Πολυκατοικίες, ουρανοξύστες ακόμα και ολόκληρες γειτονιές ενδίδουν στη γοητεία του ξύλου. Πρωτότυπες, μεγάλης κλίμακας κατασκευές και η έρευνα που έχει προηγηθεί αλλά και συνεχίζεται δημιουργούν προϋποθέσεις για την «μετενσάρκωση» του παραδοσιακού ξύλου σε προϊόντα υψηλής αντοχής και προδιαγραφών με ένα πιο φιλικό, περιβαλλοντικά, πρόσημο.
Έχει, όμως, η μαζική ξυλεία τις δυνατότητες να γίνει το …νέο τσιμέντο; Σίγουρα, κάποια πρωτοπόρα project, μπορούν να ανοίξουν μια νέα προοπτική.
Μια γειτονιά από ξύλο
Στη Σουηδία, βρίσκεται σε εξέλιξη, ίσως, η μεγαλύτερη ξύλινη κατασκευή στον κόσμο, σύμφωνα και με το wallpaper.com καθώς δεν αφορά ένα κτίσμα αλλά ολόκληρη γειτονιά και μάλιστα στην πρωτεύουσα. Τα πρώτα οικιστικά κτίρια της Stockholm Wood City πρόκειται να ολοκληρωθούν έως το 2026 – χρόνος ρεκόρ για ένα έργο της κλίμακας αυτής, χάρη, όπως εξηγούν οι υπεύθυνοι, στα στοιχεία προκατασκευής και τα γρήγορα υλικοτεχνικά χαρακτηριστικά που μπορεί να προσφέρει η οικοδόμηση με ξύλο.
Πηγή Εικόνας: https://www.al.se/en/recent/pressreleases/2024/the-worlds-largest-wooden-construction-project-officially-starts/(Πηγή: Atrium Ljungberg/pressrelease)
Σύμφωνα με το σχέδιο, πρόκειται να δημιουργηθούν 7.000 επαγγελματικοί χώροι και 2.000 κατοικίες σε μία έκταση 250.000 τ.μ. στην περιοχή Sickla. Το project έχει αναλάβει η τοπική εταιρεία ανάπτυξης Atrium Ljungberg, και η διευθύνουσα σύμβουλός της, Annica Anäs, δήλωσε, σύμφωνα με σχετική ανακοίνωση, ότι: «Θέλουμε να δείξουμε τον δρόμο για την επόμενη γενιά έργων αστικής ανάπτυξης, θέτοντας την ανθρώπινη ευημερία στο επίκεντρο. Αυτό απαιτεί κλιματική, κοινωνική και οικονομική βιωσιμότητα. Τώρα μετατρέπουμε αυτό το όραμα σε πραγματικότητα».
Ένας ξύλινος πύργος
Στο νοτιοανατολικό άκρο του Παρισιού, ο Ξύλινος Πύργος, είναι ένα από τα πρόσφατα έργα του Moreau Kusunoki. Με ύψος περίπου 50 μέτρων περιλαμβάνει περισσότερες από 70 κατοικίες, ενώ χαρακτηρίζεται από τη μινιμαλιστική αρχιτεκτονική του. Καθαρά ορθογώνια ορίζουν ένα αυστηρό πλέγμα.
Πηγή Εικόνας: https://moreaukusunoki.com/project/b1b2/(Πηγή: Moreau Kusunoki/Maris Mezulis)
Ωστόσο, δεν πρόκειται για ακόμα μία τυπική κατασκευή. Αυτό το πλέγμα δεν είναι κατασκευασμένο από σκυρόδεμα, όπως συμβαίνει συχνά σε παρόμοια έργα. Πρόκειται για μια πολυκατοικία κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου από ξύλο.
Ένα διαφορετικό κτίριο γραφείων
Το κτίριο γραφείων της Waugh Thistleton Architects, Black&White στο Λονδίνο έχει βραβευτεί αρκετές φορές για τη βιωσιμότητά του και την πρωτοπορία του. Είναι κατασκευασμένο από ξύλο και κάθε εξάρτημα έχει σχεδιαστεί για να είναι όσο το δυνατόν πιο αποδοτικό, με αποτέλεσμα ένα λιτό σχεδιασμό, χωρίς υπερβολές. Μάλιστα, είναι το ψηλότερο κτίριο γραφείων από κατασκευασμένο ξύλο στο κεντρικό Λονδίνο.
Πηγή Εικόνας: https://waughthistleton.com/news/23/01/17/black-white-building-officially-opens/ (Πηγή: Waugh Thistleton Architects/ Press)
Για την κατασκευή του χρησιμοποιήθηκε LVL οξιάς με πλάκες CLT, ενώ το κέντρο του είναι ανοιχτό, δημιουργώντας μεγάλους χώρους εργασίας, χωρίς δομικούς εσωτερικούς διαχωριστικούς τοίχους. Η διάταξη των χώρων μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί καθώς οι μελλοντικές απαιτήσεις αλλάζουν.
Η υπερσύγχρονη ξύλινη δομή πλαισιώνεται από τοίχο κατασκευασμένο με υαλοπέτασμα και σκίαση που εξασφαλίζει ένα δεύτερο επίπεδο με κατακόρυφες ξύλινες περσίδες. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι, υπάρχει παραμετροποίηση στο μοντέλο που προσομοιώνει την κίνηση και τον αντίκτυπο του ήλιου στην πρόσοψη και καθορίζει τη διάταξη και τη μορφή των περσίδων, αποδεικνύοντας πώς το ξύλο, σε συνδυασμό με την ψηφιακή ανάλυση αιχμής της περιβαλλοντικής απόδοσης, μπορεί να οδηγήσει σε ένα πρωτοποριακό κτίριο.
Ένα διαφορετικό data center
Η προσπάθεια της Microsoft να φτάσει σε αρνητικές εκπομπές έως το 2030 ίσως οδηγήσει σε μία πραγματική αλλαγή στον τρόπο που αναπτύσσονται τα data center. Για την κατασκευή του πρότυπου data center στη Βόρεια Βιρτζίνια θα χρησιμοποιηθεί αρκετό CLT (Cross Laminated Timber) στον ιστό του κτιρίου ώστε να μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα κατά 35% σε σύγκριση με μια κυρίως χαλύβδινη κατασκευή και κατά 65% σε σύγκριση με τη χρήση, κατά κύριο λόγο, σκυροδέματος.
Το CLT θα χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα του σκυροδέματος και του χάλυβα στα δάπεδα του διώροφου κτιρίου.
Πηγή Εικόνας: https://news.microsoft.com/source/features/sustainability/microsoft-builds-first-datacenters-with-wood-to-slash-carbon-emissions/ (Πηγή: Microsoft)
Η ιδέα, σύμφωνα με την εταιρεία, είναι να «αντικαταστήσει ένα μέρος του σκυροδέματος που χρησιμοποιείται συνήθως για δάπεδα και οροφές». «Για να εξασφαλιστεί η ανθεκτικότητα και η στεγανοποίηση, θα εφαρμοστεί ένα λεπτό στρώμα σκυροδέματος για ενίσχυση. Ακόμη και με αυτό το λεπτό προστατευτικό στρώμα, το αποτέλεσμα θα είναι ένα πολύ ελαφρύτερο κτίριο που θα απαιτεί πολύ λιγότερο χάλυβα, ένας άλλος παράγοντας που μειώνει τον ενσωματωμένο άνθρακα του κτιρίου».
Δείτε εδώ το βίντεο που εξηγεί την ιδέα.
Τα πλεονεκτήματα και οι προκλήσεις
Η μαζική ξυλεία (mass timber) είναι μια ελκυστική εναλλακτική λύση έναντι του ενεργοβόρου σκυροδέματος και του χάλυβα, που μαζί ευθύνονται για σχεδόν το 15% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Αν και οι ειδικοί εξακολουθούν να συζητούν το ρόλο της μαζικής ξυλείας στην καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής, πολλοί στοιχηματίζουν ότι είναι καλύτερη για το περιβάλλον από τις τρέχουσες προσεγγίσεις στην κατασκευή. Εξάλλου, βασίζεται στο ξύλο, έναν ανανεώσιμο πόρο.
Ο ελέφαντας στο δωμάτιο
Αναμφίβολα, το ζήτημα που απασχολεί τον καθένα όταν σκέφτεται μία ξύλινη πολυκατοικία, είναι τι γίνεται σε περίπτωση πυρκαγιάς. Μέχρι πρόσφατα, πολλοί οικοδομικοί κώδικες περιόριζαν τις κατασκευές από ξύλο σε χαμηλά κτίρια.
Αν και δεν χρειάζεται να είναι εντελώς πυράντοχα, τα κτίρια πρέπει να αντιστέκονται στην κατάρρευση για αρκετό χρονικό διάστημα ώστε να δίνεται η ευκαιρία στους πυροσβέστες να θέσουν υπό έλεγχο τις φλόγες και στους ενοίκους να βγουν έξω. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στους συμβατικούς ουρανοξύστες, για παράδειγμα, απαιτείται να διατηρούν την ακεραιότητά τους σε περίπτωση πυρκαγιάς για τρεις ώρες ή περισσότερο.
Οι δοκιμές που έχουν γίνει σταδιακά έπεισαν ρυθμιστικές αρχές και ιδιώτες – πελάτες ότι η μαζική ξυλεία μπορεί να αντισταθεί στην καύση για αρκετό χρονικό διάστημα ώστε να είναι ασφαλής έναντι πυρκαγιάς. Αυτό οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι ένα στρώμα κάρβουνου τείνει να σχηματίζεται νωρίς στο εξωτερικό της ξυλείας, μονώνοντας το εσωτερικό από μεγάλο μέρος της θερμότητας της φωτιάς, όπως αναφέρει το Yaleclimateconnections.org.
Σημαντικό ορόσημο για τη χρήση ξυλείας στις κατασκευές ήταν το 2021, όταν το Διεθνές Συμβούλιο Κώδικα άλλαξε τον Διεθνή Οικοδομικό Κώδικα, ο οποίος χρησιμεύει ως πρότυπο για τις δικαιοδοσίες σε όλο τον κόσμο, για να επιτρέψει την κατασκευή από μαζική ξυλεία κτιρίου ύψους έως 18 ορόφων. Με την αλλαγή αυτή, όλο και περισσότερες τοπικές αρχές αναμένεται να ενημερώσουν τους κώδικες τους ώστε να επιτρέπουν την κατασκευή ψηλών κτιρίων από μαζική ξυλεία, αντί να απαιτούν ειδικές εγκρίσεις.
Σύμφωνα με τον Διευθυντή του Ινστιτούτου Αξιοποίησης και Σχεδιασμού Ξύλου στο Πανεπιστήμιο Clemson, στη Νότια Καρολίνα, που μίλησε στο resources.org, το ξύλο είναι εύφλεκτο και θα καεί αν εκτεθεί σε αρκετά υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, όπως επισημαίνει: «το ξύλο είναι ανθεκτικό στη φωτιά. Το σκυρόδεμα ή ο χάλυβας δεν είναι τόσο ανθεκτικά. Εάν υπάρχει μια μεγάλη φωτιά το σκυρόδεμα ή ο χάλυβας, μπορεί να χάσουν την αντοχή τους. Το ξύλο, καθώς θερμαίνεται, καίγεται με πολύ προβλέψιμο ρυθμό. Προσαρμόζουμε το μέγεθος μιας δοκού ή ενός ορόφου, ώστε να υπάρχει αρκετός χρόνος για την εκκένωση του κτιρίου. Το ξύλο έχει αντοχή, οπότε δεν πρόκειται να πέσει κάτω».
Ίδιο ξύλο, πιο γερή κατασκευή
Φυσικά, η χρήση του ξύλου στην κατασκευή μεγάλων οικοδομημάτων δεν είναι καινούρια. Η εκβιομηχάνιση κατά τον 18ο και 19ο αιώνα δημιούργησε ζήτηση για μεγάλα εργοστάσια και αποθήκες, οι οποίες συχνά αποτελούνταν από τούβλα και δοκάρια, ένα πλαίσιο από βαριές ξύλινες δοκούς που στήριζαν εξωτερικούς τοίχους από τούβλα.
Καθώς όμως τα κτίρια γίνονταν όλο και ψηλότερα, οι κατασκευαστές στράφηκαν στο σκυρόδεμα και τον χάλυβα για στήριξη. Η κατασκευή από ξύλο περιορίστηκε κυρίως σε σπίτια και άλλα μικρά κτίρια.
Ωστόσο, πριν από περίπου 30 χρόνια, οι κατασκευαστές στη Γερμανία και την Αυστρία άρχισαν να πειραματίζονται με τεχνικές για την κατασκευή ογκωδών ξύλινων στοιχείων. Χρησιμοποίησαν καρφιά, πείρους και κόλλα για να συνδυάσουν μικρότερα κομμάτια ξύλου σε μεγάλες, ισχυρές και συμπαγείς μάζες που δεν απαιτούν την κοπή μεγάλων, γέρικων δέντρων.
Κατ’ αρχήν, η μαζική ξυλεία (mass timber) είναι σαν το κόντρα πλακέ, αλλά σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα: Τα μικρότερα κομμάτια τοποθετούνται σε στρώσεις και συγκολλούνται μεταξύ τους υπό πίεση σε μεγάλες εξειδικευμένες πρέσες. Σήμερα, δοκοί μήκους έως και 50 μέτρων, συνήθως κατασκευασμένες από αυτό που ονομάζεται ξυλεία με συγκολλητική στρώση, ή glulam, μπορούν να αντικαταστήσουν τα χαλύβδινα στοιχεία. Πάνελ πάχους έως και 50 εκατοστών, συνήθως από εγκάρσια πλαστικοποιημένη ξυλεία ή CLT, αντικαθιστούν το σκυρόδεμα για τοίχους και δάπεδα.
Αυτά τα σύνθετα υλικά ξύλου μπορεί να είναι εκπληκτικά ισχυρά – ισχυρότερα από τον χάλυβα κατά βάρος. Αλλά ένα στοιχείο μαζικής ξυλείας πρέπει να είναι πιο ογκώδες για να επιτύχει την ίδια αντοχή. Καθώς ένα κτίριο ανεβαίνει ψηλότερα, τα ξύλινα στηρίγματα πρέπει να γίνονται πιο παχιά- και κάποια στιγμή απλά καταλαμβάνουν πολύ χώρο. Έτσι, για ψηλότερα κτίρια από μαζική ξυλεία οι αρχιτέκτονες συχνά στρέφονται σε συνδυασμό ξύλου, χάλυβα και σκυροδέματος.
Αυτό συνέβη και στην περίπτωση του υψηλότερου, έως σήμερα, κτιρίου από μαζική ξυλεία, του 25όροφου ουρανοξύστη Ascent στο Μιλγουόκι που ολοκληρώθηκε το 2022.
Δεν είναι η φωτιά, είναι η υγρασία
Υπάρχουν, όμως, και άλλες προκλήσεις. «Η υγρασία είναι το πραγματικό πρόβλημα, όχι η φωτιά» όπως υποστηρίζει σύμφωνα με το Yale Climate Connections, ο αρχιτέκτονας και μελετητής αστικής βιωσιμότητας στο Πανεπιστήμιο της Νεβάδα, στο Λας Βέγκας.
Οι κατασκευαστές φροντίζουν να αποτρέψουν την υγρασία του ξύλου κατά τη μεταφορά και την κατασκευή και αναπτύσσουν ένα ολοκληρωμένο σχέδιο διαχείρισης της υγρασίας, συμπεριλαμβανομένου του σχεδιασμού συστημάτων θέρμανσης και εξαερισμού. Για επιπλέον προστασία από τα έντομα, το ξύλο μπορεί να υποστεί επεξεργασία με χημικά φυτοφάρμακα ή να περιβληθεί από πλέγμα ή άλλα φυσικά εμπόδια στο σημείο που συναντά το έδαφος.
Ακόμα μία πρόκληση είναι η ακουστική καθώς το ξύλο μεταδίδει πολύ καλά τον ήχο. Έτσι, οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν ηχομονωτικά υλικά, αφήνουν χώρο μεταξύ των τοίχων και εγκαθιστούν υπερυψωμένα δάπεδα, μεταξύ άλλων μεθόδων.
Οι περιβαλλοντικές ανησυχίες
Η καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη σημαίνει μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τον κτιριακό τομέα, ο οποίος ευθύνεται για το 39% των εκπομπών παγκοσμίως. Η Diana Ürge-Vorsatz, περιβαλλοντολόγος στο Κεντρικό Ευρωπαϊκό Πανεπιστήμιο της Βιέννης, λέει το Yale Climate Connections, ότι η μαζική ξυλεία και άλλα υλικά βιολογικής προέλευσης θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντικό μέρος αυτής της προσπάθειας.
Όμως μεγάλος μέρος του σημερινού ενθουσιασμού σχετικά με τα οφέλη της μαζικής ξυλείας για το κλίμα βασίζεται σε ορισμένες μεγάλες υποθέσεις. Για παράδειγμα, μία υπόθεση είναι ότι κάθε ξύλο που χρησιμοποιείται σε ένα κτίριο από μαζική ξυλεία θα αντικατασταθεί από την ανάπτυξη νέων δέντρων και ότι αυτά τα νέα δέντρα θα απομακρύνουν την ίδια ποσότητα CO2 από την ατμόσφαιρα με την πάροδο του χρόνου. Αλλά αν τα παλαιά δέντρα αντικατασταθούν με νέες φυτείες δέντρων, τα νέα δέντρα μπορεί να μην φτάσουν ποτέ στο ίδιο μέγεθος με τα αρχικά δέντρα, υποστηρίζουν ορισμένες περιβαλλοντικές ομάδες.
Υπάρχουν επίσης ανησυχίες ότι η αυξανόμενη ζήτηση θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεγαλύτερη αποψίλωση των δασών και σε λιγότερη διαθέσιμη γη για την καλλιέργεια τροφίμων.
Η Stephanie Carlisle, αρχιτέκτονας και περιβαλλοντική ερευνήτρια στο μη κερδοσκοπικό Carbon Leadership Forum, πιστεύει ότι τα κλιματικά οφέλη υπάρχουν. Αλλά λέει ότι η κατανόηση της έκτασης αυτών των οφελών θα απαιτήσει περισσότερη έρευνα.
Κατασκευή τύπου ΙΚΕΑ
Η χρήση της μαζικής ξυλείας στη κατασκευή δημιουργεί, ταυτόχρονα, και ένα διαφορετικό μοντέλο που ονομάζεται ολοκληρωμένος σχεδιασμός. Στην παραδοσιακή κατασκευή, ένας αρχιτέκτονας σχεδιάζει πρώτα ένα κτίριο και στη συνέχεια προσλαμβάνονται πολλές εταιρείες για να χειριστούν διάφορα μέρη της κατασκευής, από την τοποθέτηση των θεμελίων, την κατασκευή του σκελετού, την εγκατάσταση του συστήματος εξαερισμού κ.ο.κ.
Στον ολοκληρωμένο σχεδιασμό, λέει ο καθηγητής της Σχολής Αρχιτεκτονικής, Τοπίου και Σχεδιασμού στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο, Ted Kesik, η φάση του σχεδιασμού είναι πολύ πιο λεπτομερής και εμπλέκει τις διάφορες εταιρείες από την αρχή. Ο τρόπος με τον οποίο τα διάφορα εξαρτήματα θα ταιριάζουν και θα συνεργάζονται μεταξύ τους υπολογίζεται εκ των προτέρων. Προκαθορίζονται τα ακριβή μεγέθη και σχήματα των στοιχείων, ενώ μπορούν ακόμη και να προηγηθούν οπές για τα σημεία σύνδεσης. Αυτό σημαίνει ότι πολλά από τα στοιχεία μπορούν να κατασκευαστούν εκτός του εργοταξίου, συχνά με προηγμένα μηχανήματα ελεγχόμενα από υπολογιστή.
Τα κτίρια από μαζική ξυλεία τείνουν να κατασκευάζονται περισσότερο όπως τα αυτοκίνητα, σημειώνει, σύμφωνα πάντα με το Yale Climate Connections, με όλα τα ξεχωριστά κομμάτια να αποστέλλονται σε μια τελική τοποθεσία για συναρμολόγηση. «Όταν το κτίριο μαζικής ξυλείας εμφανίζεται στο χώρο, είναι πραγματικά σαν ένα πολύ μεγάλο έπιπλο του ΙΚΕΑ», σχολιάζει.
Σχέσεις αλληλένδετες και όχι αντίπαλες
Όπως είχε σημειώσει ήδη από το 2019 σε έκθεσή της η βρετανική πολυεθνική Arup, η μεγαλύτερη χρήση της ξυλείας στο σχεδιασμό και την κατασκευή κτιρίων δεν θα πρέπει να θεωρείται απειλή για το σκυρόδεμα ή το χάλυβα. Αντίθετα, θα πρέπει να αντιμετωπιστεί ως ένα προσαρμόσιμο συστατικό του παγκόσμιου κατασκευαστικού μείγματος, το οποίο είναι κατάλληλο για χρήση σε σύνθετα στοιχεία και υβριδικές κατασκευές, σε συνδυασμό με σκυρόδεμα, χάλυβα, πολυμερή, ακόμη και γυαλί.
Στον κατασκευαστικό κλάδο το ξύλο προσφέρει τον «τρίτο δρόμο» που λειτουργεί παράλληλα και σε συνδυασμό με τον χάλυβα και το σκυρόδεμα, αλλά αποτελεί λειτουργικό στοιχείο μιας κυκλικής οικονομίας. Σε αυτό το σενάριο, η επιλογή του υλικού δεν βασίζεται στη δύναμη της συνήθειας, αλλά στην καταλληλότητα για το σκοπό, την αξιοπιστία της προσφοράς και τις δυνάμεις της αγοράς. Η αναβίωση της ξυλείας και η αυξανόμενη δημοτικότητά της θα προσφέρει περισσότερες επιλογές στον κατασκευαστικό κλάδο και στους καταναλωτές, υποστηρίζοντας την ανθεκτικότητα μέσω της ποικιλομορφίας.
