Những tòa tháp bằng Thép? Hãy nghĩ lại
By
02/05/2015
Phong trào xây dựng nhà cao tầng chủ yếu bằng gỗ như một sự thay thế Thép và Bê tông với mục đích tạo ra các tòa nhà thân thiện với được thúc đẩy từ một nguồn bất thường – nó xuất phát từ một công ty kiến trúc hàng đầu thế giới nổi tiếng với những tòa tháp của Thép và Bê tông.
 
02.jpg

Nhà cao tầng bằng gỗ đang có những chuyển biến bất thường – xuất phát từ SOM – một công ty kiến trúc danh tiếng thế giới trong việc xây dựng các tòa cao ốc bằng Thép
 
Skidmore, Owings & Merrill, có trụ sở tại Chicago đã có một danh sách dài các thiết kế tòa nhà chọc trời, trong đó có Trung Tâm Thương Mại Thế Giới Mới tại Lower Manhattan, công trình phát triển một hệ thống kết cấu sử dụng “cái gọi là khối gỗ” (so-called mass timber )— các cột và tấm gỗ ép dày. Trong một báo cáo năm nay, công ty này đã cho thấy cách tạo ra hệ thống có thể được sử dụng để xây dựng một tòa nhà 42 tầng có lượng phát thải Carbon thấp hơn so với một cấu trúc thông thường.
 
03.jpg

Cho tới nay, việc xây dựng các tòa nhà cao tầng bằng gỗ được đấu tranh bởi một số ít các kiến trúc sư và kỹ sư, chủ yếu là các công ty nhỏ hơn ở nước ngoài và ở Canada

“Chúng tôi là những kỹ sư lớn”, William F. Baker, một cộng sự trong công ty cho biết. “Chúng tôi muốn trông thấy những gì chúng ta có thể làm để giúp đỡ về mặt phát triển bền vững”. Với hệ thống của họ, khoảng 70% vật liệu của cấu trúc là gỗ, các phần còn lại (bao gồm cả nền móng) chủ yếu là bê tông.

Benton Johnson, một kỹ sư từng làm việc trong báo cáo cho biết, những cao ốc bằng gỗ có thể giúp giải quyết vấn đề cung cấp đủ nhà ở cho hàng tỷ người trên toàn thế giới (con số này vẫn tăng không ngừng), hoặc sẽ sống ở các thành phố – giải quyết vấn đề về biến đổi khí hậu. “Chúng tôi biết chúng ta cần xây dựng nhiều tòa nhà hơn”, ông Johnson nói. “Và chúng tôi biết rằng chúng ta cần giảm phát thải khí CO2”
 
Cho tới nay, việc xây dựng các tòa nhà cao tầng bằng gỗ được đấu tranh bởi một số ít các kiến trúc sư và kỹ sư, chủ yếu là các công ty nhỏ hơn ở nước ngoài và ở Canada. Họ hoan nghênh báo cáo của SOM (Skidmore, Owings & Merrill). “Tôi thực sự vui mừng khi họ (SOM) tham gia”, Michael Green, một kiến trúc sư tại British Columbia, Canada, người đã thiết kế nhiều tòa nhà bằng gỗ, cùng các đối tác đã đưa ra một hệ thống cấu trúc khác nhau cho các tòa tháp bằng gỗ được trình bày chi tiết trong báo cáo năm ngoái. “Đây là cách mới nhất để xây dựng trong một trăm năm. Nó sẽ mất một ít thời gian để làm việc thông qua cách tốt nhất để làm việc đó”.

04.jpg

Xây dựng các tòa tháp cao hơn sẽ đòi hỏi những thay đổi trong mã xây dựng – hầu hết trong đó hạn chế cấu trúc gỗ với 4 tầng hoặc ít hơn – và phương pháp thi công. Các Kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu và quan trọng là nhà phát triển sẽ phải được thuyết phục rặng các tòa nhà bằng gỗ an toàn, hấp dẫn và sinh lợi nhuận.
Rất ít các tòa nhà cao tầng bằng gỗ hiện đại được xây dựng trên toàn thế giới, và chỉ một, một chung cư được xây dựng và hoàn thành trong năm tại Melbourne, Úc, có 10 tầng. Ông Green thiết kế một tòa nhà hỗn hợp cao 90 foot ~ 27m tại Prince George British, Columbia, sẽ trở thành tòa nhà bằng gỗ cao nhất Bắc Mỹ khi nó hoàn thành vào năm tới.

05.png

Xây dựng các tòa tháp cao hơn sẽ đòi hỏi những thay đổi trong tiêu chuẩn xây dựng – hầu hết trong đó hạn chế cấu trúc gỗ với 4 tầng hoặc ít hơn – và phương pháp thi công. Các Kiến trúc sư, kỹ sư, nhà thầu và quan trọng là nhà phát triển sẽ phải được thuyết phục rặng các tòa nhà bằng gỗ an toàn, hấp dẫn và sinh lợi nhuận. (Chúng thường đắt hơn so với các tòa nhà thông thường, mặc dù trong lĩnh vực thi công có thể tiết kiệm hơn vì các tấm có thể được dựng lên khá nhanh chóng. Phòng cháy chữa cháy là mối quan tâm đặc biệt, nhưng những người ủng hộ các tòa nhà bằng gỗ nói rằng, các khối gỗ (mass timber) không bắt lửa dễ dàng và tạo thành một lớp làm chậm qúa trình cháy. Họ nói rằng tòa nhà gỗ có thể đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cháy của các tòa nhà bằng thép hoặc bê tông.
 
066.jpg
 
Sử dụng gỗ trong các kết cấu có thể giúp bù trừ lượng khí thải Carbon từ các bộ phận khác của quá trình xây dựng và từ các hoạt động của tòa nhà khi đã hoàn thành.
Sản xuất thép và bê tông tạo ra một lượng lớn khí Carbon dioxit, trong khi đó gỗ loại bỏ khí Carbon khỏi bầu khí quyển thông qua quang hợp. Vì vậy sử dụng gỗ trong các kết cấu có thể giúp bù trừ lượng khí thải Carbon từ các bộ phận khác của quá trình xây dựng và từ các hoạt động của tòa nhà khi đã hoàn thành. Một tòa tháp gỗ dùng rất nhiều gỗ. Đây không phải là khung xây dựng truyền thống. Việc sử dụng quá nhiều gỗ dẫn tới nhiều tác động tiềm ẩn với các khu rừng nếu việc xây dựng trở nên phổ biến.
Ông Baker lưu ý rằng, tại Hoa Kỳ và Canada, khoảng 60 tỷ feet tấm gỗ được thu hoạch mỗi năm, miễn việc khai thác rừng được quản lý, tòa nhà bằng gỗ bền vững nên không có nhiều ảnh hướng, ngoài ra còn có hàng triệu cây thông trong rừng bị bọ cánh cứng phá hoại trên diện rộng có thể sử dụng để sản xuất các tấm gỗ.
 
06.jpg

Hệ thống Skidmore, Owings & Merrill sử dụng là tập hợp một loại gỗ thiết kế thường gọi là gỗ dán nhiều lớp (laminated timber) hoặc glulam (gỗ ép nhiều lớp), cho các cột nhà, và gỗ chéo ép dành cho lõi trung tâm, sàn, tường cắt, mà trong đó có khả năng chống lại tải trọng gió với độ cứng cao. Nhưng trong đó các dầm bê tông chạy dọc theo chu vi của mỗi tầng và các vị trí khác cho phép đua ra dài hơn và tạo sự linh hoạt của mặt sàn.
 
Nghiên cứu trường hợp tòa nhà 42 tầng trong báo cáo này dựa trên công trình thực tế của SOM, các căn hộ Dewitt-Chestnut (bây giờ gọi là Plaza , Dewitt) ở Chicago, được xây dựng vào năm 1966. Đó là công trình, làm bằng thép và bê tông, với một thiết kế cấu trúc sáng tạo – đó là một ống cơ bản đóng vai trò như một trụ quay theo chiều dọc để chống lại tải trọng gió – đã được sử dụng trong các tòa nhà sau đó, bao gồm cả tháp Sears. “Đó là một cấu trúc mang tính bước ngoặt trong thời gian này“, ông Baker nói, và việc sử dụng vật liệu thì rất hiệu quả. “Chúng tôi muốn tiêu chuẩn hoá một toà nhà về sự hiệu quả“, ông nói.
 
Ông Green, trong báo cáo của mình, đã trình bày một hệ thống có thể sử dụng để xây dựng những tòa tháp trong khu vực có hoạt động địa chấn như Vancouver. Thay cho bê tông, ông đã sử dụng một số dầm thép để việc xây dựng được đáp ứng tốt hơn khi có động đất và giải quyết vấn đề tải trọng gió. Nghiên cứu của ông đã có thể áp dụng vào các tòa nhà lên đến 30 tầng. “Nhưng chúng tôi chỉ dừng lại ở 30 tầng vì tại thời điểm đó chúng có thể coi như vượt khỏi sự hiểu biết của công chúng“, ông giải thích.
Ông Johnson cho biết các bước tiếp theo cho Skidmore, Owings & Merrill, được biết tới là SOM, sẽ được làm việc cùng nhiều nhóm về ý tưởng chi tiết và cả phương pháp xây dựng. Andrew Waugh, một kiến trúc sư người Anh người sở hữu căn hộ 9 tầng tại London, hoàn thành năm 2009, đã trở thành một điểm nhìn của phong trào “tháp gỗ“, cho biết cả hai báo cáo này sẽ giúp thiết lập động lực cho các tòa nhà cao trên 10 tầng. Ông khẳng định: “Nó chắc chắn sẽ xảy ra“. “Đây là một khoảng thời gian thú vị,” ông Waugh chú thích thêm. “Nó giống như sự ra đời của chuyến bay – là một trong những khoảnh khắc của ngành kỹ thuật.”
 
07.jpg
 
Tạo một trường hợp cho Timber Tower Engineers là đang phát triển cách để xây dựng những tòa nhà chọc trời sử dụng gỗ, điều mà sẽ làm giảm lượng khí thải Carbon dioxide bức xạ ra so với cấu kiện bê tông và thép thông thường . Họ đã thiết kế một tòa tháp bằng gỗ dựa trên một tòa nhà chung cư 42 tầng thông thường hiện có, và so sánh chúng.

Thái Linh

Có thể bạn cũng quan tâm

Đăng ký nhận thông tin mới nhất từ chúng tôi

Khách hàng - đối tác