Mivel az építőanyagok jelentősen hozzájárulnak a szén-dioxid-kibocsátáshoz, és a fenntartható megoldások egyre sürgetőbbé válnak, a környezetbarát építési alternatívák fontosabbak, mint valaha. A faanyagot általában otthonok keretezéséhez használják, de mostanában a tömegfűrészáru szerkezetileg robusztus formájában a faanyag az arénák, a felhőkarcolók és a többlakásos épületek szerkezetében is megjelenik.

A közelmúltban a Nemzetközi Építési Szabályzat egyesítette és frissítette a nehézfára és a tömegfára vonatkozó előírásokat, lehetővé téve, hogy az új innovációknak köszönhetően nagyobb hosszúságú és magasságú fákat is áthidaljon. Szerkezeti képességén túl a tömeges faépítés leginkább fenntartható jellege és potenciális negatív szén-dioxid-kibocsátása miatt izgalmas.

Mi az a tömeges faanyag?

A tömeges faanyag (a masszív faanyag rövidítése) lényegében vastag faanyagrétegek, amelyeket szerkezetileg szilárd és teherbíró anyaggá tömörítenek, és építési célokra panelizálnak. A rétegek összekapcsolásának módjától függően különböző típusú tömegfűrészáru panelek léteznek. Ez a négy fő ma használt tömegfűrészáru típus:

• A keresztirányú rétegelt faanyag (CLT) a méretstabilitás érdekében egymásra merőleges szögben ragasztóval összeillesztett fa. Tipikus felhasználási területei közé tartoznak a padlók, falak és tetőszerkezetek.
• A szöges rétegelt faanyag (NLT) méretezett fűrészáru deszkákból (gondoljunk a 2×4-esekre) áll, amelyeket mechanikusan, szögekkel vagy csavarokkal rögzítenek egymáshoz. Ezeket a fatáblákat leggyakrabban deszkázathoz, padlóburkolatokhoz, tetőfedéshez és falakhoz használják.
• A dűbelekkel laminált fűrészáru (DLT) puhafa deszkákból áll, amelyeket egymáshoz illesztett és egymás mellé illesztett, előre fúrt lyukakba helyezett dübelek tartanak. A DLT a legalkalmasabb padlóburkoláshoz és tetőfedéshez.
• A ragasztott fűrészáru (glulam) vízálló ragasztót használ az azonos irányban tájolt méretezett fűrészáru összekapcsolására. Mivel a szálak párhuzamosan futnak, általában gerendákhoz és oszlopokhoz használják.

A tömeges faépítés egyre elterjedtebb.

Az Európában és Kanadában már népszerű tömeges faépítés az Egyesült Államokban is egyre nagyobb lelkesedést vált ki az építészek és az építkezők körében, elsősorban az építési előírások változása, valamint a szerkezeti integritás, a szépség és a fenntarthatóság miatt. A tömegfűrészáru technológiát az 1990-es években fejlesztették ki az erdőkben gazdag Ausztriában a kisebb méretű deszkák felhasználására. A környezetbarát termék népszerűsége a 2000-es évek elején terjedt el Európában, de az Egyesült Államokban csak egy évtizeddel később vált népszerűvé. Ennek részben az az oka, hogy az acélvázas kereskedelmi épületek és a pálcikavázas házak megfizethetőbbek, és a szigorú építési előírások korlátozták a tömegfűrészáru kereskedelmi építményekben való felhasználását.

2015-ben a CLT-t elismerték a Nemzetközi Építési Szabályzatban (IBC), amely az új és meglévő épületekre vonatkozó minimumkövetelményeket írja elő, és az épületek biztonságát szolgáló szabványként szolgál egész Amerikában. Az IBC 2021-es frissítését követően pedig, amely lehetővé teszi a tömeges faépületeket 18 emeletig, az anyag egyre népszerűbb opcióvá vált az Egyesült Államokban, elsősorban kisebb iroda- és lakóépületek esetében.

A wisconsini Milwaukee-ban egy 25 emeletes lakóépület áll a befejezéshez közel, a chicagói River Beech Tower koncepciótervében egy 80 emeletes fa felhőkarcoló szerepel, az Idahói Egyetem pedig a 4000 négyzetméteres, 40 láb magas kosárlabda-arénában gyönyörködik. Ráadásul Európában is épültek már magasabb tömeges faépületek, és az Egyesült Államokban is javasoltak ilyeneket.

A tömeges faanyag jelentősen csökkentheti a szén-dioxid-kibocsátást az építőiparban.

Az építőanyagok és az építőipar jelentős mértékben hozzájárulnak a környezeti ártalmakhoz, a World Green Building Council szerint évente a szén-dioxid-kibocsátás mintegy 11 százalékáért felelősek. Mivel a városok növekedése az előrejelzések szerint az elkövetkező években jelentősen növekedni fog, a fenntartható építési gyakorlatok előtérbe helyezése kritikus fontosságú. A felelős erdőgazdálkodási gyakorlatokkal kombinálva a tömeges faanyag természetesen megújuló és alacsony szén-dioxid-kibocsátással előállított lehet.

A fa nem csak hogy megköti a szenet, hanem elvonja azt a légkörből, és elraktározza, így hozzájárul az éghajlatváltozás mérsékléséhez, ahelyett, hogy hozzájárulna hozzá. A tömeges faanyag a beton és az acél helyett is életképes helyettesítője, két olyan anyagé, amely ma az építőiparban a megtestesült szén-dioxid-kibocsátás nagy részét teszi ki.

A tömegfával való építkezés gyorsabb és kevésbé pazarló, mint a hagyományos módszerek.

A tömeges faanyag kiküszöbölheti a lehetséges helyszíni hulladékot, mivel a gyártási folyamat során pontosan előkészítik. A többi mérnöki falrendszerhez hasonlóan az építészek és a tervezők megoszthatják terveiket, és a számítógép-vezérelt gyártás révén a gépek precízen kivágják a fát az előírásoknak megfelelően, akár az ajtók és ablakok kivágásaival együtt.

Bár egy tömeges faszerkezet általában betonalapozással együtt működik, a tömeges fa általában sokkal kevesebbet nyom, mint egy acélszerkezet. Ez azt jelenti, hogy a tömegfából készült épületek kisebb súlyúak az alapozásnál, ami gyakran csökkenti a szükséges alapanyag és zsaluzat mennyiségét.

A magas faépületek jobban ellenállnak a szeizmikus tevékenységnek, mint a hasonló betonépületek.

A szeizmikus zónákban élők kíváncsiak lehetnek, hogyan viselkedik a tömeges faanyag a földrengések során. A CLT-szerkezetek az anyag rugalmasságának és könnyű súlyának köszönhetően kivételesen jól teljesítenek. Összehasonlításképpen: a beton jól működik összenyomásban, de nem jól húzásban. Az acél jól működik húzóban, de nem jól nyomóban.

A könnyebb súly talán nem hangzik előnyösnek, ha szeizmikus tevékenységről van szó, de a nagyobb tömegű épületek valójában nagyobb szeizmikus erőt fejtenek ki. A betonhoz képest egy faépületet könnyebb lehet javítani is, mivel nagyobb mozgástérrel rendelkezik egy földrengés során.

Megfelel a tűzvédelmi előírásoknak.

A történelem során a fát katasztrofális tűzesetekkel hozták összefüggésbe; ez a társítás azonban általában a bot- vagy pallókeretezés alapján történik. A tömeges faanyag megfelelt vagy meghaladta a tűzállósági követelményeket, mivel sok réteg van, amelyeken a tűznek át kell égnie.

Az anyag kezdetben kívülről marja a fát, és a belső faanyagot elég hosszú ideig védi a károsodástól ahhoz, hogy megfeleljen az előírt előírásoknak. A fa felületén kialakuló réteg, a szenesedés mélysége az egyik tényező, amelyet a tömeges faelemek tervezésének és méretezésének meghatározásakor használnak.

A tömeges faanyag felhasználhatja a gyenge minőségű faanyagot, és előnyös lehet az erdőgazdálkodás számára.

Mivel a tömegfűrészáru eredete abból a törekvésből ered, hogy kisebb fadarabokat használjanak fel a keretezéshez, a tömegfűrészáru gyártók felhasználhatják a fiatalabb fákat, a puhafákat és az olyan faanyagokat, amelyeket esetleg hasznavehetetlenként selejteznek.

A tömegfűrészáru a nemkívánatos fákat is felhasználhatja, segítve a zsúfolt erdők ritkítását és helyet teremtve a jövőben a jobb erdőgazdálkodási gyakorlatoknak. A fenntartható erdőgazdálkodás és a tömeges faépítés együttműködhet annak érdekében, hogy segítsen maximalizálni a környezetre gyakorolt potenciális előnyöket. Ahogy az Egyesült Államok a fenntarthatóbb építési lehetőségek után kutat, a tömeges faanyag továbbra is egyre népszerűbb és nagyobb szerepet fog játszani.

A tömeges faanyag természetesebbnek tűnik és érződik, mint az acél és a beton.

A természetben található anyagok stimulálják az érzékeinket. Látni a fa szemcsézettségét, érezni az anyag melegét, és érezni a fa illatát – ezeket az élményeket nem lehet megismételni acéllal vagy betonnal, amelyek hidegebbnek és ipariabbnak tűnnek és érződnek.

Tudományos tanulmányok azt mutatják, hogy a természetes elemek a beltéri környezetben segítenek csökkenteni a stresszt és a szorongást, ami szintén a faépítés előnye. Álljon egy teljesen szabadon álló fából készült épület előtt, és próbáljon meg nem meghatódni a szépségétől.

További kutatások és tudósítások: Theresa Clement.