science >> Wetenschap >  >> anders

Wolkenkrabbers van de toekomst kunnen van hout worden gemaakt

Het T3 Minneapolis-gebouw in Minneapolis, Minnesota, wordt het eerste hoge houten gebouw in het land; de bouw zal naar verwachting eind 2016 voltooid zijn. Afbeelding geleverd door MGA

In 1889, Het Rand McNally-gebouw met 10 verdiepingen in Chicago werd 's werelds eerste wolkenkrabber met een stalen frame, een tijdperk inluiden waarin metaal, glazen en betonnen torens zouden de skylines van grote steden domineren. Vanaf dat moment, die stevige, veelzijdige materialen hebben bouwers in staat gesteld om tal van spectaculaire constructies te creëren.

Maar het gebruik van die materialen is ten koste gegaan van het milieu, omdat het maken en transporteren ervan een enorme hoeveelheid koolstofemissies genereert - maar liefst 30 procent van de vervuiling die bijdraagt ​​​​aan stijgende mondiale temperaturen en klimaatverandering. En de proliferatie van die door de mens gemaakte materialen kan stedelijke omgevingen geven wat sommigen zien als een onnatuurlijk, bijna vervreemdende sfeer.

Dat is de reden waarom sommige onconventionele architecten gretig afzien van beton en staal en zich wenden tot een overvloedige, veelzijdig en hernieuwbaar materiaal dat daadwerkelijk koolstof opslaat in plaats van dat het vrijkomt. En het is ongeveer zo natuurlijk als je kunt krijgen. We hebben het over goed ouderwets hout.

Materiaal van het verleden ... en de toekomst?

Terwijl hout tegenwoordig vaak wordt gebruikt in huizen en andere kleinere constructies, het idee om een ​​volledig houten wolkenkrabber te bouwen lijkt misschien zo bizar als, goed, die aflevering van "Futurama" waarin de robot Bender al zijn metalen onderdelen verving door hout.

Maar we houden je niet voor de gek. in 2015, de bouw begon op een 18 verdiepingen tellende woontoren voor studentenhuisvesting aan de Universiteit van British Columbia. De structuur, met een houten bovenbouw bovenop een betonnen basis, is gepland voor voltooiing in 2017. En Skidmore, Owings &Merrill, het wereldwijde ontwerpbureau dat Chicago's iconische Sears (nu Willis) Tower creëerde, heeft een plan ontwikkeld voor het bouwen van een 42 verdiepingen tellende woontoren van hout. Ondertussen presenteerden ontwerpers van de afdeling Architectuur van Cambridge University onlangs de burgemeester van Londen, Boris Johnson, met een ontwerp voor een houten hoogbouw van 80 verdiepingen.

De in Vancouver gevestigde architect Michael Green, die samen met de Franse architecturale partners DVVD en vastgoedgroep REI France een voorstel heeft gedaan voor de bouw van een houten wolkenkrabber van 35 verdiepingen in Parijs, zegt dat hout enorme voordelen heeft ten opzichte van door de mens gemaakte materialen.

"Hout, in tegenstelling tot staal en beton, sekwestreert kooldioxide, het opbergen voor de levensduur van het gebouw waarin het zich bevindt, " Groente, die in 2013 een TED-talk gaf over houten wolkenkrabbers (bekijk de volledige video hieronder), uitgelegd via e-mail. "Een kubieke meter hout slaat een ton koolstofdioxide op. Hout is het enige belangrijke bouwmateriaal waarmee we kunnen bouwen dat door de zon wordt gekweekt. De sterkte-tot-gewicht is fenomenaal, en door de mens gemaakte energie wordt alleen gebruikt om het te hanteren en naar de locatie te verplaatsen."

Aangezien ontbossing ook een ernstig milieuprobleem is, Groen zou duurzaam geoogst hout gebruiken, van jonge bomen die snel kunnen worden hergroeid. Op die manier, het produceren van de hulpbron helpt daadwerkelijk om koolstof uit de atmosfeer te halen, in plaats van meer CO . uit te spuwen 2 tijdens het productieproces. (Het transporteren van het hout naar bouwplaatsen zal nog steeds wat fossiele brandstoffen verbranden en emissies veroorzaken - tenminste totdat we grote booreilanden op zonne-energie ontwikkelen.)

Innovaties in hout

En het hout dat de architecten van vandaag zouden gebruiken, is niet noodzakelijk hetzelfde hout dat in de schuur van je overgrootouders ging. Green is van plan om te vertrouwen op "ontworpen" hout, waarin meer bescheiden stukken van kleinere, jongere bomen worden aan elkaar gelijmd om grotere houten panelen en balken te vormen. Aanvullend, hij onderzoekt ook de mogelijkheid om houtvezels te verwerken en 3D-printen te gebruiken om structurele materialen te maken.

De Baobob-wolkenkrabber met 35 verdiepingen zou 's werelds hoogste houten gebouw zijn als het in Parijs zou worden gebouwd, zoals voorgesteld door architectenbureau Michael Green Architecture. Afbeelding geleverd door MGA

"Een van de grote voordelen die we zien bij massief hout zijn snellere bouwtijdlijnen, " zegt Green. "Deze grote houten panelen kunnen off-site worden geprefabriceerd en met een extreem hoge precisie worden gesneden. Ze kunnen dan snel ter plaatse worden gemonteerd en geïnstalleerd. Droog bouwen betekent ook dat we niet hoeven te wachten tot het beton is uitgehard voordat we verder gaan met andere aspecten van het gebouw."

Je zou denken dat hout ook enkele grote nadelen heeft, zoals ontvlambaarheid, en dat het niet zo stevig is als staal en beton. Maar volgens Groen houten panelen kunnen brandwerend worden ontworpen. En de relatieve lichtheid van hout - een houten gebouw zou slechts een zesde van het gewicht van een betonnen en stalen constructie wegen - en flexibiliteit zou het zelfs beter bestand maken tegen aardbevingen.

Toch, houten wolkenkrabbers hebben nog een lange weg te gaan voordat het idee algemeen wordt aanvaard

"Een van de grootste uitdagingen van hoog bouwen met hout is dat bouwvoorschriften over de hele wereld nog steeds moeten veranderen en zich moeten aanpassen aan deze nieuwe manieren van bouwen, " legt Green uit. "Het overtuigen van autoriteiten om nieuwe bouwvoorschriften en -methoden toe te passen, is minder een technische uitdaging en meer een uitdaging van perceptie en politieke wil. We vinden dat we als architecten een belangrijke rol hebben om misvattingen over bouwen met hout uit de wereld te helpen en andere architecten te helpen, ingenieurs, en particuliere ontwikkelaars erkennen de waarde van massaal houtontwerp als alternatief voor staal en beton."

Dat is nu interessant

Oostenrijkse architecten hebben berekend dat het bouwen van een 276 voet hoog (86 meter hoog) appartementengebouw, grotendeels van hout in plaats van beton, bijna 2, 800 ton CO2-uitstoot - ongeveer gelijk aan de hoeveelheid die wordt uitgestoten als je een auto 25 mijl per dag rijdt voor 1, 300 jaar.