ساختمان های چوبی از دیرباز و اولین دوران یکجانشینی بشر، وجود داشتهاند و همواره در طول تاریخ با بروز تغییراتی اندک به حضور خود در زندگی انسان ادامه دادهاند. ساخت سازه های چوبی یا خانه های چوبی با استفاده از الوار، قدمتی بیشتر از ساخت خانه با دیگر مصالح دارد. میتوان گفت بعد از الوار، خشت و سپس آجر از دیگر مصالح ساخت خانه در طول تاریخ بودهاند.
از جمله مزایای مهم و مشهور چوب، سبک بودن و دوام بالایی است که این ماده دارد. همین ویژگیها باعث شده است که از آن در بناهایی که با مصالح دیگر ساخته میشوند نیز استفاده شود. به خصوص امروزه در طراحی نمای ساختمانهای بتونی یا فولادی، استفاده از مصالح چوبی بسیار رایج شده است. چوب باعث میشود که رنگ و جلوهی نمای یک بنا بسیار خاص و بیهمتا شود و در عین حال سبک بودن آن باعث شده است که وزن ساختمان نیز کاهش پیدا کرده و روند اجرای آن نیز به سهولت انجام شود.
نکاتی در مورد چوب یا الوارها
در ابتدای این مبحث باید اشاره کرد که در ساخت سازههای چوبی عموماً از الوار درخت کاج استفاده میشود. پس مواردی که در ادامه ذکر میشود بیشتر مربوط به این نوع از الوارها است. در مورد استفاده از چوب کاج و دیگر الوار در ساختمانسازی باید این نکته را مدنظر داشت که هیچ دو گونه چوبی در هیچ کجای دنیا مشابه هم نخواهند بود و هر کدام ویژگیهای منحصربهفرد خود را دارند. برای مثال دو درخت کاج که در یک کشور و در یک منطقه رشد کردهاند به دلیل برخورداری از شرایط مختلفی نظیر میزان نور دریافتی، جریان باد و هوا در اطراف آن، جنس و نوع خاک زمین و … به هیچ وجه چوب یا الواری مشابه با هم به دست نخواهند داد.
الوارها عموماً از تنه درختان یا از شاخههای خیلی قطور آنها تهیه میشوند. درون تنهی درختان بافتهای شبکهای برای انتقال مواد مغذی به جاهای مختلف درخت وجود دارد که در هنگام بریدن تنه میتوان این خطوط را به صورت دایره در آن مشاهده کرده و میزان سن درخت را نیز میتوان از روی تعداد هر کدام از این خطوط تعیین کرد. در واقع با هر سال رشد درخت یک خط به میزان خطوط آوندی در تنه آن اضافه میشود.
توجه به این ویژگیهای چوبهای مورد استفاده در ساختمان های چوبی به این دلیل است که میزان تحمل بار یک سازه های چوبی به سن چوب و وجود این خطوط بستگی دارد. عموماً باید بارگذاری روی این الوارها را در هنگام ساخت خانه های چوبی به گونهای انجام داد که بار در مسیر این بافتها یا موازی با آنها توزیع شود.
یک تنه درخت دارای دو قسمت تنه بیرونی و داخلی است. تنه بیرونی به آن بخشی گفته میشود که آب و شیره، درون بافتهای آن جریان دارد و طبیعتاً نسبت به بخش داخلی آن نرمتر است. بخش داخلی یا مغز چوب نیز آن قسمتی است که نقش تغذیهای و انتقال مواد را بر عهده نداشته و به همین خاطر سفتتر از ناحیه بیرونی تنه درخت است.
یک مزیت و تفاوت چوب نسبت به ملاط این است که بر خلاف ملاط، چوب توانایی این را دارد که نیروهای فشاری و کششی وارد شده بر خود را تحمل کند. این مزیت در صورتی قابل استفاده است که آن را در یک مسیر درست در بنا استفاده کرد. این مسیر باید مخالف با مسیر ساختار سلولی چوب باشد. در واقع بارگذاری باید در راستای محور طولی چوب انجام شود. در صورت کاربرد در چنین حالتی، چوب خاصیت این را پیدا میکند که چهار برابر نیروی فشار را تحمل کند؛ ولی اگر نیروها در راستای خطوط شعاعی به آن وارد شود، چنین اتفاقی رخ نخواهد داد. پس در هنگام ساخت ساختمان های چوبی باید دقت کرد که نحوه قرارگیری الوارها در سازه های چوبی چگونه است.
اگر الوارها را در راستای طولی آنها تحت فشار و تحمل بار قرار دهیم در بهینهترین حالت خواهند بود و بیشترین نیروی کشش و فشار را تحمل خواهند کرد. این مورد باید در هنگام بنا کردن خانه های چوبی مدنظر قرار بگیرد. البته میزان تحمل بار وارد شده بر الوار به مواردی مثل چگالی چوب و ضخامت دیواره سلولهای الوارها نیز بستگی دارد.
در میان درختان بافتهای طولی کاج مطلوبتر از باقی آنها است به همین دلیل بهترین الوار برای ساخت سازههای چوبی الوار کاج است. همچنین درختانی که الوار آنها بیشترین شباهت ساختاری با کاج را داشته باشند هم برای ساختوساز بناها مورد استفاده قرار میگیرند.
چوب سخت چیست
به آن دسته از الوارهای گردی که پوست درخت از روی آنها برداشته شده یا یک بخشی از آن چوب، پوستش کنده شده باشد، چوب سخت میگویند. برخی از الوارهای مورد استفاده در صنعت ساختمانسازی در کارخانههای چوببری و تولید الوار به صورت مستطیلی تولید میشوند و به دو صورت طولی و عرضی برش میخورند که در این حالت دیگر نمیتوان به آنها چوب سخت گفت.
دستهبندی درختان بر مبنای تنهها
برخی از درختها کاملاً مغز چوبی هستند یعنی تمام بافت تنه آنها سفت است. بعضی دیگر از آنها به درختان شیرهای معروف هستند که میتوان گفت تمام تنه کار انتقال دادن شیره و آب را انجام میدهد و در نهایت درختانی وجود دارد که بافت تنه آنها منعقدشده است.
در توضیح درختان دارای بافت منعقد شده باید اشاره کرد که در آنها رنگ هسته یا مغز آنها و بخش منتقل کننده شیره چوب، یکسان بوده و تفاوت آنها در میزان رطوبت این دو بخش است. مغز این درختها دارای مقدار خیلی اندکی شیره است و این ویژگی باعث خشکی هسته آنها شده است. در ضمن شیره این درختان حالتی چسبناک دارد. از جمله این درختها باید به کاج، شاه درخت، میلاد، افرا و راش اشاره کرد.
در مورد درختانی که مغز چوبی و تیرهای دارند باید گفت که شیره درون آنها به رنگ روشن است. وقتی شیرهای با این مشخصات در درون تنه آنها وجود داشته باشد، باعث میشود که این درختها در برابر طبیعت و عوامل جوی حالتی پایدار پیدا کنند. گردو، صنوبر، کاج اروپایی و کاج از جمله درختان مغز چوبی هستند.
در مورد درختان شیرهای نیز باید گفت که هسته و شیره آنها در رنگ و میزان چسبناکی تفاوتی ندارند. درختهای توسکا، تبریزی و غوشا از جمله این درختان محسوب میشوند.
چوب مناسب برای ساختمان های چوبی
هنگام بنا کردن یک سازه های چوبی نیاز است که الوارهای مورد استفاده در سه حوزه مورد سنجش قرار بگیرند. این حوزهها شامل انتخاب چوب برای ساختمان های چوبی ، ساختار حفاظت الواری و محافظت الواری شیمیایی هستند.
در توضیح انتخاب چوب برای ویلای چوبی باید اشاره کرد که این چوبها حتماً باید خشک باشند و رطوبتِ کمتر از 20 درصد در ساختار آنها ضروری است. در اکثر کشورها چوبها با توجه به مقاومتی که در برابر حشرهها دارند دستهبندی میشوند. درختانی که در برابر حشرات مقاومت خوبی داشته باشند را میتوان در محیط مرطوب استفاده کرد بدون آنکه نیاز باشد از آنها با یک لایه شیمیایی محافظت شود. البته اگر این الوارها یا چوبها در مجاورت و تماس با خاک قرار بگیرند حتماً نیاز به محافظت شیمیایی دارند. پس سنجش محافظت شیمیایی در این مورد ضروری خواهد بود.
ساختار حفاظت الواری نیز به این گونه است که برای جلوگیری از فشارهایی که به صورت طولی و عرضی به یک ساختمان چوبی وارد میشود، از الوار مخصوص در جاهایی مانند مرکز بنا یا دیوار و سقفها استفاده میشود تا بتوان در برابر این نیروها و قدرت مخرب آنها پایداری ساختمان را بالاتر برد. سنجش چوبها و الوارهایی که برای حفاظت استفاده میشوند حتماً باید توسط متخصصین و کارشناسان مجرب انجام بگیرد.
عوامل موثر بر سیستم خانه های چوبی
از جمله مواردی که میتواند بر سیستم ساختمانسازی با چوب تاثیرگذار باشد باید به تفاوتهای آب و هوایی مناطق مختلف با هم، میزان دسترسی به مصالح مورد نیاز، فرهنگ و المانهای فرهنگیِ منطقه مد نظر، اقلیم منطقه و ابزارآلات در دسترس، اشاره کرد.
برای مثال باید به استفاده از الوارهای گِرد که عموماً از چوب کاج هستند در منطقه شمال اروپا یاد کرد که با توجه به اقلیم و در دسترس بودن منابع انتخاب میشوند؛ در حالی که در نواحی جنوب این قاره خانهسازی با استفاده از سنگ بیشتر در اولویت بوده است.
امروزه ساخت ساختمان های چوبی با استفاده از الوار گرد گسترش بیشتری پیدا کرده است زیرا فراوانی درختانی که چنین الواری تولید میکنند بیشتر است و همچنین با گسترش و پیشرفت صنعت حملونقل، جابهجایی و انتقال این مصالح به دیگر نقاط آسانتر از گذشته صورت میگیرد. همچنین موردی مانند عایقکاری الوارهای مورد استفاده در سازه های چوبی در تمامی نقاط دنیا به امری مرسوم تبدیل شده است و میتوان گفت خانه های چوبی در همهجا به سمت یک استاندارد همگانی و پذیرفته شده حرکت میکنند. البته همچنان فرهنگ و اقلیم بر شکل، کاربری و اندازه بناها تاثیرگذار هستند ولی موارد مهندسی و فنی به شکل تقریباً یکسانی درآمدهاند.
در صورتی که از خواندن این مقاله رضایت داشتهاید میتوانید مقاله صفر تا صد ویلای چوبی را نیز مورد مطالعه قرار دهید.