الأنظمة الهيكلية النموذجية
تتلاءم المنتجات الخشبية تقريبًا مع جميع أعمال البناء الجديدة وأعمال التجديد. يمكن استخدام الهياكل الخشبية في تطبيقات مختلفة في المباني، سواء كانت عبارة عن لبنات بناء برج طويل، أو قاعات كبيرة، أو جسور. وبالإضافة إلى الهياكل، إن الاستخدامات الشائعة لمنتجات الخشب هي إنشاء النوافذ والأبواب والديكور الداخلي والأثاث. وتختلف معايير البناء التي تنظم استخدام الخشب من بلد إلى آخر.
هناك العديد من البدائل الصناعية لبناء المباني الخشبية، والتي يمكن من خلالها اختيار الحل الأمثل لحالة معينة. والشائع من بينها هو التصنيع المسبق ذو التطوير العالي والبناء السريع. يمكن أن يتم بناء مبنى خشبي في نصف الوقت اللازم لبناء المبنى التقليدي.
الجدران الحاملة
في المباني الخشبية، إن نظام الإطار الأكثر استخدامًا هو نظام مبني على أساس من الطوابق المستندة إلى الجدران الحاملة. ويمكن بناء الجدران الحاملة بعناصر ذات هيكل من الأعمدة الكبيرة أو عناصر مصنوعة من الخشب الصلب. من خلال هياكل الأرضية الخشبية المتوسطة، يمكن تحقيق مسافات امتداد لما يصل إلى سبعة أمتار. وعادةً ماتكون الخطوط الحاملة عبارة عن الجدران الخارجية للمبنى وبعض جدرانه الفاصلة، وتكون في العادة الجدران بين الشقق. إن الأرضيات وبعض الجدران بمثابة هياكل تعزز من صلابة المنزل.
بناء منزل من خلال استخدام عنصر إطار الأعمدة
إن عنصر إطار الأعمدة هو الطريقة الأكثر شيوعًا لبناء مبنى بإطار من الخشب. في المباني المرتفعة، يتكون إطار الجدار من الخشب الرقائقي الملتصق ذو الأبعاد النسبية القياسية. ويمكن أن يستخدم هذا لبناء المباني التي تزيد عن أربعة طوابق. تتطابق الجدران الحاملة والجدران غير الحاملة من الناحية الهيكلية. ويمكن اختيار هياكل الأرضية المتوسطة بحرية. وقد تكون على سبيل المثال، أرضية ذات دعامة أفقية، أو بلاطة مكعبة، أو بلاطة ذات أضلاع. من الممكن إنشاء مسافات امتداد طويلة عن طريق زيادة ارتفاع الهيكل الحامل. ويمكن أيضًا زيادة مسافات الامتداد مع الخرسانة المُركّبة وهيكل الخشب أو ما يسمى “الهيكل الهجين”. تم استخدام الهياكل ذات إطار من الأعمدة منذ فترات طويلة جدًا. ومن خلال هيكل الأعمدة، يمكن تحقيق كفاءة استخدام ممتازة للطاقة وإحكام تدفق الهواء، وصولاً إلى مستوى “منزل سلبي”. تكون التكنولوجيا مرنة لتلبية احتياجات مختلفة. يمكن تحسين الحلول والأنواع الهيكلية وفقًا للاستخدام. ويتم بناء هياكل الخشب أيضًا جنبًا إلى جنب مع هياكل الخرسانة. وبالإضافة إلى غيرهما من المواد، تحقق الهياكل الهجينة المزيد من تنويع الفرص لاستخدام الهيكل. ومن خلال هندسة المنتجات الخشبية، إن نسبة هبوط الهيكل ضئيلة. وتضمن الدرجة العالية لتصنيع العناصر مقدمًا سرعة التشييد. يمكن تشييد منزل بمعدل طابق واحد أسبوعيًا. ويمكن أن يتم التركيب في موقع المبنى وهو محمي من الطقس.
إنشاء مبنى سكني مكون من الخشب الصلب باستخدام تقنية الخشب المغلف (CLT)
ويمكن بناء الجدران الحاملة باستخدام ألواح الخشب الصلب باستخدام تقنية الخشب المغلف (CLT)، والتي يتم فيها لصق طبقات من الخشب بالعرض (CLT: الخشب المغلف). يعمل اللوح كوسيلة لبناء المباني السكنية الخشبية وكهيكل تقوية في الجدران والأرضيات على حد سواء. يتم صنع الفتحات والوصلات على الألواح في المصنع باستخدام تكنولوجيا التفريز الدقيقة التي تعمل بواسطة جهاز الكمبيوتر. الحد الأقصى لحجم لوح الخشب المغلف (CLT) هو 3 × 16 متر وهو متوفر بالعديد من مستويات المقاومة المختلفة. يؤدي استخدام لوح الخشب المغلف (CLT) إلى تمكين الفتح المرن للجدران، والأرضيات المتوسطة، وهياكل العارضة البارزة والمثبتة من طرف واحد. إن سعة اللوح كافية لتشييد المباني التي تصل إلى 12 طابقًا. يتم تسليم العناصر بالدرجة المطلوبة من الاستعداد، بما في ذلك العزل، والمواد السطحية، والنوافذ والأبواب. ويمكن أن يشمل التسليم أيضًا القيام بأعمال التركيب. CLT هي تكنولوجيا البناء الشائعة في ألمانيا والنمسا، على سبيل المثال. في البلدان الناطقة باللغة الألمانية، تحمل التكنولوجيا اسم KLH (Kross Laminate Holz).
نظام الأعمدة الرأسية والأعمدة الأفقية
في نظام الأعمدة الرأسية والأعمدة الأفقية، يتألف إطار المبنى من أعمدة رأسية وأفقية من الخشب الرقائقي الملتصق، والتي يتم تشييد الأرضية المتوسطة وهياكل السقف والجدران الخارجية عليها. وعادةً ما تتحقق صلابة الإطار عن طريق تركيب وصلات التقوية أو أعمدة الصاري قطريًا. وبواسطة نظام الأعمدة الرأسية والأعمدة الأفقية، من الممكن تنفيذ حل الأرضية المفتوحة والقابلة للتحويل وفتحات كبيرة في واجهات المبنى. يقوم النظام بتمكين التخطيط المكاني وتوسيع الجدران الحر والمرن. لأنه لا توجد جدران التقسيم الحاملة، من السهل تغيير موضع الجدران بين الشقق في أثناء دورة حياة المبنى. يوفر النظام الهيكلي مرونة جيدة في التحويل. بسبب الهياكل العمودية أحادية الأبعاد، لا يهبط المبنى في أي مكان. تكون مرحلة البناء في موقع البناء سريعة جدًا. يمكن تركيب السقف في غضون أيام قليلة، وبعد ذلك تتوفر في المنزل حماية من الطقس. يتم تركيب الجدران الخارجية والعناصر الكبيرة خفيفة الوزن. يمكن اختيار سُمك العزل ومواد التغليف الخارجي من جانب العميل.
عناصر الصندوق
تكنولوجيا عنصر الصندوق هي وسيلة بناء يتم من خلالها تجميع المبنى بشكل منفصل في المصنع باستخدام وحدات صناديق جاهزة للتجميع. وعادةً ما يتكون عنصر الصندوق من الإطار الحامل والأسطح النهائية: جدران وأرضيات وسقف جاهزة. يتم تصنيع العناصر في ظروف المصنع تمامًا، وتكون محمية من الطقس. يتم تركيب النوافذ، وأنظمة التحكم في وظائف التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، والمعدات الكهربائية ولوازمها جميعًا في العنصر في المصنع. يمكن أن يتم بناء الهيكل الحامل لعنصر الصندوق بالعديد من الطرق المختلفة، على سبيل المثال باستخدام تكنولوجيا الأعمدة الرأسية والأعمدة الأفقية، أو هيكل الإطار، أو العناصر الكبيرة الشبيهة بالبلاط. وبواسطة تكنولوجيا عنصر الصندوق، يمكن تحقيق عزل الصوت بامتياز بسبب وجود الهيكل المزدوج. الحد الأفصى النموذجي لأبعاد عناصر الصندوق هو 12 × 4.2 × 3.2 متر. في عملية التخطيط لأبعاد العناصر والأنظمة التركيبية، يجب أن تؤخذ القيود التي يحددها نقل العناصر في الاعتبار. تكنولوجيا عنصر الصندوق هي مناسبة جدًا للمنازل السكنية والمساكن. تكون مرحلة البناء في موقع البناء سريعة جدًا. ونظرًا لسرعة النظام، فهو ممتاز في تطوير تخطيط المبنى، على سبيل المثال، بناء طوابق إضافية. وهو مناسب أيضًا للبناء منخفض الطاقة. تعد تكنولوجيا عنصر الصندوق، على سبيل المثال، وسيلة شائعة لبناء المباني السكنية الخشبية في السويد.
هياكل المباني المصنوعة من جذوع الأشجار
إن البناء باستخدام جذوع الأشجار هو وسيلة تقليدية في البناء بالأخشاب، وخاصة في البلدان التي يوجد فيها كميات وفيرة من الخشب المناسب والمستقيم للمقطع العرضاني. في المنزل المبني بجذوع الأشجار، إن الهياكل الحاملة للمبنى مصنوعة على الأقل من جذوع الأشجار.
أنواع الجذوع المستخدمة في المباني التي تم بناؤها باستخدام جذوع الأشجار هي:
- الجذع المستدير: جذع ذو جوانب مستديرة يتم تشكيله يدويًا أو ميكانيكيًا. يكون قُطر الجذع المستدير الصناعي هو نفسه من القاعدة إلى الأطراف.
- جذع مربع: جذع تم تشكيله بجوانب مسطحة. كما يمكن قطعه بشكل تقليدي يدويًا باستخدام منشار الخشب المائل. .
- جذع الأغصان الميتة: جذع مصنوع من أغصان الصنوبر المجففة
- الجذع الرقائقي: منتج خشبي مصنوع بواسطة لصق عدة طبقات من الخشب معًا
يُستخدم الجذع المستدير بشكل رئيسي في بناء أكواخ قضاء الإجازة، ومباني التخزين، والحظائر. يتم بناء جذوع الأشجار المستديرة لتصبح عبارة عن زوايا باستخدام وسيلة يتقاطع من خلالها الجذع مع الجذع الموجود في جدار القطع ويبرز من الزاوية بمسافة قليلة.
وتتم صناعة جذوع الأشجار الرقائقية عن طريق لصق عدة طبقات من الخشب معًا وتسوية الجذع للحصول على الشكل المطلوب. وتشمل مزايا هذا الهيكل الخصائص المتجانسة، وفي بعض أنواع الجذوع، القليل للغاية من الهبوط أو التسوية.
يمثل الجذع المربع البناء التقليدي كثيف الاستخدام لليد العاملة. وهو يُستخدم عادةً في المباني التي تحتاج إلى أن تكون ضيقة، مثل الوحدات السكنية وأماكن قضاء العطلات، ومخازن الحبوب، وحمامات البخار، وما إلى ذلك. إن المبنى الذي تم بناؤه باستخدام الجذع المربع متساو أكثر بطول جدرانه عن المبنى الذي تم بناؤه باستخدام الجذع المستدير، ولذلك فمن السهل تعليق الخزائن على الجدران، على سبيل المثال. وعادةً ما تكون أقسام الزاوية المتداخلة من جذوع الأشجار المربعة أقصر من أقسام الزاوية المتداخلة لجذوع الأشجار المستديرة، مما يساهم في توفير الأخشاب. أقسام الزاوية القصيرة هي، على سبيل المثال، من نوع التعشيقة الغنفارية والإغلاق.
في فنلندا، عادةً ما تكون الجذوع قادمة من شجرة الصنوبر.