Mass Timber Nagbibigay-daan sa Pagtatayo ng mga Kahoy na Skyscraper

Pagpapalit ng Mataas na Carbon na Bakal at Semento

Ang mga modernong gusali ay itinayo gamit ang konkreto at bakal na haligi. Ito ay dahil ang mga materyales na ito ay mura at madaling idisenyo. Ngunit may mga seryosong kahinaan din ang mga ito.

Ang konkreto, lalo na ang reinforced concrete, ay tumatagal lamang ng ilang dekada bago kailanganin itong gibain at muling itayo nang buo. Maaaring may ilang bagong teknolohiya na naglutas sa mga isyung ito, tulad ng hemp o graphene concrete, ngunit wala pang alinman ang sapat na hinog upang ilunsad sa buong mundo sa ngayon.

Bukod sa tibay, ang carbon emissions mula sa paggawa ng bakal at semento ay isa ring seryosong alalahanin. Sama-sama, ang bakal at semento ay responsable sa 158% ng greenhouse gas emissions sa buong mundo. Dito rin, maaaring maging opsyon ang green hydrogen o carbon-free cement technology, ngunit aabutin ito ng panahon bago ito maging hinog.

Sa kabutihang palad, isang bagong paraan ng pagtatayo na carbon negative (nagkokolekta ng carbon) ang maaaring magamit ngayon, gamit marahil ang pinakalumang materyal sa pagtatayo na kilala ng tao: kahoy.

Mga Limitasyon ng Kahoy

Ang kahoy ay naging batayan ng konstruksyon sa karamihan ng mundo sa loob ng libu-libong taon. Bilang isang renewable na mapagkukunan na nag-iimbak din ng carbon sa kanyang estruktura, makatuwiran na patuloy itong gamitin sa malawakang sukat ngayon.

Sa kasalukuyan, ang kahoy ay karaniwang ginagamit para sa mga bahay at maliliit na gusali. Ito ay dahil ilang problema ang nagdulot ng pagbaba ng paggamit nito kumpara sa ibang materyales para sa malalaking gusali, una ay bato at ladrilyo, at ngayon ay konkreto at bakal:

• Nasusunog, kung saan ang mga lumang kahoy na gusali ay lubhang madaling masunog.
  • Kapag ang buong lungsod ay gawa sa kahoy, laging panganib ang malawakang sunog, tulad ng nang nasunog ang buong London noong 1666 sa Great Fire of London na tumagal ng apat na araw.
• Ang kahoy ay naglilimita sa taas ng mga gusaling maaaring gawin gamit ito, kaya mas pinipili ng mga modernong lungsod ang ibang materyales.
• Karamihan sa sinaunang teknik sa konstruksyon ay mahina sa paghawak ng kahalumigmigan, na nagdudulot ng amag at pagkabulok ng mga kahoy na estruktura.

Kaya anumang pagbabalik ng kahoy bilang pangunahing materyal sa konstruksyon ay kailangang tugunan ang lahat ng isyung ito. Sa kabutihang palad, isang bagong teknolohiya na tinatawag na “mass timber” ang eksaktong gumagawa nito.

Mass Timber

Sa pangunahing konsepto nito, ang mass timber ay halos katulad ng karaniwang plywood, ngunit inilalapat sa mas malaking sukat. Magagawa ito sa pamamagitan ng iba’t ibang teknik na ginagamit upang idikit at pisilin ang mga piraso ng kahoy. Ang cross-laminated timber (CLT) ay karaniwang pangunahing teknik na ginagamit para sa mass timber ngayon, dahil sa matibay nitong integridad ng estruktura.

Pinagmulan: Naturally Wood

Isang pangunahing bentahe ng metodong ito ay kaya nitong lumikha ng napakalaking mga haligi, nang hindi kailangang maghintay ng mga siglo para lumaki ang mga puno sa kinakailangang sukat. Ginagawa nitong mas ekonomikong praktikal at iniiwasan ang pagputol ng mga lumang gubat.

Mga 30 taon na ang nakalilipas, nagsimulang mag-eksperimento ang mga tagapagtayo sa Alemanya at Austria ng mga teknik para gumawa ng napakalaking kahoy na elemento mula sa madaling makuhang kahoy. Gumamit sila ng mga pako, dowel, at pandikit upang pagsamahin ang mas maliliit na piraso ng kahoy sa malalaki, matibay, at solidong masa na hindi nangangailangan ng pagputol ng malalaking lumang puno.Knowlable Magazine

Kahanga-hangang Pagganap

Sa pamamagitan ng mga teknik ng mass timber, maaaring lumikha ng mga haligi na hanggang 50 metro (164 talampakan) ang haba. Para sa sahig at pader na karaniwang gawa sa konkreto, maaaring gamitin ang mga CLT panel na hanggang 50 sentimetro ang kapal.

Pinagmulan: Stora Enso

Ang mga kahoy na composite na ito ay talagang mas malakas kaysa sa bakal batay sa bigat. Ang tanging limitasyon ay mas mababa ang densidad kumpara sa bakal, kaya nangangailangan ng mas malaking dami.

Ibig sabihin, para sa pinakamataas na mass timber na gusali, ginagamit ang halo ng bakal at mass timber upang mabawasan ang laki ng mga estruktural na haligi na sumusuporta sa estruktura.

Mataas na Kahoy na Gusali

Sa kasalukuyan, ang pinakamalaking mass timber na gusali ay ang 25-palapag na Ascent skyscraper sa Milwaukee, na natapos noong 2022.

Pinagmulan: Thornton Tomasetti

Sa kabuuan, kasalukuyang may 84 na mass timber na gusali na walong palapag o mas mataas na itinayo o nasa konstruksyon sa buong mundo, at karagdagang 55 ang iminungkahi.

Sa ngayon, ito ay karamihan ay pang-Europe, kung saan 70% ng mga mass timber na gusali ay ginawa sa rehiyon. Sa Hilagang Amerika, mas karaniwan ang mga hybrid na gusali na kombinasyon ng bakal at mass timber.

Ang posibleng magbigay ng malaking tulak sa metodong ito ay ang pag-apruba noong 2021 ng mass timber construction hanggang 18 palapag ng International Code Council (ICC). Ang ICC ang responsable sa paglalathala ng International Building Code na siyang template na ginagamit ng mga hurisdiksyon sa konstruksyon sa buong mundo.

Kaya dapat nitong gawing hindi na ito isang custom na disenyo na nangangailangan ng masalimuot na espesyal na permiso sa bawat pagkakataon, at sa halip ay maging isang pamantayang pamamaraan sa konstruksyon.

Ang mass timber ay maaari ring magamit para sa mga industriyal na gusali, halimbawa ay ang mga datacenter para sa Microsoft (MSFT ) na itinayo gamit ang CLT.

Kaligtasan sa Sunog

Isang malaking salik sa pagkuha ng pag-apruba ng ICC para sa matataas na mass timber na gusali ay ang pagpapakita na ligtas ito sa sunog. Ito ay partikular na alalahanin para sa matataas na estruktura, dahil kailangang mabagal ang pagkalat ng apoy upang magkaroon ng oras ang mga tao sa loob na lumikas at ang mga bumbero na mapatay ang apoy.

Halimbawa, ang mga materyales sa tradisyonal na skyscraper ay kinakailangang mapanatili ang integridad nito sa loob ng tatlong oras o higit pa sa sunog. Dahil dito, hanggang kamakailan lamang, karamihan sa mga lokal na safety code ay nagbabawal sa paggamit ng kahoy sa matataas na gusali.

Paano kaya makakamit ito ng mass timber? Kadalasan dahil ito ay gawa sa kahoy, ngunit hindi ito isang karaniwang kahoy na haligi sa ibang aspeto.

Ipinakita ito sa mga gas-fired na silid upang subukan ang mass timber, o kahit pag-apoy sa isang mock-up ng mass timber na gusali at pagrekord ng mga resulta. Pagkatapos ng mga demonstrasyong ito, tinanggap ng ICC na ito ay sapat na ligtas na materyal.

Gumagana ito dahil ang mga piraso ng mass timber ay napakakapal at sabay na napakadense. May dalawang epekto ito na lubos na nagpapababa ng nasusunog nito:

• Ang panlabas na patong ay mabilis na bumubuo ng makapal na layer ng uling na nag-iinsulate sa loob mula sa karamihan ng init.
• Ang densidad at kapal ng materyal ay nagdudulot na karamihan ng kahoy ay walang sapat na oxygen upang mag-apoy.

Mga Oportunidad ng Mass Timber

Ang pangunahing pangako ng mass timber ay palitan ng isang renewable na mapagkukunan ang hindi napapanahong konsumo ng enerhiya at buhangin na kinakailangan ng mga konkreto at bakal na gusali. Ngunit mayroon din itong ilang iba pang mga benepisyo.

Mas Magaan na Mga Gusali

Dahil ang mass timber ay talagang mas matibay kaysa sa bakal sa katumbas na bigat, at mas magaan kaysa sa konkreto, ang parehong estilo ng gusali na dati ay napakabigat ay nagiging mas magaan kapag ginawa gamit ang mass timber.

Halimbawa, ito ay nagbigay-daan sa kumpanyang Stora Enso na magtayo gamit ang mass timber ng 12-palapag na gusali sa itaas ng E4 highway, na hindi magiging posible sa mas mabigat na disenyo.

Pinagmulan: Stora Enso

Thermal na Pag-iinsulate

Sa pangkalahatan, ang kahoy ay mahusay na thermal insulant. Kaya makakatulong ito na gawing mas enerhiyang epektibo ang gusali, bagaman hindi nito tinatanggal ang pangangailangan para sa karagdagang mga layer ng insulasyon.

Pagkakahuli ng Carbon

Isang magandang halimbawa ng potensyal ng mass timber sa pagbawas ng carbon emissions ng industriya ng konstruksyon ay ibinigay ng 18-palapag na gusali na Brock Commons sa British Columbia.

Nakatipid ito ng 2,432 metric ton ng CO2 emissions kumpara sa isang katulad na gusali na gawa sa konkreto at bakal. Sa mga natipid na emissions na ito, halos 1/4^th ay mula sa emissions na ginawa sa paggawa ng bakal at semento, at ang natitira ay nasa CO2 na nakapirmi sa kahoy mismo.

Kung maayos na aalagaan at/o ire-recycle, maaari nitong gawing permanenteng carbon sink ang ating mga lungsod. Isang malaking pagbabago kumpara sa konkreto na nangangailangan ng bagong siklo ng carbon emission tuwing 50-70 taon kapag muling itinatayo ang mga nasirang reinforced concrete na gusali.

Estetika

Sa pangkalahatan, mas gusto ng mga tao ang pakiramdam ng buhay na materyal kaysa sa malamig at mas industriyal na pakiramdam ng konkreto at metal.

Bilang may lumalaking pagtutol laban sa brutalist na modernong arkitektura, mas maraming kahoy na gusali ang maaaring magpasigla at magpalapit sa mga lungsod, na magdudulot ng premium sa kaugnay na presyo ng real estate.

“Pagod na at sawa na ang mga tao sa bakal at konkreto. Sa kanyang mainit, nakapapawi na hitsura at natural na pagkakaiba-iba, mas kaakit-akit ang kahoy. Talagang nasisiyahan ang mga tao na tumingin sa kahoy.”

Ted Kesik – Building scientist at the University of Toronto’s Mass Timber Institute

Mga Hamon ng Mass Timber

Dahil napakaiba ng mass timber mula sa mga multi-story na gusali na ating nakasanayan, nangangailangan ito ng kaunting pag-iisip muli.

Mga Pamamaraan sa Konstruksyon

Dahil ang mass timber ay ginagawa sa mga dedikadong pabrika mula pa sa simula, nag-iiwan ito ng pagkakataon na idisenyo ang mass timber na elemento nang maaga para sa kaukulang gusali.

Ito ay bahagi ng mas malaking bagong modelo ng konstruksyon na tinatawag na integrated design. Dito, ang mga arkitekto ay nagtutulungan sa mga installer at pabrika upang magkaroon ng eksaktong sukat at hugis ng mga elemento na nauna nang tinukoy.

Katulad ng mga muwebles ng Ikea, ang mga matibay na punto at butas ay maaaring pre-drilled o gupitin gamit ang advanced na computer-controlled na makinarya upang tumugma sa kanilang magiging lokasyon sa gusali.

Ito ay mas detalyadong proseso, na nagbibigay ng higit na kontrol sa mga arkitekto ng panghuling disenyo. Maaari rin nitong mapabilis ang konstruksyon ng 40% kumpara sa tradisyonal na workflow at mga pamamaraan ng pagtatayo.

“Ang mga mass timber na gusali ay kadalasang ginagawa na parang mga sasakyan, kung saan ang lahat ng hiwalay na piraso ay ipinapadala sa huling lokasyon para sa pag-assemble. Kapag dumating ang mass timber na gusali sa site, ito ay talagang parang isang napakalaking piraso ng muwebles ng Ikea.”Ted Kesik – Building scientist at the University of Toronto’s Mass Timber Institute

Kahalumigmigan & Insekto

Higit pa sa sunog, isang seryosong alalahanin sa anumang kahoy na gusali ay ang pinsala sa materyal dulot ng fungi o insekto.

Kaya napakahalaga ng pamamahala ng kahalumigmigan sa disenyo ng mga mass timber na gusali:

• Ang materyal ay hindi dapat mabasa sa panahon ng transportasyon o pag-install.
• Kailangang maglagay ng masusing sistema ng init at bentilasyon na hindi nag-iipon ng kahalumigmigan sa gusali.
• Ang mga panganib ng pinsala dulot ng tubig (tumagas na bubong, pagbaha) ay kailangang isaalang-alang kapag nagpapasya sa mass timber na gusali.

Ang mga insekto ay maaari ring mapigilan sa pamamagitan ng espesyal na paggamot ng kahoy gamit ang pestisidyo. Bilang karagdagan, maaaring magdagdag ng pisikal na hadlang tulad ng mesh kung saan nagtatagpo ang mass timber at lupa.

Tunog

Ang kahoy ay mahusay magpadala ng tunog, na maaaring maging seryosong isyu sa isang malaking gusali na may daan-daang apartment o opisina.

Ibig sabihin, ang mga arkitekto na gumagamit ng mass timber ay kailangang maglaan ng espesyal na pagsisikap sa pagdaragdag ng mga materyales para sa sound insulation. Maaari rin nilang bawasan ang paglipat ng tunog sa pamamagitan ng pagdagdag ng espasyo sa pagitan ng mga pader at pag-install ng raised floors o iba pang mga pamamaraan na kilala sa pagpapataas ng acoustic insulation.

Patungo sa Malawak na Pagtanggap?

Maaaring bumalik nang malaki ang kahoy sa konstruksyon ng karamihan sa mga gusali ng ating mga lungsod, salamat sa pag-usbong ng teknolohiyang mass timber. Maaari itong lumikha ng mas magaan na mga gusali, na mas sustainable sa lahat ng aspeto.

Gayunpaman, kakailanganin nito ng ilang hakbang upang ito ay magbago mula sa isang curiosity patungo sa makabuluhang porsyento ng mga bagong pagtatayo:

• Reporma ng mga lokal na code sa konstruksyon upang isaalang-alang ang mga bagong internasyonal na pamantayan.
• Pagsasanay ng mga arkitekto at tagapagtayo kung paano pinakamahusay na gamitin ang bagong materyal na ito.
• Pagsasagawa sa malakihang antas ng mga pasilidad sa pagmamanupaktura upang makagawa ng sapat na mass timber.
• Pananatili ng matibay na sistema ng sertipikasyon upang matiyak na ang kahoy ay itinatanim sa isang sustainable na paraan.

Ang lahat ng ito ay aabutin ng ilang taon, ngunit dahil handa na ang teknolohiya, at maaaring magpatupad ng mas maraming carbon tax, maaaring mas mabilis ito kaysa inaasahan ng karamihan.

Pamumuhunan sa Mass Timber

Sa kasalukuyan, walang mass timber na tagagawa o kumpanya ng konstruksyon na nakatuon sa teknik na ito na nakalista sa publiko.

Kaya ang pinakamainam na paraan upang makinabang sa pagbabalik ng kahoy sa pagtatayo ng higit pa sa mga indibidwal na tahanan ay marahil ang direktang pamumuhunan sa produksyon ng mismong materyal.

Maaari kang mamuhunan sa mga kumpanyang may kaugnayan sa kahoy at timber sa pamamagitan ng maraming broker, at dito, sa securities.io, matatagpuan mo ang aming mga rekomendasyon para sa pinakamahusay na mga broker sa USA, Canada, Australia, UK, pati na rin sa maraming ibang bansa.

Kung hindi ka interesado sa pamumuhunan sa indibidwal na mga stock, maaari mo ring tingnan ang iShares Global Timber & Forestry ETF (WOOD) o ang Invesco MSCI Global Timber ETF (CUT) na magbibigay ng diversified exposure sa sektor ng kahoy at timber.

Kumpanya ng Kahoy

Dahil ang produksyon ng kahoy ay maaaring maging lubhang vulnerable sa mga epekto ng kapaligiran tulad ng wildfire, tagtuyot, pag-atake ng insekto, atbp., pinakamainam para sa mga mamumuhunan na magkaroon ng pinakamaraming diversified na exposure dito.

Ito ang inaalok ng timberland REITs (Real Estate Investment Trusts), sa pamamagitan ng pagsasama sa isang publicly traded na instrumento ng pagmamay-ari ng napakalaking dami ng kagubatan.

Ang Weyerhaeuser Company (WY ) ay ang pinakamalaking Timberland REIT na nakalista sa US, na may 10.5 milyong ektarya na hawak sa US at 14 milyong ektarya na lisensyado sa Canada. Mayroon din itong 35 pasilidad ng pagmamanupaktura sa buong Hilagang Amerika.

Pinagmulan: Weyerhaeuser

Kinikilala ang Weyerhaeuser bilang lider sa sustainable forestry practices, kung saan ang muling pagtatanim ay pinamamahalaan sa pamamagitan ng sariling teknolohiya at mga uri ng puno. Pinananatili rin nito ang mga puno sa kahabaan ng mga ilog upang maprotektahan mula sa pinsala kapag nagliluwad at sumusunod sa 100% ng kanyang lupain sa pamantayan ng sustainable forestry initiative, na nagpuputol lamang ng 2% ng mga kagubatan bawat taon.

Pinagmulan: Weyerhaeuser

Ang sukat ng kumpanya ay nagbibigay-daan din upang magpatupad ng mga epektibong pamamaraan upang bawasan ang gastos at i-optimize ang operasyon, na nagreresulta sa pagiging napakababang gastos na producer.

Pinagmulan: Weyerhaeuser

Bukod sa mga lokal na merkado ng US at Canada, nag-e-export din ang kumpanya ng mga troso, karamihan sa Japan (66%) at China (25%).

Dahil sa diversified na heograpiya at kakayahang mag-export, ang kumpanya ay mas hindi gaanong vulnerable sa anumang indibidwal na lokal na dinamika ng real estate kumpara sa mas maliliit na kakumpitensya.

Sa pangkalahatan, habang tinitingnan natin ang pagbawas ng carbon emissions, malamang na tataas ang demand para sa kahoy at timber sa hinaharap.

Ang mga kumpanya tulad ng Weyerhaeuser ay nasa pangunahing posisyon upang makinabang mula sa pagtaas ng demand para sa timber, at magiging napaka-maaasahang supplier para sa anumang bagong tagagawa ng mass timber na naghahangad magtatag ng matatag na supply chain.