TERJEMAHAN 3

Arsitektur Konstruksi dan Industrialisasi, Kursus 1

Sebuah pendekatan yang berkelanjutan untuk bahan dan sistem konstruksi: Kayu Direkayasa

Andrea Botti

MSc Advanced

Design Berkelanjutan, tahun 2011/2012 Edinburgh

Sekolah Arsitektur dan Arsitektur Lansekap University of Edinburgh

Daftar isi

Daftar isi 1

1. Kayu: tradisional berkelanjutan 2

2. Dampak ekologis metode kayu dan konstruksi lainnya 3

3. Dari tradisi inovasi: rekayasa kayu 5

4. Dampak ekologis produk kayu rekayasa dan panel berbasis kayu 17

5. Penggunaan kontemporer kayu 22

6. Studi kasus 25

7. Referensi 27

1 . Kayu : tradisional berkelanjutan

Arsitek Italia Matteo Thun mengklaim bahwa kayu adalah " bahan dari abad ke-21 , dan , sebagai bahan regenerable satunya digunakan dalam arsitektur dan desain , kita tidak bisa membayangkan hidup tanpa itu " ( Thun , 2010 , p.554 ) .

Tampaknya sulit untuk tidak setuju dengan dia , karena diakui bahwa kayu adalah yang tertua dan bahan bangunan yang paling banyak digunakan . Hal ini dapat ditemukan hampir di mana-mana di dunia, dan karakteristik yang membuatnya cocok untuk digunakan dalam berbagai aplikasi .

Sekitar sepertiga dari total luas lahan Eropa tercakup dalam hutan , angka tersebut sekitar 16 % di Skotlandia , dengan dominasi spesies seperti Sitka Spruce dan Scots Pine ( Wilson , 2001 ) .

kayu keras kayu lunak

Sitka Spruce

Pines ( terutama Scots Pine , tetapi juga Lodgepole dan Korsika )

Larches ( terutama Eropa dan Jepang ) Douglas Fir

Norwegia Spruce

Oaks ( pedunculate dan sessile )

sejenis pohon

Sycamore

abu

elm

Birch

Tabel 1 .

Paling umum jenis pohon komersial di Skotlandia ( diadaptasi dari Wilson , 2001 ) .

Salah satu aspek terbesar dari kayu adalah bahwa itu adalah sumber daya terbarukan : jika sumber kayu berasal dari hutan yang dikelola secara lestari , akan tersedia tanpa batas . Berkat praktik kehutanan

yang berkelanjutan , Skotlandia , misalnya , tumbuh lebih banyak kayu daripada panen ( Wilson 2001) . Seperti kita terlibat dengan agenda berkelanjutan , tampaknya tepat untuk hati-hati mengevaluasi bahan konstruksi yang manfaat lingkungan akan dicocokkan dengan beberapa orang lain . The Edinburgh Pusat Manajemen Karbon memperkirakan bahwa untuk setiap meter kubik kayu digunakan sebagai pengganti bahan bangunan lainnya , antara 0,7 dan 1,1 ton karbon dioksida disimpan ( TRADA Teknologi , 2008 , p.9) .

Tujuan dari laporan ini adalah untuk memberikan review pada seluruh jajaran produk kayu derivatif , yang kita inklusif dapat sebut sebagai ' kayu rekayasa ' , berkaitan dengan potensi keberlanjutan mereka . Dengan lingkup ini , perbandingan dampak ekologis struktur kayu dengan metode konstruksi lainnya - yaitu baja dan beton - dilaporkan dalam contoh pertama .

Setelah gambaran dari produk kayu rekayasa dan karakteristik umum mereka , laporan ini berfokus pada bagaimana produk tersebut berperilaku ramah lingkungan , menurut tingkat teknologi dan pengolahan dari bahan asli - kayu. Sebuah gambaran dari penilaian produk dan aplikasi dalam konstruksi berkelanjutan disajikan . Pada bagian terakhir , beberapa pengamatan tentang peran kayu dalam arsitektur kontemporer , lebih khusus lagi pada bagaimana kayu rekayasa berlaku untuk metode modern konstruksi dan struktur dapat digunakan kembali / beradaptasi , diikuti oleh dua studi kasus yang mewakili kebaruan aplikasi.

2 . Dampak ekologis kayu dan metode konstruksi lainnya

Perbandingan analisis mungkin adalah cara yang paling efektif untuk menilai jejak ekologis dari metode konstruksi yang berbeda . Ringkasan pendek di sini disajikan meliputi tujuh studi Pengkajian Siklus Hidup yang berbeda pada bangunan tempat tinggal , bahwa dibandingkan bingkai kayu dengan struktur alternatif baja dan beton dalam hal penggunaan energi dan emisi gas rumah kaca ( yang terakhir dinyatakan sebagai Global Warming Potential , atau GWP ) ( Eriksson , 2004) .

Cradle untuk

gerbang didaur ulang

Jumlah energi energi

gunakan termasuk

Penggunaan fase GWP ( CO2

setara)

1 Pengkajian Lingkungan Trähus 2001 , Trätek

Trähus 2001 960 1460 -530 30

Desain beton 2260 490 1770 400

2 Studi Kasus Residential , Athena Berkelanjutan Bahan Institute

Kayu desain 1140 280

Baja desain 1740 - 340

Beton desain 2520 - 420

3 Dampak Lingkungan dari Keluarga Tunggal Gedung Shell , Minneapolis

Kayu desain 969 n / a - 207

Baja desain 1604 n / a - 309

4 Dampak Lingkungan dari Keluarga Tunggal Gedung Shell , Atlanta


Baja desain 810 n / a - 170

5 Saldo Lingkungan dan Energi Produk Kayu dan Pengganti , ECEFAO


Brick desain 1090 n / a - 840

6 Energi Penggunaan dan Dampak Lingkungan Bangunan Hunian Baru , Lund Institute of Technology

Kayu desain 4540 2160 2380

Beton desain 3020 1120 1900

7 LCA Bangunan Struktur Rangka - Dampak Lingkungan atas Siklus Hidup Kayu dan Beton Frames , Chalmers Univ . Teknologi


Desain beton 1430 n / a - 110

Tabel 2 .

Hasil ringkasan studi LCA ( data diambil dari Eriksson , 2004 ) .

Hasil analisis komparatif jelas : struktur rangka kayu melakukan secara signifikan lebih baik , sehubungan dengan penggunaan energi dan GWP . Dalam rangka untuk cukup mengukur perbedaan antara kasus , batas-batas untuk kasus LCA dibagi menjadi empat kategori , seperti yang ditunjukkan di bawah ini .

1

Kasus 1a 1b Kasus

2 Kasus 2

3 Kasus 3

4 Kasus 4

5 Kasus 5a 5b Kasus

6 Kasus 6a 6b Kasus Kasus 6c

7 Kasus Kasus 7b 7a

Gambar 1

Perbedaan penggunaan energi antara kayu , baja dan struktur beton ( diadaptasi dari Eriksson , 2004) .

Gambar 2

Perbedaan antara GWP kayu , baja dan struktur beton ( diadaptasi dari Eriksson , 2004) .

3 . Dari tradisi inovasi : kayu rekayasa

Perkembangan kayu rekayasa secara historis terkait dengan keuntungan ekonomi . Investigasi dan penelitian tentang cara dan sarana untuk menggunakan kayu yang lebih efisien secara umum telah dianggap didorong oleh peningkatan biaya kayu gergajian dan kayu hijau.

Meskipun terus-menerus meningkatkan efisiensi mereka , penggergajian masih menghasilkan sejumlah besar residu - dari 35 % dari setiap log - dalam bentuk kelas log rendah atau penjarangan , keripik , lembaran dan serbuk gergaji ( lihat tabel 3 ) , yang dapat digunakan untuk memproduksi berbagai jenis panel berbasis kayu .

Kiri di hutan :

Top , cabang dan dedaunan 23

Stump ( termasuk akar ) 10

serbuk gergaji 5

penggergajian kayu :

Lempengan , edgings dan off -luka 17

Serbuk gergaji dan denda 7,5

Berbagai kerugian 4.0

Bark 5.5

Kayu gergajian 28

Jumlah 100

Tabel 3 .

Divisi pohon khas dipanen untuk kayu gergajian ( sumber FAQ ) .

Sementara itu memang benar , itu akan cukup reduktif untuk mempertimbangkan kemajuan teknologi pada kayu hanya dalam hal penghematan ekonomi . Untuk menanggapi kebutuhan yang beragam penerapan dan peningkatan kinerja , industri konstruksi telah mengidentifikasi alasan teknis ragamnya untuk memandu penerapan proses rekayasa ke kayu gergajian dan mengatasi kekurangannya .

• Sifat mekanis

Kayu merupakan bahan orthotropic , memiliki sifat unik dan mandiri mekanik - yaitu elastis , kekuatan, sifat getaran - dalam arah tiga saling tegak lurus sumbu : memanjang (arah serat ) , radial dan tangensial . Selain itu mereka sangat berbeda dari spesies ke spesies . Produk kayu Direkayasa menawarkan sifat lebih homogen dan akibatnya mereka menemukan aplikasi yang lebih luas dalam berbagai elemen bangunan ( Kretschmann , 2010 ) .

• keterbatasan Dimensi

Mereka adalah bagian dari alam dan dihitung sebagai ' kelemahan ' hanya dibandingkan dengan bahan , seperti baja dan beton , yang menawarkan rentang struktural yang cukup .

Padat kayu cemara Douglas Beech diabaikan

diabaikan 2,0-2,4

2,6-5,2 2,0-2,4

2,6-5,2

kayu lapis

Cemara Douglas 0.24 0.24 2.0

partikel

UF berikat 0.33 0.33 4.7

PF berikat 0.25 0.25 3.9

MF / UF berikat 0.21 0.21 3.3

papan serat

Tempered 0,21 0,27 7-11

Standar 0.28 0.31 4-9

MDF 0.24 0.25 4-8

Tabel 4 .

Stabilitas dimensi kayu dan papan . Perubahan dimensi dari 30% menjadi 90 % kelembaban relatif ( diadaptasi dari Dinwoodie , 2000) .

Ketebalan ( mm ) Densitas

( kg/m3 ) par. per . par. per .

kayu yang solid

Cemara Douglas 20 500 80 2.2 12700 800

kayu lapis

Cemara Douglas 4.8 520 73 16 12090 890

Cemara Douglas 19 600 60 33 10750 3310

partikel

UF berikat 18,6 720 11,5 11,5 1930 1930

PF berikat 19,2 680 18,0 18,0 2830 2830

MF / UF berikat 18,1 660 27,1 27,1 3460 3460

papan serat

Tempered 3,2 1030 69 65 4600 4600

Standar 3,2 1000 54 52 -

MDF 9-10 680 18,7 19,2 -

Tabel 5 .

Sifat kekuatan kayu dan papan ( diadaptasi dari Dinwoodie , 2000) .

• Mengoptimalkan penggunaan sumber daya terbarukan

Proses pembuatan panel berbasis kayu menggunakan persentase yang sangat tinggi dari log awal - melalui penjarangan , chip , lempeng - sehingga membuat penuh penggunaan sumber daya dan meminimalkan limbah ( Thoemen et al , 2010. ) .

Produk kayu rekayasa dapat dibagi dalam empat kategori utama :

1 . Struktural Komposit Kayu ganda dan tiga balok laminasi kayu dilaminasi terpaku

Paralel untai kayu

2 . laminasi

Lintas Kayu panel kayu solid Laminated

Laminated Veneer Lumber Plywood

3 . Serat komposit

hardboard softboard

Papan serat ( MDF )

4 . komposit partikel

Berorientasi Strand Board ( OSB ) Kayu partikel ( atau chipboard ) Semen - partikel terikat Strand Laminated Lumber ( LSL )

Gambar 3

Berbagai produk komposit berasal dari kayu ( Stark et al . , 2010) .

Dua dan tiga balok laminasi ( Duobeams dan Triobeams )

Mereka terdiri dari dua atau tiga lamellae kayu , kaku terikat bersama setelah visual atau kekuatan mesin grading. Setelah direkatkan, mereka sisi berpakaian dan chamfered pada 4 sisi . Lamellae individu dapat jari - bersendi . ( HFA , OG 2010b )

Gambar 4 ( HFA , OG 2010b )

Terpaku kayu dilaminasi ( Glulam )

Terpaku kayu dilaminasi dibuat dari laminasi kayu gergajian , atau lamellae , kiln kering , direncanakan dan direkatkan dengan orientasi serat paralel.

Proses jari jointing memungkinkan individu laminasi menjadi end - jointed untuk menghasilkan panjang panjang . Resistensi tinggi dan sifat stabilitas dimensi membuat glulam sangat cocok untuk elemen bantalan

Gambar 5 ( HFA , NEU 2010b )

tegangan tinggi atau mencakup jarak yang jauh . Pemilihan perekat harus akurat dalam rangka untuk memenuhi persyaratan standar Eropa untuk loadbearing komponen kayu . ( HFA , NEU 2010b )

Paralel untai kayu ( Parallam )

Hal ini dibuat dari tebal 3 mm dan 15 mm lebar strip veneer , ikatan bersama-sama dengan resin fenolik . Strip yang dibundel dengan serat berorientasi terutama sejajar dengan sumbu utama balok . Mereka diproses dalam pers terus menerus untuk membentuk balok tak berujung .

Paralel untai kayu dirancang untuk digunakan dalam struktur dengan bentang panjang bebas . Elemen PSL dapat terikat bersama-sama, untuk mendapatkan komponen dengan besar lintas-bagian . ( HFA , NEU 2010c )

Gambar 6 . ( HFA , NEU 2010c )

Lintas Kayu Laminated : melihat lebih dalam

Palang Laminated Timber ( CLT ) terdiri dari beberapa lapisan ( 3 , 5 , 7 atau lebih ) dari papan kayu kayu lunak , juga disebut lamellas , bergabung dengan lem atau melalui pena . Petunjuk dari gandum dari papan yang berdekatan membentuk sudut 90 ° , dengan simetris lay-up di sekitar lapisan tengah . Papan dapat bergabung dengan ujung - menempelkan dan mungkin juga jari - bersendi dalam arah membujur .

Gambar 7 ( HFA , NEU 2010a )

CLT sekarang sedang dipertimbangkan di mana batu, beton dan baja secara historis menjadi bentuk biasa konstruksi, menghadirkan beberapa keunggulan :

• itu dimensi stabil , solid dan mampu menahan beban racking dan vertikal sangat tinggi , memperluas potensi kayu dalam struktur sebelumnya hanya mungkin di materi lainnya ( lihat Tabel 1 ) . Selanjutnya , kombinasi kekuatan , daktilitas dan ringan membuat suatu sistem konstruksi yang sangat baik untuk bangunan tahan gempa ;

• menghilangkan kelemahan utama terhubung dengan konstruksi kayu normal, seperti pembengkakan , penyusutan , warp , dan mulur ;

• waktu perakitan pendek di situs, dengan manfaat ekonomi konsekuensial , karena diproduksi off-site , di bawah kondisi pabrik dan dengan otomatisasi efisiensi;

• dapat standar yang akan digunakan untuk langit-langit , atap atau dinding atau dapat dirancang untuk komponen tailor-made dari seluruh bangunan ( perusahaan besar seperti RikoHaus dan Rubner menghasilkan katalog rumah prefabrikasi tailor-made kayu ) ;

• sifat termal yang baik : tidak seperti kayu konvensional framing saja , CLT membuat kontribusi terhadap nilai U . Ini memiliki konduktivitas termal yang sama dan kapasitas panas spesifik yang lebih besar dari bahan blok beton ringan ;

• massa termal tinggi, ketika desain memaksimalkan keuntungan surya pasif , CLT cocok digunakan untuk mengumpulkan dan menyimpan energi selama hari untuk emisi nanti dalam siklus;

• sangat baik insulasi akustik ;

• karena proses manufaktur mengkonsumsi jumlah rendah listrik, CLT memiliki penilaian ekologi yang sangat menguntungkan . Secara keseluruhan pemanfaatan perekat sangat terbatas , yang juga mengurangi dampak total terhadap lingkungan . Panel -bebas formaldehida sebagian besar tersedia di pasar .

( HFA , NEU 2010a , TRADA Teknologi , 2011)

baja

7m untuk lantai dek metal > 100 lantai

Beton 9m untuk lembaran padat > 100 lantai

7.5m Masonry untuk lantai hollow core 7 lantai

Platform 6m bingkai kayu untuk balok kayu direkayasa 7 lantai atau 20 m

Panel CLT 8m untuk panel 12 lantai

Tabel 6 .

Span dan tinggi kemampuan bahan struktural utama dalam bangunan bertingkat ( TRADA Teknologi , 2011 )

Panel Kayu Padat

Ini adalah papan berlapis-lapis , dengan simetris lay-up yang terdiri dari lapisan luar paralel dan setidaknya satu lapisan inti , berorientasi tegak lurus terhadap mereka. Individu lamellae diurutkan , direncanakan sebelum perakitan mereka ke papan , sehingga meminimalkan pembengkakan dan penyusutan karena perubahan iklim ( HFA , OG 2010g ) .

Gambar 8 ( HFA , OG 2010g )

Laminated Veneer Lumber ( LVL )

LVL diproduksi dalam suatu proses berkelanjutan , yang terdiri dalam ikatan individu - cemara atau pinus - veneer dengan masing-masing berakhir offset dan dengan serat terutama dalam arah yang sama . Resin PF umumnya digunakan sebagai perekat .

LVL menemukan aplikasi sebagai bracing elemen lantai beban dan langit-langit , dan dapat digunakan dalam aplikasi yang sama seperti glulam ( HFA , OG 2010c ) .

Gambar 9 ( HFA , OG 2010c )

kayu lapis

veneer kayu lapis

Kayu Lapis adalah panel yang terdiri dari perakitan lapisan direkatkan , biasanya aneh di nomor ( 3 , 5 atau 7 ) dan tidak melebihi 7 mm tebal . Setiap veneer yang ditetapkan dengan sajiannya di sudut kanan ke lapisan yang berdekatan , dan semua veneer yang berorientasi dengan pesawat mereka sejajar dengan permukaan panel. Plywood adalah produk yang sangat serbaguna : ia menawarkan kekuatan tinggi dengan berat badan

Gambar 10 ( HFA , OG 2010f )

sifat dan ia melakukan dengan baik di bawah kondisi eksposur parah, pilihan perekat untuk manufaktur menentukan kesesuaian panel ' untuk penggunaan internal maupun eksternal .

Empat jenis kayu lapis umumnya tersedia di Inggris : kayu lapis laut ( BS 1088 ) , kayu lapis struktural , kayu lapis utilitas , dekoratif / plywood dilapisi .

Produksi bervariasi tergantung pada beberapa faktor , tetapi biasanya meliputi urutan berikut proses :

• AC Log

• Peeling

• Kliping

• Pengeringan

• Jointing atau perbaikan veneer

• Grading

• aplikasi Adhesive

• Menekan

• Pemangkasan, mengisi dan pengamplasan

Inti kayu lapis ( blockboard / Laminboard )

Blockboard menggunakan untuk strip intinya dari kayu , masing-masing tidak lebih dari 30 mm lebar, core laminboard terdiri dari strip veneer di tepi ( atau kadang-kadang strip dipotong dari kayu lapis ) . Strip yang diletakkan secara terpisah dan direkatkan atau bergabung membentuk lempengan . Satu atau lebih veneer adalah terpaku pada setiap wajah dengan arah butir strip inti berjalan pada sudut kanan bahwa dari veneer berdekatan.

Pengenalan blok atau fasilitas manufaktur laminboard oleh pabrik ply bertujuan untuk memanfaatkan residu untuk menghasilkan jenis biaya rendah panel cocok untuk keperluan interior . Teknik manufaktur inti kayu lapis dikembangkan bersama industri kayu lapis dari pergantian abad dan metode produksi adalah sama dengan kayu lapis .

( HFA , OG 2010f , TRADA Teknologi , 2003; . Thoemen et al , 2010)

Fibreboards

Mereka yang diproduksi dari serat bahan ligno-selulosa . Menurut proses manufaktur , mereka dibagi menjadi dua kategori utama : proses basah dan proses kering papan .

Papan proses basah

Umumnya diproduksi tanpa penambahan resin sintetis , ikatan primer berasal dari felting dari serat dan sifat perekat melekat mereka .

Papan diklasifikasikan menurut kepadatan mereka :

• Hardboards : ρ > 900kg/m3

• Mediumboards : 400kg/m3 < ρ < 900kg/m3

• Softboards : 230kg/m3 < ρ < 400kg/m3 .

Proses produksi pada dasarnya adalah sebagai berikut :

• Chipping

• Reduksi ke serat

• Dewan ( lap basah) membentuk

• Menekan dan menyembuhkan ( hardboards dan papan menengah )

• papan isolasi Menyembuhkan

• Finishing

( TRADA Teknologi , 2003; . Thoemen et al , 2010)

Papan proses kering

Proses kering dikembangkan dari proses basah tradisional dan serat diproduksi dengan cara yang sama . Namun, perekat ditambahkan ke serat dan dikeringkan di bawah kadar air 20 % sebelum tikar membentuk dan menekan . Perbedaan dalam proses produksi adalah:

• aplikasi Resin

• Pengeringan / penyimpanan

• Mat pembentuk

• Menekan

• Pemangkasan dan pengamplasan

Medium Density Fiberboard ( MDF )

Dalam MDF serat bahan ligno-selulosa yang dikempa bersama-sama dengan ikatan primer biasanya berasal dari bonding agent . Sifat-sifat material dapat diubah atau ditingkatkan dengan mengubah komposisi pengikat sintetis atau dengan penggabungan aditif lain selama atau setelah pembuatan .

MDF adalah yang paling umum papan proses kering . The khususnya mesin dan atribut finishing, dikombinasikan dengan sifat kerja yang baik dan berbagai lembar yang tersedia ketebalan dan ukuran

memungkinkan MDF untuk menemukan beberapa aplikasi dalam konstruksi , misalnya skirtings , architraves , papan jendela , pelapis dinding dan fasad dekoratif .

( HFA , OG 2010d , TRADA Teknologi , 2003; . Thoemen et al , 2010)

Oriented Strand Board ( OSB )

OSB merupakan komposit berbasis kayu berlapis-lapis , dengan setiap lapisan yang terbuat dari helai kayu panjang dan ramping terikat oleh perekat polimer . Demikian pula untuk kayu lapis , helai berorientasi pada setiap lapisan dalam sumbu utama papan . Karena aspek rasio tinggi dari untaian ( panjang dengan lebar hingga 10:1 ) , kekuatan lentur board sangat tinggi ke arah untai .

Gambar 12 ( HFA , OG 2010e )

Dewan Oriented Strand banyak digunakan untuk dinding selubung , underlays lantai , atap selubung dan decking . Empat kelas papan didefinisikan menurut BS EN Standar , melayani dari tujuan umum untuk tugas berat beban untuk digunakan dalam kondisi lembab . Namun mereka tidak diakui dalam standar sebagai cocok untuk digunakan eksterior .

Proses produksi helai kayu dan menyelaraskan mereka sepanjang papan dikembangkan selama tahun 1970-an di Jerman dan diganti produksi waferboard asli . OSB manufaktur memiliki banyak kesamaan dengan yang partikel . Hal ini termasuk :

• Debarking

• Waferising , untai pemotongan dan pengeringan

• Memadukan

• Mat membentuk

• Menekan

• Pemangkasan, pengkondisian dan pengamplasan

( HFA , OG 2010e , TRADA Teknologi 2003; . Thoemen et al 2010)

Kayu partikel ( atau ' chipboard ' )

Kayu partikel dibuat dari partikel kayu kecil atau partikel dari bahan baku lignoselulosa dan pengikat ( biasanya resin sintetis ) . Partikel-partikel yang tidak selaras dengan cara tertentu , tetapi umumnya berorientasi sejajar dengan bidang papan. Hal ini biasanya disebut di Inggris sebagai ' chipboard ' .

Dewan dapat konstruksi seragam , kepadatan dinilai atau berbeda 3 atau konstruksi 5 -layer . Akhir mereka ketebalan bervariasi dari 3 sampai 50 mm .

Standar Eropa ( BS EN 312 ) mendefinisikan enam kategori papan , sesuai dengan kecocokan mereka: dari furnitur untuk loadbearing jenis dan kondisi interior lembab .

Produksi partikel kayu berasal dari Jerman pada awal abad ke-20 , menyusul ditemukannya sintetik thermo -setting perekat . Hal ini menuntut mekanis putus kayu - kayu sebagian besar hijau - dan membangun kembali dengan sarana perekat .

Proses ini biasanya sangat otomatis dan tidak terlalu menuntut dalam hal bahan baku dan tenaga kerja terampil ( seperti , misalnya bahwa kayu lapis ) .

Tahapan dasar adalah:

• Debarking

• Chipping atau penggilingan ( sering dari kayu hijau, tetapi pada saat ini meningkatkan tingkat kayu daur ulang yang digunakan )

• Pengeringan

• Memilah / klasifikasi partikel

• Lem blending

• Mat membentuk

• Menekan

• Pemangkasan dan pengamplasan

• Partikel Extruded

( HFA , OG 2010h , TRADA Teknologi , 2003; . Thoemen et al , 2010)

Semen - partikel terikat

Semen- partikel terikat adalah kayu komposit yang terdiri dari partikel kayu kecil dan bonding agent mineral (misalnya Portland atau semen magnesit ) . Papan yang diproduksi berlapis tunggal atau multi -lapis dan juga sebagai komposit sandwich yang ( misalnya dalam kombinasi dengan busa kaku atau papan insulasi gabus ) . Kerapatan papan ' dapat bervariasi sesuai dengan finalitas , mereka dapat digunakan untuk isolasi termal dan akustik , seperti dinding internal atau beban dan menguatkan panel .

Berkat kandungan mineral , semen -ikatan partikel menawarkan perilaku unggul dalam kebakaran dan cocok untuk digunakan eksterior : mereka sangat tahan terhadap cuaca , serangga dan jamur . Produksi sangat berbeda dari particleboards lainnya , karena kandungan kayu rendah ( 20 - 30 % berat ) dan papan yang ditekan pada suhu relatif rendah . Ini mencakup tahapan sebagai berikut :

• Bahan baku

• Flaking dan penggilingan

• Memilah / penyaringan

• Memadukan dan membentuk

• Menekan dan menyembuhkan

• Pemangkasan, jatuh tempo / AC

( HFA , OG 2010a , TRADA Teknologi , 2003; . Thoemen et al , 2010)

Panel Insulated Struktural ( SIP )

Struktural Insulated Panel yang prefabrikasi unit bangunan ringan . Mereka menggabungkan direkayasa kayu dengan busa kaku , sehingga memberikan dukungan struktural dan isolasi termal dalam satu sistem .

Mereka adalah panel sandwich yang terbuat dari :

lapisan wajah

lapisan inti

lapisan wajah

Dua wajah tinggi lapisan kepadatan , misalnya :

- Papan untai berorientasi , seperti OSB - semen papan partikel

dengan ketebalan 8 sampai 15mm .

Sebuah inti pusat misalnya isolasi seluler kaku :

- Polyurethane ( PUR )

- Polyisocyanurate ( PIR )

- Fenolik busa ( PF )

- Expanded polystyrene ( EPS )

- Extruded polystyrene ( XPS )

Seperti elemen kayu besar lainnya , SIP dapat berfungsi sebagai dinding atau atap .

Mereka biasanya diproduksi off-site , karena fakta bahwa standar kualitas tinggi produksi yang dibutuhkan untuk memenuhi persyaratan kinerja mereka.

Dua teknik fabrikasi yang berbeda ada :

1 . Busa inti adalah pre-cut dan dingin ditekan antara dua menghadap papan OSB , setelah penerapan perekat .

2 . Busa dituangkan ke dalam menghadap pra - spasi , dengan demikian mengikat mereka bersama-sama .

SIP sering digunakan sebagai komponen loadbearing pokok dan saat ini digunakan dalam industri konstruksi dalam negeri dan ringan hingga tiga lantai . SIP adalah metode modern yang sangat menarik konstruksi , berkat karakteristik mereka mereka dapat memenuhi permintaan pasar menekan untuk efisiensi termal dan kecepatan konstruksi . ( Hairstans , 2010; BRE , 2004)

Sebuah pendekatan yang berkelanjutan untuk bahan dan sistem konstruksi : Kayu Direkayasa [ 18 ]

Pengasaman [ g SO2 eq ]

Pengasaman [ g SO2 eq ] Over- fertilisasi [ g PO4 - eq ]

Selama fertilisasi [ g PO4 - eq ]

Gambar 21 Gambar 22

Angka 15-22 menunjukkan penilaian dampak ekologis untuk produk kayu rekayasa ( dikumpulkan dan diadaptasi dari Oibo , 2002 ) .

University of Edinburgh MSc Advanced Design Berkelanjutan , tahun 11/12

Hal ini relevan untuk melihat lebih detail pada Global Warming Potential , mengungkapkan kontribusi persentase dari setiap proses . Ini merupakan cukup efektif tingkat teknologi tertanam dalam setiap produk berbasis kayu , dan akibatnya bisa mengungkapkan bagaimana proses manufaktur mempengaruhi jejak ekologis kayu rekayasa .

Gambar 23

Grafik yang menunjukkan potensi GWP untuk produk berbasis kayu ( dikumpulkan dan diadaptasi dari Oibo , 2002 ) .

kayu gergajian ( 65 % kelembaban )

papan kayu semen

MDF

2

Gambar 24

Grafik yang menunjukkan potensi GWP untuk produk berbasis kayu ( diadaptasi dari Hartwig et al . , 2009 ) .

Seperti yang ditunjukkan pada grafik , dapat dinyatakan dalam kesimpulan bahwa semakin olahan kayu , dalam pembuatan produk rekayasa , semakin tinggi kehilangan manfaat ekologi - dalam hal LCA dan GWP - terkait dengan sifat aslinya . Ini menantang gagasan populer bahwa produk berbasis kayu dapat universal berkelanjutan , terlepas dari aplikasi mereka dalam konstruksi ( lihat tabel 7 ) .

Sebuah pendekatan yang berkelanjutan untuk bahan dan sistem konstruksi : Kayu Direkayasa [ 21 ]

Material / aplikasi

Kolom / balok Beban

bantalan /

planking kering

screed Interior

menyelesaikan Furniture Ekologis

penaksiran

Panel Kayu solid o o - ☺

baik

Lem - dilaminasi kayu + ☺ ® gen .

menguntungkan ,

kelemahan

ada

Veneer kayu lapis , blockboard / Laminboard o o + + ~

medium

baik

Laminated veneer lumber - ~

medium

baik

Laminated datar ditekan papan + + o - ☺ ® gen .

menguntungkan ,

kelemahan

ada

Semen chipboard o o o ~

medium

baik

Berorientasi papan untai ( OSB ) + + o ☺ ®

menguntungkan ,

kelemahan

ada

Medium -density fibreboard ( MDF ) - ® menengah

baik

+ : Dampak lingkungan yang rendah o : dampak lingkungan yang rendah - : dampak lingkungan yang tinggi , dibandingkan dengan produk lain .

Tabel 7 . Aplikasi dan penilaian lingkungan untuk produk berbasis kayu ( Hartwig et al , 2009; . Oibo , 2002) .

5 . Penggunaan kontemporer kayu

Metode modern konstruksi

Kantor Deputi Perdana Menteri ( OPDM ) didefinisikan MMC sebagai " suatu proses untuk menghasilkan lebih banyak , rumah kualitas yang lebih baik dalam waktu kurang " ( Hairstans 2010, p.11 ) , definisi memberikan ide yang cukup baik tentang bagaimana permintaan untuk efisiensi dan kualitas produk diminta investigasi utama teknik off-site .

MMC dapat dibagi menjadi empat kategori utama :

1 Panellised Konstruksi Unit diproduksi dalam lingkungan pabrik dan dirakit di tempat untuk menghasilkan struktur tiga dimensi . CLT , SWP atau SIP panel yang cocok .

Buka Panel Hanya struktur rangka diproduksi .

Ditutup Panel Ini melibatkan tingkat yang lebih tinggi prefabrikasi . Panel canggih yang menggabungkan layanan , pintu , jendela , insulasi , selesai internal dan eksternal cladding .

2 Konstruksi volumetrik Ini melibatkan pabrik manufaktur struktur tiga dimensi sebelum transportasi mereka ke situs . Modul dapat cangkang kosong atau sepenuhnya lengkap dengan layanan , fitur internal & eksternal selesai .

3 teknik Hybrid Mereka menggabungkan kedua pendekatan panelised dan volumetrik . Area yang biasanya sangat layanan atau lebih berulang , seperti dapur dan kamar mandi ( juga dikenal sebagai polong ) , sepenuhnya dilengkapi dengan semua tenggelam , saniter dan ubin . Sisa hunian biasanya dibangun menggunakan unit panellised .

4 Lainnya / Non Metode Off - situs Konstruksi Konstruksi yang menggunakan lantai atau kaset atap , pra - cor majelis pondasi beton , komposit teknik mesin dll

Evolusi teknik konstruksi , baik bingkai kayu (lihat gambar 25 , 26 ) dan kayu besar-besaran ( angka 27 , 28 ) , telah berjalan seiring dengan meningkatnya pangsa off-site manufaktur sebelum instalasi di tempat . Berbagai bentuk konstruksi off-site untuk kayu direkayasa telah berkembang menjadi metode modern konstruksi ( Hairstans , 2010) .

Gambar 25 Gambar 26 Gambar 27 Gambar 28

Platform bingkai Ditutup panel Platform bingkai Persegi log kayu dilaminasi Palang

Angka 25 , 26 , 27 , 28 . Evolusi teknik konstruksi berdasarkan kayu ( Hairstans , 2010) .

Gambar 29 Gambar 30 Gambar 31

Panel dinding Lantai sistem Roof kaset

Angka 29 , 30 , 31 . Derek ereksi off-site memproduksi komponen ( Hairstans , 2010 ) .

Struktur dapat digunakan kembali dan beradaptasi

Setelah gambaran komparatif produk kayu rekayasa berdasarkan masukan teknologi mereka , dapat mengakibatkan menarik untuk mempertimbangkan keuntungan mereka berkaitan dengan penggunaannya dalam jangka pendek dan dalam jangka panjang .

Aplikasi jangka panjang aplikasi jangka pendek

Untuk mempertahankan tingkat tinggi penyimpanan karbon , diperlukan bahwa kayu tersebut kembali digunakan beberapa kali , mengikuti prinsip kaskade .

Untuk itu , perawatan kimia ( yaitu bahan pengawet dan coating ) harus diminimalkan sehingga memungkinkan luas digunakan kembali. Musts Desain berurusan dengan kualitas batin materi , dan memberikan solusi cerdas menggunakan mengurangi berbagai komponen .

Konstruksi sementara atau jangka pendek cenderung untuk membawa dengan mereka sangat efisien penggunaan bahan . Sifat-sifat asli dan karakteristik penuaan komponen kayu tidak mewakili suatu faktor penting sebagai perputaran yang cepat dari material . Akibatnya , produk berbasis kayu berteknologi tinggi sangat cocok untuk aplikasi ini .

Tabel 8 .

Prinsip-prinsip desain untuk struktur kayu jangka pendek dan jangka panjang ( Hartwig et al . , 2009) .

Bergerak naik skala dan melihat struktur , atau seluruh bangunan , ' reuse ' menyiratkan bahwa mereka tidak lagi diperlukan untuk tujuan asli mereka dan akan perlu untuk beradaptasi dengan fungsi baru . Adaptasi terjadi ketika bangunan dapat dimodifikasi secara internal untuk perubahan penggunaan , atau ketika struktur dapat dibongkar dan kembali didirikan dalam bentuk baru .

Gambar 32 . 2005 Galeri Serpentine , London ( Baumans , 2005) © All rights reserved .

Sehubungan dengan itu, ada beberapa kriteria kunci yang , jika diikuti dari tahap awal desain , akan membiarkan struktur kayu harus disesuaikan atau dipasang untuk digunakan kembali .

perencanaan modular

Panelisation dan koneksi

Horizontal, ukuran panel dan komponen harus diperhitungkan ketika mempersiapkan tata letak .

Layanan M & E harus didistribusikan dengan perforasi minim struktur.

Vertikal , ketinggian modul dan penyisihan lantai dan langit-langit sistem harus dipertimbangkan .

Dimensi Panel biasanya tergantung pada kemudahan penanganan dan pemasangan , beserta dimensi materi dalam persediaan .

Struktur dirancang untuk produksi pabrik umumnya cenderung beradaptasi untuk digunakan kembali . Umumnya konstruksi terdiri dalam menghubungkan bersama modul prefabrikasi di situs . Proses ini dapat dibalik dan modul dibongkar , asalkan koneksi dapat diakses tanpa kerusakan selesai .

Cladding , selesai dan memperbaiki Cladding harus menghormati panel struktural . Basah atau perdagangan , misalnya , eternit akan membatasi usabilitas dan dengan demikian harus diganti dengan sistem kering cladding .

Yayasan Dianjurkan untuk merancang sistem yang memiliki dampak paling ke tanah . Oleh karena itu ditangguhkan lantai sistem kaset didukung dari tumpukan harus lebih suka pondasi beton integral dan sistem slab .

Jasa bangunan Penggunaan saluran akan memungkinkan untuk meminimalkan perforasi struktur dan lapisan .

Daya tahan dan ketahanan Pemilihan bahan tahan lama diperlukan jika struktur harus bertahan beberapa ' siklus ' penggunaan.

Tabel 9 .

Prinsip-prinsip desain untuk adaptasi dan penggunaan kembali ( diadaptasi dari TRADA Teknologi , 2008 ) .

6 . studi kasus

Sekolah panel kayu lintas dilaminasi , Buka Akademi , Norwich

The Open Academy adalah saat gedung panel kayu yang solid terbesar di Inggris .

Penting bagi keberhasilan tender kontraktor adalah keuntungan utama yang ditawarkan oleh konstruksi kayu besar-besaran : penghematan masuk akal dalam waktu konstruksi dan manfaat lingkungan.

Gambar 33

Lihat selama pembangunan Terbuka Academy , Norwich ( KLH UK , 2009) .

Berkat kemampuan serbaguna struktural, CLT diterapkan benar-benar baik untuk fitur yang paling signifikan dari desain :

• kantilever tangga : terkena tapak kayu di bawah dan terkena dinding kayu ;

• dinding melengkung : panel CL facetted , disediakan dalam panjang 2,4 meter ;

• Atap atrium : panel CL , bertindak sebagai diafragma horisontal kaku; mereka didukung oleh 12 glulam lengkungan .

Panel CL adalah 162mm tebal di dinding , 230mm tebal di lantai dan atap datar , dan 78mm tebal di atap atrium . Struktur kaku dan stabil , berkat sifat yang melekat pada geometri . Angin horisontal loading ditransfer melalui tindakan diafragma lantai dan piring atap . Panel dinding menahan aksial , memeras dan tekuk beban efektif , selain itu mereka memberikan stabilitas lateral dan mentransfer beban horizontal ke yayasan .

CLT disajikan biaya awal yang lebih tinggi tetapi ekonomi berikutnya yang berharga , seperti program pendek , bukaan pra-potong , dibuat off-site dan siap menjadi tuan rumah jendela dan pintu tanpa framing tambahan , memperbaiki disederhanakan untuk layanan , tidak membutuhkan perancah dan akhirnya mengurangi risiko untuk tenaga kerja .

Sehubungan dengan dampak lingkungan , seperti digambarkan dalam bab-bab sebelumnya , kayu besar-besaran memiliki energi yang terkandung terendah dari setiap bahan bangunan . Jejak karbon dari Open

Academy telah dihitung menjadi sekitar setengah dari baja analog atau struktur beton . Berkat perkiraan 3000t tambahan penyerapan CO2 , hasil bangunan untuk memiliki ' negatif' jejak karbon .

Strategi lingkungan yang dipilih desain surya pasif dan ventilasi alami diperlukan kinerja tinggi untuk kain bangunan dan pengurangan pemanasan, pendinginan dan buatan tuntutan pencahayaan . Panel CL dijamin sesak udara kurang dari 5 m3/hm2 , setengah dari bangunan peraturan persyaratan ( TRADA Teknologi , 2010) .

Sekolah Re - Berpikir , Bre Inovasi Park 2007

Dibangun di Bre Inovasi Park di Watford , ini 'mini ' sekolah embeds keberlanjutan sebagai elemen inti dari kurikulumnya.

Ini bertujuan untuk menjadi demonstratif dari semua prinsip bangunan yang akan memandu sekolah masa depan , sebagai akibatnya , setiap bagian dari desain , konstruksi dan operasi ini dipandang sebagai kesempatan pendidikan .

Gambar 34 . Sekolah Re - pemikiran , Bre Inovasi Park ( NBT , 2007) .

Sekolah dikandung untuk menampilkan potensi metode modern konstruksi dapat berkelanjutan , energi operasional dan diwujudkan rendah , biaya yang efektif dan estetis berharga. Dirancang untuk direlokasi , sekolah dibangun dalam Panel Solid Wood ( SWP ) yang diproduksi off- situs dari daur ulang off- luka dan kemudian dirakit di lokasi melalui kacau pantat sendi . Struktur kayu terletak pada bingkai baja dengan sekrup tumpukan yayasan , yang memfasilitasi penghapusan sebelum relokasi . Bangunan di Watford memiliki dua setengah lantai , tetapi sistem kayu padat berpotensi naik ke sepuluh .

Tes pasca - penyelesaian menunjukkan bahwa , berkat keadaan seni memotong dan bergabung dari panel , struktur mencapai tingkat tinggi sesak udara , menyampaikan kinerja akustik yang diinginkan dan diuntungkan dari perilaku termal yang sangat baik dari panel kayu solid ( TRADA Teknologi , 2008) .

7 . Referensi

BRE , 2004 . Pengantar untuk bangunan dengan Struktural Insulated Panel ( SIP ) , Watford : BRE . Dinwoodie , J.M. , 2000. Kayu, sifat dan perilaku , Taylor & Francis .

Eriksson , P.E. 2004 . LCA Perbandingan untuk kayu dan metode konstruksi lainnya . Dalam Prosiding Konferensi Dunia tentang Rekayasa Kayu .

Hairstans , R. 2010 . Off -site and Modern Metode Konstruksi Kayu : Sebuah Pendekatan Berkelanjutan, TRADA Technology Ltd

Hartwig , J. , Zeumer , M. & Viola , J. , 2009. Pemanfaatan bahan : kayu dan produk berbasis kayu . DETAIL Hijau , (2/ 2009) , pp.56 - 59 .

HFA , NEU , 2010a . Lintas kayu dilaminasi. Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/bsp_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , NEU , 2010b . Terpaku kayu dilaminasi. Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/bsh_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , NEU , 2010c . PSL ( Parallam ) . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/fsh_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010a . Semen - berikat Partikel . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/spz_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010b . Dua dan tiga balok laminasi ( Duo - & Triobeams ) . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/dtb_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010c . Laminated veneer lumber ( LVL ) . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/lvl_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010d . MDF . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/mdf_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010e . Oriented Strand Board . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/osb_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010f . Plywood . Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/bfu_en.pdf [ Diakses 19 November 2011 ] .

HFA , OG , 2010g . Panel kayu solid. Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/swp_en.pdf [ Diakses November 19, 2011 ] .

HFA , OG , 2010h . Partikel Wood. Tersedia di :

http://www.dataholz.com/Public/Baustoffe/Datenblaetter/en/spa_en.pdf [ Diakses 19 November 2011 ] .

KLH Inggris , 2009. Buka Akademi , Norwich , Tersedia di:

http://www.klhuk.com/media/3139/openacademynorwich06.jpg [ Diakses November 25, 2011 ] .

Kretschmann , D.E. , 2010 . Sifat Mekanis Kayu . Di Laboratorium Hasil Hutan , ed . Wood Handbook . Kayu sebagai Bahan Rekayasa . Madison, WI : Departemen Pertanian AS Dinas Kehutanan , Laboratorium Hasil Hutan , hlm 100-145 .

NBT , 2007. Sekolah Re - Berpikir , Bre Inovasi Park , Tersedia di : http://www.natural ¬ building.co.uk / images / nbt_images_large / Sekolah - untuk- masa - eko - school.jpg .

Oibo , 2002. Ökologische Kennwerte von Holz und Holzwerkstoffen di Österreich , Österreichisches Institut für Baubiologie und Ökologie GmbH .

Stark, N. , Cai , Z. & Carll , C. 2010 . Kayu Berbasis Material Komposit . Di Laboratorium Hasil Hutan , ed . Wood Handbook . Kayu sebagai Bahan Rekayasa . Madison, WI : Departemen Pertanian AS Dinas Kehutanan , Laboratorium Hasil Hutan , hlm 252-279 .

Thoemen , H. , Irle , M. & Sernek , M. 2010 . Berbasis kayu panel . Sebuah Pengantar untuk Spesialis , Brunel University Press . Tersedia di : http://www.ahb.bfh.ch/NR/rdonlyres/6388C45C ¬ 8399 - 47AA - A833 - 589576D903BA/0/WoodBased_PanelsThoemen_et_alISBN9781902316826.pdf .

Thun , M. 2010 . Kayu dalam Arsitektur , Interior dan - Desain Produk - sebuah Homage ke Bahan Bangunan. DETAIL , ( 06 / 2010) , pp.552 - 670 .

TRADA Teknologi , 2010. Cross- dilaminasi sekolah panel kayu . Buka Akademi , Norwich .

Tersedia di : http://www.trada.co.uk/casestudies/overview/CL_Academy_Norwich/ [ Diakses November 25, 2011 ] .

TRADA Teknologi , 2011. Kayu lintas dilaminasi : pengantar untuk specifier , High Wycombe : Teknologi TRADA .

TRADA Teknologi , 2003. Pengantar produk panel berbasis kayu , High Wycombe : Teknologi TRADA .

TRADA Teknologi , 2008. Reusable dan beradaptasi struktur kayu : solusi berkelanjutan untuk dunia yang terus berubah , High Wycombe : Teknologi TRADA .

Wilson, P.L. , 2001. Merancang dengan kayu , adleader dalam hubungan dengan ARCA Journal of Architecture Skotlandia . Tersedia di :

http://www.forestry.gov.uk/pdf/designingwithtimber.pdf/ $ FILE / designingwithtimber.pdf .

Google Terjemahan untuk Bisnis:Perangkat Penerjemah

TERJEMAHAN 3

Documents

Transcript of TERJEMAHAN 3