5 преимуществ строительства с использованием креста

Jul 22, 2023

Поскольку на строительство приходится почти 40% глобальных выбросов углекислого газа — одного из основных факторов антропогенного изменения климата, — дизайнеры, строители и другие заинтересованные стороны отрасли работают над сокращением своего воздействия на окружающую среду путем интеграции возобновляемых материалов и устойчивого дизайна в свои проекты.

Поперечно-ламинированная древесина (CLT) становится популярным материалом как для жилых, так и для коммерческих построек в Соединенных Штатах. CLT, первоначально разработанный в Европе в 1990-х годах, представляет собой изделие из древесины, изготовленное из нескольких слоев конструкционных пиломатериалов, расположенных крест-накрест и склеенных вместе.

CLT уникален тем, что имеет соотношение прочности и веса, сравнимое с бетоном, несмотря на то, что он в пять раз легче. С 2015 года, когда CLT был впервые включен в Международный строительный кодекс, этот материал использовался в качестве экологически безопасной альтернативы для изготовления стен, крыш, полов и даже потолков.

Стив Келли, профессор Рубена Б. Робертсона на кафедре лесных биоматериалов Колледжа природных ресурсов штата Северная Каролина, недавно установил партнерские отношения с Лабораторией лесных товаров США для изучения финансовых и экологических преимуществ (и затрат) использования CLT в высотных деревянных зданиях.

Мы поговорили с Келли, чьи исследования сосредоточены на устойчивом производстве энергии и материалов из биомассы, чтобы узнать больше о преимуществах использования CLT для строительства домов и других построек — от огнестойкости и сейсмостойкости до связывания углерода. Вот что мы узнали:

Большинство ученых согласны с тем, что выбросы парниковых газов в результате деятельности человека, такой как сжигание ископаемого топлива, такого как уголь и природный газ, для получения энергии, ускорили глобальное потепление за последнее столетие.

На производство строительных материалов приходится 11% мировых выбросов парниковых газов, при этом производство одной тонны цемента приводит к выбросу примерно одной тонны углекислого газа — самого распространенного парникового газа в атмосфере.

Поскольку CLT изготовлен из дерева, он может накапливать углерод в течение всего срока службы здания и даже улавливать дополнительный углерод. Фактически, исследователи обнаружили, что гибридное среднеэтажное коммерческое здание CLT обеспечивает снижение потенциала глобального потепления на 15-26%, в зависимости от конструкции здания.

Келли сказал, что древесина не так энергоемка, как сталь и бетон, а это означает, что в процессе производства CLT выделяется меньше углерода. Кроме того, когда древесина заготавливается из устойчиво управляемых лесов, CLT создает круговой углеродный цикл.

Леса действуют как поглотители углерода: деревья удаляют углекислый газ из атмосферы и превращают его в древесину посредством фотосинтеза. Когда деревья вырубают и используют для строительства зданий, они продолжают накапливать углерод в конструкции.

Если землевладелец сажает одно или два новых дерева на каждое срубленное дерево, новый рост запускает новый цикл связывания углерода, который будет длиться до тех пор, пока деревья не будут собраны и включены в конструкцию в виде CLT-панелей.

Поскольку каждый год в США происходят сотни тысяч пожаров, решение использовать горючую древесину для строительного проекта может показаться рискованным. Но исследования показывают, что правильно спроектированные конструкции из CLT обеспечивают значительную огнестойкость.

Исследование 2019 года, опубликованное в журнале Wood and Fiber Science, показало, что конструкция CLT может выдержать более 90 минут горения, прежде чем разрушится. Для сравнения: одноэтажный деревянный каркасный дом рухнул всего за 17 минут.

Келли сказал, что CLT действует как большое полено на костре: толстые панели горят достаточно медленно, поэтому здания остаются структурно устойчивыми в течение длительного времени при воздействии огня.

Когда поверхность CLT-панели подвергается воздействию огня, она покрывается черным слоем «кокса». Этот слой действует как изоляция, защищая несгоревшую сердцевину панели от чрезмерного повышения температуры.

«Чем толще вы делаете CLT-панели, тем лучше они формируют защитный слой угля», — сказал Келли.