روش های تولید ساختمان
یکی از بهترین روشهای تولید ساختمان نیمه پیش ساخته، فن آوری و بهره برداری از چوب (مزایای استفاده از چوب در طراحی داخلی) به عنوان رایج ترین و فراوانترین مصالح موجود در طبیعت میباشد، بطوریکه در آمریکا، کانادا، اروپا، ژاپن، چین و دیگر کشورهای پیشرفته به عنوان یک سیستم پایدار و مطلوب مورد توجه قرار گرفته است. ایجاد مسکن بدین صورت برای حدود ۲ میلیارد نفر از مردم جهان گواه بر این ادعا میباشد. امروزه انسان در ساخت خانههای چوبی با تکیه بر علم و تکنولوژی به کیفیت و اهداف ویژهای رسیده است. در ساخت سازه از چوب کیفیت درختان مورد استفاده به عنوان شاخص اصلی میباشد.
با توجه به کیفیت انواع چوبها میتوان نتیجه گرفت که چوب درختانی که در منطفه کمربندی واقع در مدار ۶۶ درجه و ۳۳ درجه شمالی رشد نمودهاند، مناسب ترین نوع چوب برای ساخت خانه میباشد. علت مرغوب بودن این چوبها رشد کند درختان در مناطق سردسیر و بالا بودن چگالی و سخت شدن بافتهای چوب میباشد.
سبک سازی، مقاومت بالا در برابر زلزله، سرعت در ساخت و بازگشت سریع سرمایه، عایق بندی و کاهش چشمگیر مصرف انرژی، عمر طولانی و بالای ۱۰۰ سال سازه، زیبایی و سازگاری با اقلیم و آب و هوای مختلف، نداشتن نخاله ساختمانی از جمله مواردی هستند که ساخت خانههای چوبی را در ردیف خانههای جذاب و مورد اقبال در دنیا قرار داده است.
مزایای خانه چوبی
استحکام در برابر زلزله
یکی از علت های اسخت خانه های چوبی در امریکا، ژاپن، کانادا و اروپا دارند. بطور کلی این سیستم به علت سبک بودن برای مناطق زلزله خیز بهترین سیستم به حساب میآید. سیستم سازهای ساختمانهای چوبی در اکثر کشورهای دنیا در مناطق زلزله خیز برای ساخت ساختمانهای مسکونی با ارتفاع معمولی استفاده میشود. در کشور امریکا بیش از ۸۰% ساختمانها بوسیله چوب ساخته شدهاند. در استانداردهای خانههای چوبی، یک ساختمان مستحکم به سازهای گفته میشود که پس از وقوع زلزله مطمئن و سالم بماند و قابل بهره برداری و زندگی باشد در صورتیکه در سازههای فولادی و بتنی منظور از ساختمان مستحکم خانهای است که در هنگام وقوع زلزله صدمات جانی آن به حداقل برسد ولی صدمات مالی و بهره برداری آن قابل تعیین نمیباشد. زمین لرزههای فراوانی که در نقاط مختلف جهان روی داده، نشان دهنده این است که خانههایی با اسکلت چوبی مقاومت بسیار بالایی در برابر زمین لرزه دارند. یک اصل بسیار مهم در این سیستم سازهای، یکپارچگی سازه میباشد. همه دیوارها، سقفها، سقف خارجی، پی و دیگر اجزای سازه با دقت بسیار همانند جعبهای یکپارچه به هم دوخته میشوند. از مهمترین مزایای سازههای چوبی مقاومت بالای آنها در برای انواع بلایای طبیعی (زلزله، سیل و آتش سوزی) میباشد. ضریب میرایی بالای چوب آن را مناسبترین نوع مصالح برای طراحی سازههای مقاوم در برابر زلزله مینماید و نیز کاهش بار مرده ساختمان تا هفت برابر نسبت به سازههای فولادی و بتنی بر این مقاومت میافزاید. بدین ترتیب به جرات میتوان سازههای چوبی را یکی از بهترین سیستمهای مقاوم در برابر زلزله دانست. از مزایای دیگر ساختمانهای چوبی امکان سازگار نمودن آن با شرایط آب و هوایی گوناگون میباشد. امروزه شاهد ساخت سازههای چوبی در دماها و رطوبتهای مختلف در نقاط متفاوتی از جهان هستیم. در مناطق سردسیر که دارای زمستانهای طولانی است و اغلب دمای هوا زیر صفر میباشد ساختمانهای چوبی به عنوان بهترین گزینه معرفی میشوند.
سیستم ساختمانی قاب سبک چوبی
چوب یکی از قدیمیترین مصالح ساختمانی است که انسان با آن آشنایی پیدا کرده و در مناطق پوشیده از جنگل از آن برای ساخت خانههای مسکونی استفاده نموده است. در آغاز با تنههای قطور درختان دیوارهای کلبه را بنا کرده و سقف آن را با شاخ و برگ درختان پوشانده، گاهی بر روی همه اینها گل مالیده و گاهی نیز از پوست درختان و یا ورقههای نازک سنگ بعنوان بام پوش استفاده کرده است. در نیمقرن اخیر صنعت چوببری، عملآوری چوب و سیستمهای ساختمانی چوبی در کشورهای صنعتی جهان مانند کانادا، ایالات متحده امریکا، استرالیا، ژاپن و کشورهای اروپای شمالی از جمله کشورهای اسکاندیناوی پیشرفت فراوانی کردهاند. به گونهای که امروز بیش از ۹۰ درصد ساختمانهای مسکونی با ارتفاع شش طبقه به پایین این کشورها دارای سازه چوبی میباشند. صنعت ساختمانهای چوبی از جنگل آغاز میشود.
ساختمانهایی با اسکلت سبک چوبی
سیستم ساختمانهای قاب سبک چوبی استاندارد یکی از پیش رفته ترین سیستمهای ساختمانی است که رعایت تمام اصول فیزیک ساختمان از قبیل عایق کاری حرارتی، رطوبتی، صدا و هوابندی در شمار الزامات آن است و در نتیجه یکی از کامل ترین و در عین حال آسیب پذیر ترین سیستمهای ساختمانی است که در صورت اجرای نادرست میتواند زیانهای مالی بزرگی ببار آورد. مهمترین نکته در این سیستم، محافظت سازه چوبی در برابر عوامل مخرب محیط از قبیل تغییرات شدید دما و رطوبت، قرار گرفتن در معرض قارچها، حشراتی که از چوب تغذیه میکنند، میکروارگانیزمها و حرارت زیاد است.
از طرفی دیگر آتشسوزی، بخصوص پس از وقوع زلزله و انتشار آن در مناطق با تراکم زیاد، خطری جدی برای ساختمانهای چوبی است. باید در نظر داشت که نحوه محاسبات بارهای وارده و طراحی این سیستم ساختمانی با سیستمهای متداول دیگر متفاوت است.سیستم ساختمانهای سبک اسکلت چوبی برای اجرای ساختمانهای کوتاهمرتبه و میانمرتبه، شش طبقه و کمتر، کاربرد گستردهای داشته است. خطر آتشسوزی بیشتر از هر چیز دیگر در محدودیت طبقات خانههای چوبی تعیین کننده بوده است.
بدیهی است که کمبود دانش در باره رفتار این ساختمانها در هنگام زمین لرزه و نیز نقشی تعیین کننده در ارتفاع مجاز ساختمان داشته است. جلوگیری از افزایش تراکم جمعیت جهت کاهش آلودگیهای زیست محیطی و نقصان مشکلات اجتماعی یکی دیگر از عوامل محدودیت طبقات ساختمانهای مسکونی در کشورهای پیش رفته صنعتی بوده است.
در چند دهه اخیر، با مطرح شدن فنآوریهای جدید، نظیر خاموشکنندههای خودکار آتش، ایجاد سلولهای آتش، اشباع چوبهای بدون محافظ با مواد کندسوزکننده، و پیشبینی راههای فرار در هنگام آتش سوزی و تحقیقات گسترده در خصوص رفتار لرزه ای سازههای دارای قاب سبک چوبی، زمینه مناسبی برای افزایش تعداد طبقات و ارتفاع خانههای چوبی فراهم گردیده است.سیستم ساختمانهای اسکلت سبک چوبی، یک سیستم مدوله شده بر پایه ۴۰ و یا ۶۰ سانتیمتر است.
هر دیوار از تعدادی اجزای عمودی (وادار یا اِستاد) با فاصله مرکزی ۴۰ یا ۶۰ سانتیمتر، که در بالا و پایین به اجزای افقی متصل شدهاند، تشکیل میشود. ابعاد چوبهای بهکار برده شده در سازه این سیستم ساختمانی نباید از اندازه اسمی ۵ در ۱۰ سانتیمتر کمتر باشد. این محدودیت ابعادی برای پایداری بیشتر سازه در هنگام آتش سوزی در نظر گرفته شده است. مکان خالی بین وادار(استاد)های دیوارها و تیرهای افقی سقفها، جای بسیار مناسبی برای قرار دادن عایقهای حرارتی و صوتی و عبور تأسیسات ساختمانی بهشمار میرود.
سازه ویلایی با قاب سبک چوبی
دیوارهای این سیستم ساختمانی با پوششهای تختهای مقاوم مانند تخته چندلا (Plywood) و یا ورق تولید شده از OSB (چوب تراشه جهت دار) می توانند بهعنوان دیوارهای برشی عمل کنند. سقفها نیز در این سیستم ساختمانی با ایجاد یکپارچگی، توسط پوششهای مقاوم، مانند دیافراگم قابل انعطاف عمل کرده و خرپاهای سقف نهایی با پوششهایی از ورق های چوبی، بهصورت یکپارچه در می آیند. یک اصل بسیار مهم در این سیستم ساختمانی تأمین یکپارچگی سازه آن است.
شالوده، دیوارها، سقفهای بین طبقات و سقف نهایی (بام)، و تمامی اجزای تشکیلدهنده سازه ساختمان باید به درستی و با دقت بسیار، مانند جعبهای یکپارچه به یکدیگر دوخته شوند. اجزای ساختمانی باید بهگونهای طراحی شوند که چوبهای بهکار برده شده در سازه ساختمان تا حدامکان به گونه فشاری یا کششی عمل کنند، و باعث ایجاد گشتاورهای ناشی از خروج از محوریت نشوند.