الوار چوبی است که به اندازه های یکنواخت و مفید (الوارهای بعدی) از جمله تیر و تخته یا تخته فرآوری شده است . الوار عمدتاً برای قاب سازی ساختمانی و همچنین تکمیل (کف، پانل های دیوار ، قاب پنجره ) استفاده می شود. چوب کاربردهای زیادی فراتر از ساخت خانه دارد. الوار در انگلستان، اروپا، [1] استرالیا و نیوزیلند به عنوان الوار شناخته می شود ، در حالی که در سایر نقاط جهان (به طور عمده ایالات متحده و کانادا) واژه الوار به طور خاص به الیاف چوب فرآوری نشده اشاره دارد. ، مانند کنده های بریده شده یا درختان ایستاده که هنوز قطع نشده اند.
الوار ممکن است به صورت زبر اره شده یا روی یک یا چند وجه آن عرضه شود. الوار خشن ماده اولیه برای ساخت مبلمان و ساخت سایر مواردی است که نیاز به برش و شکل دادن دارند. این گیاه در بسیاری از گونه ها از جمله چوب های سخت و نرم مانند کاج سفید و کاج قرمز به دلیل هزینه کم موجود است . [2]
الوار تمام شده در اندازه های استاندارد، بیشتر برای صنعت ساخت و ساز - عمدتاً از چوب نرم ، از گونه های مخروطی ، از جمله کاج ، صنوبر و صنوبر (مجموعاً صنوبر، صنوبر کاج )، سدر ، و شوکران ، و همچنین مقداری چوب سخت برای درجه بالا تهیه می شود. کفپوش بیشتر از چوب های سخت از چوب نرم ساخته می شود و 80 درصد الوار از چوب نرم تهیه می شود. [3]
در ایالات متحده و کانادا، تخته های آسیاب شده الوار نامیده می شوند ، در حالی که الوار، درختان ایستاده یا قطع شده را توصیف می کند. [4]
در مقابل، در بریتانیا، و برخی دیگر از کشورهای مشترک المنافع و ایرلند، واژه الوار به هر دو معنا استفاده می شود. (در انگلستان کلمه الوار به ندرت در رابطه با چوب استفاده می شود و چندین معنی دیگر دارد.)
الوار دوباره ساخته شده نتیجه پردازش ثانویه یا سوم الوارهای آسیاب شده قبلی است. به طور خاص، به چوب بریده شده برای استفاده صنعتی یا بسته بندی چوب اشاره دارد. الوار با اره برش یا اره مجدد بریده می شود تا ابعادی ایجاد شود که معمولاً توسط کارخانه چوب بری اولیه پردازش نمی شوند .
اره کردن مجدد عبارت است از تقسیم 1 تا 12 اینچ (25 تا 305 میلی متر) چوب سخت یا الوار چوب نرم به دو یا چند تکه نازک تر از تخته های تمام قد. برای مثال، شکافتن یک 10 فوت طول (3.0 متر) 2×4 ( 1)+1/2 در 3+1 ⁄ 2 اینچ یا 38 در 89 میلی متر) به دو 1×4 ( 3 ⁄ 4 در 3)+1⁄2 اینچ یا 19 در 89 میلی متر) با همان طول، اره مجدد در نظر گرفته می شود .
الوارهای ساختاری نیز ممکن است از پلاستیک بازیافتی و ذخیره پلاستیک جدید تولید شوند. معرفی آن با مخالفت شدید صنعت جنگلداری مواجه شده است . [5] ترکیب فایبرگلاس در الوار پلاستیکی استحکام، دوام و مقاومت در برابر آتش را افزایش می دهد. [6] الوارهای ساختاری فایبر گلاس پلاستیکی می توانند دارای " امتیاز پخش شعله کلاس 1 25 یا کمتر، در صورت آزمایش مطابق با استاندارد ASTM E 84" باشند، که به این معنی است که تقریباً کندتر از تمام الوارهای چوبی تصفیه شده می سوزد. [7]
علامت چوب کدی است که برای بریدن چوب توسط یک چکش ساخته شده مخصوص برای نشان دادن مجوز چوب بر آن زده می شود. [8]
درک اولیه از الوار یا "تخته های اره شده" در آمریکای شمالی در قرن هفدهم به وجود آمد. [9] الوار رایج ترین و پرمصرف ترین روش اره کردن الوار است. الوارهای اره شده ساده با ایجاد اولین برش بر روی مماس بر محیط چوب تولید می شوند. سپس هر برش اضافی به موازات قبلی انجام می شود. این روش پهن ترین تخته های ممکن را با کمترین ضایعات چوب تولید می کند. [10]
تولید الوار در سطح جهانی با سبک ترجیحی ساختمان تعیین می شود. مناطقی با "فرهنگ چوب سازی" (خانه ها از چوب به جای سایر مصالح مانند آجر ساخته شده اند) کشورهایی هستند که صنایع چوب بری قابل توجهی دارند. مناطق تاریخی ساختمان خانه با قاب چوبی عبارتند از: اروپا، آمریکای شمالی، ژاپن. [11] مناطق مختلف جهان به عنوان تامین کنندگان مهم چوب شناخته می شوند. با این حال، این مناطق (اندونزی، ساراواک، گینه نو و غیره) صادرکننده الوار خام هستند و صنعت تولید الوار داخلی قابل توجهی ندارند.
بزرگترین مناطق تولید الوار در جهان عبارتند از: چین (18٪). ایالات متحده (17%); کانادا (10%)؛ روسیه (9%)؛ آلمان (5%); سوئد (4 درصد) [12]
در دوره های اولیه جامعه، برای ساختن چوب برای ساختمان، تنه درختان را با گوه ها به تعداد زیاد و تا حد امکان به قطعات نازک تقسیم می کردند. اگر لازم بود که آنها هنوز نازکتر باشند، آنها را با ابزاری تیز از دو طرف به اندازه مناسب تراشیدند. [13] این شیوه ساده اما بیهوده ساخت تخته هنوز هم در برخی جاها ادامه دارد.
در غیر این صورت، کندهها با استفاده از ارهای دو نفره یا ارهای دو نفره، با استفاده از بلوکهای زین برای نگهداشتن کنده، و یک گودال برای گودالی که در زیر کار میکرد، اره میشدند.
در سال 1420 جزیره مادیرا - مجمع الجزایری متشکل از چهار جزیره در سواحل شمال غربی آفریقا و یک منطقه خودمختار پرتغال - کشف شد. پادشاه هنری ششم مهاجرانی را به مادیرا فرستاد و مهاجران شروع به پاکسازی وسعت عظیم جنگل برای کشت محصولات کردند. درختان قطع شده توسط آسیاب های آب به تخته تبدیل شدند و الوار (سدر و سرخدار) به پرتغال و اسپانیا فرستاده شد. [14] در حدود سال 1427، اولین کارخانه چوب بری در آلمان ساخته شد. [13]
Cornelis Corneliszoon (یا Krelis Lootjes) یک مالک هلندی آسیاب بادی از Uitgeest بود که در 15 دسامبر 1593 اولین کارخانه چوب بری مکانیکی را اختراع کرد که با نیروی باد کار می کرد. این باعث شد که تبدیل الوار چوب به تخته 30 برابر سریعتر از قبل شود. [15]
اره مدور، همانطور که در کارخانجات چوب بری مدرن استفاده می شود، توسط یک انگلیسی به نام میلر در سال 1777 اختراع شد. با این حال، تا قرن نوزدهم به طور کلی مورد استفاده قرار نگرفت و کار بزرگ آن متعلق به آن دوره است. اولین دندان های قابل جاگذاری برای این اره توسط دبلیو کندال آمریکایی در سال 1826 اختراع شد. [16]
ورود چوب به مستعمرات آمریکا در سال 1607 آغاز شد، زمانی که ساکنان جیمزتاون برای ساختن اولین شهرک در دنیای جدید، چوب را بریدند. [17] اولین کارخانه چوب بری آمریکا در آبشار Piscatauqua ، در خط بین استان مین و استان نیوهمپشایر ، در سال 1634 ساخته شد. با این حال، سوابق تایید نشده ادعا می کنند که در اوایل سال 1633 چندین کارخانه در نیو هلند کار می کردند. . [13]
مستعمرات آمریکا در نقش تامین کننده الوار برای ناوگان بریتانیا برای انگلستان ضروری بودند. در دهه 1790، نیوانگلند سالانه 36 میلیون فوت تخته کاج و حداقل 300 دکل کشتی به امپراتوری بریتانیا صادر می کرد. [17] عرضه الوار در آغاز قرن بیستم به دلیل حجم قابل توجه برداشت شروع به کاهش کرد، بنابراین صنعت چوب مجبور به جستجوی الوار در جای دیگری شد. از این رو، گسترش به غرب آمریکا. [18]
کنده ها با اره کردن، تراشیدن یا شکافتن به الوار تبدیل می شوند . اره کردن با اره ریپ رایج ترین روش است، زیرا اره کردن باعث می شود که کنده های با کیفیت پایین تر، دانه های نامنظم و گره های بزرگ استفاده شوند و مقرون به صرفه تر است. اره کردن انواع مختلفی دارد:
الوار بعدی الواری است که به عرض و عمق استاندارد بریده می شود که اغلب بر حسب میلی متر یا اینچ مشخص می شود (اما برای اطلاعات در مورد ابعاد اسمی در مقابل ابعاد واقعی به زیر مراجعه کنید). نجاران به طور گسترده از الوار ابعادی در قاب بندی ساختمان های چوبی استفاده می کنند. اندازه های رایج عبارتند از 2×4 (تصویر) (همچنین دو در چهار و انواع دیگر، مانند چهار در دو در استرالیا، نیوزلند و بریتانیا)، 2×6 و 4×4 . طول تخته معمولاً جدا از عرض و عمق مشخص می شود. بنابراین می توان 2×4s با طول چهار، هشت و دوازده فوت پیدا کرد. در کانادا و ایالات متحده، طول استاندارد چوب 6، 8، 10، 12، 14، 16، 18، 20، 22 و 24 فوت است (1.8، 2.4، 3.0، 3.7، 4.3، 4.9، 5.5، 6.1، 6.7 و 7.3 متر). برای قاببندی دیوار، طولهای از پیش برششده «میخ» در دسترس هستند و معمولاً استفاده میشوند. برای ارتفاع سقف های 8، 9 یا 10 فوت (2.4، 2.7 یا 3.0 متر)، ناودانی در سال 92 موجود است .+5 ⁄ 8 اینچ (2.35 متر)، 104+5 ⁄ 8 اینچ (2.66 متر) و 116+5 ⁄ 8 اینچ (2.96 متر). [ نیازمند منبع ]
طول یک واحد چوب بعدی به ارتفاع و دور درختی که از آن آسیاب می شود محدود می شود. به طور کلی حداکثر طول 24 فوت (7.32 متر) است. محصولات چوبی مهندسی شده که با اتصال رشتهها، ذرات، الیاف یا روکشهای چوب به همراه چسبها برای تشکیل مواد کامپوزیتی تولید میشوند، انعطافپذیری و استحکام ساختاری بیشتری نسبت به مصالح ساختمانی چوبی معمولی ارائه میدهند. [19]
ناودانی های پیش برش زمان زیادی برای یک قاب ساز صرفه جویی می کنند، زیرا توسط سازنده برای استفاده در سقف های 8، 9 و 10 فوتی از قبل برش داده شده اند، به این معنی که سازنده چند اینچ یا سانتی متر از قطعه را برداشته است. اجازه دهید برای صفحه آستانه و صفحه دوتایی رویی بدون نیاز به اندازه اضافی.
در قاره آمریکا، دو بای (2×4s، 2×6s، 2×8s، 2×10s، و 2×12s)، به دلیل ضخامت تخته سنتی در اینچ، به همراه 4×4 (89 میلی متر × 89 میلی متر) نام گذاری شده است. )، اندازه های معمول الوار مورد استفاده در ساخت و ساز مدرن هستند. آنها بلوک های ساختمانی اساسی برای سازه های معمولی مانند قاب بالون یا اسکلت سکو هستند . الوارهای بعدی ساخته شده از چوب نرم معمولاً برای ساخت و ساز استفاده می شود، در حالی که تخته های چوب سخت معمولاً برای ساخت کابینت یا مبلمان استفاده می شود.
ابعاد اسمی چوب بزرگتر از ابعاد استاندارد واقعی چوب تمام شده است. از نظر تاریخی، ابعاد اسمی به اندازه تخته های سبز (خشک نشده)، خشن (ناتمام) بود که در نهایت از طریق خشک کردن و صاف کردن چوب (برای صاف کردن چوب) به الوار نهایی کوچکتر تبدیل شدند. امروزه استانداردها ابعاد نهایی نهایی را مشخص می کنند و آسیاب برای رسیدن به آن ابعاد نهایی، کنده ها را به هر اندازه ای که نیاز دارد برش می دهد. به طور معمول، آن برش ناهموار کوچکتر از ابعاد اسمی است زیرا فناوری مدرن استفاده موثرتر از سیاهههای مربوط را ممکن می سازد. به عنوان مثال، یک تخته "2×4" از نظر تاریخی به عنوان یک تخته سبز و خشن در واقع 2 در 4 اینچ (51 میلی متر × 102 میلی متر) شروع شد. پس از خشک کردن و صاف کردن، به مقدار غیر استاندارد کوچکتر می شود. امروزه تخته "2×4" با ابعادی کوچکتر از 2 اینچ در 4 اینچ شروع می شود و طبق استانداردها مشخص نشده است و پس از خشک شدن و صاف کردن به حداقل 1 می رسد.+1/2 در 3+1 ⁄ 2 اینچ (38 میلی متر × 89 میلی متر). [20]
همانطور که قبلاً ذکر شد، برای تولید یک اندازه نهایی معین، چوب کمتری نسبت به زمانی که استانداردها از الوار سبز به اندازه اسمی کامل استفاده می کردند، مورد نیاز است. با این حال، حتی ابعاد چوب تمام شده با یک اندازه اسمی معین در طول زمان تغییر کرده است. در سال 1910، یک تخته معمولی تمام شده 1 اینچی (25 میلی متر) 13 ⁄ 16 اینچ (21 میلی متر) بود. در سال 1928، این میزان به میزان 4% کاهش یافت و در سال 1956 مجدداً به میزان 4% کاهش یافت. در سال 1961، در جلسه ای در اسکاتسدیل، آریزونا، کمیته ساده سازی و استانداردسازی درجه با آنچه اکنون استاندارد فعلی ایالات متحده است موافقت کرد: تا حدی، اندازه لباس یک تخته 1 اینچی (اسمی) در 3 ⁄ 4 اینچ ثابت شد. در حالی که اندازه الوار 2 اینچی (اسمی) از 1 کاهش یافت+5 ⁄ 8 اینچ نسبت به فعلی 1+1/2 اینچ . [21]
الوار ابعادی به رنگ سبز و ناتمام موجود است و برای آن نوع الوار، ابعاد اسمی ابعاد واقعی است.
تک تک تکههای الوار طیف وسیعی از نظر کیفیت و ظاهر را با توجه به گرهها، شیب دانهها، لرزشها و سایر ویژگیهای طبیعی نشان میدهند. بنابراین، آنها به طور قابل توجهی از نظر قدرت، کاربرد و ارزش متفاوت هستند.
حرکت برای تعیین استانداردهای ملی برای چوب در ایالات متحده با انتشار استاندارد چوب آمریکایی در سال 1924 آغاز شد که مشخصاتی را برای ابعاد چوب، درجه و میزان رطوبت تعیین می کرد. همچنین برنامه های بازرسی و اعتبار بخشی را توسعه داد. این استانداردها در طول سال ها تغییر کرده اند تا نیازهای در حال تغییر تولید کنندگان و توزیع کنندگان را برآورده کنند و هدف آن رقابتی نگه داشتن الوار با سایر محصولات ساختمانی است. استانداردهای فعلی توسط کمیته استاندارد چوب آمریکا که توسط وزیر بازرگانی ایالات متحده منصوب می شود تعیین می شود . [22]
مقادیر طراحی برای اکثر گونهها و گریدهای محصولات ساختاری با درجهبندی بصری مطابق با استانداردهای ASTM تعیین میشوند که تأثیر ویژگیهای کاهش مقاومت، مدت بار، ایمنی و سایر عوامل تأثیرگذار را در نظر میگیرند. استانداردهای قابل اجرا بر اساس نتایج آزمایشات انجام شده با همکاری آزمایشگاه محصولات جنگلی USDA می باشد. ارزش های طراحی برای ساخت و ساز چوبی، که مکملی برای ANSI/AF&PA National Design Specification® for Wood Construction است، این مقادیر طراحی چوب را ارائه می دهد که توسط کدهای ساختمان مدل شناسایی می شوند. [23]
کانادا قوانین درجه بندی دارد که استانداردی را در میان کارخانه هایی که چوب های مشابه تولید می کنند حفظ می کند تا کیفیت یکنواخت مشتریان را تضمین کند. درجه بندی ها کیفیت چوب را در سطوح مختلف استاندارد می کند و بر اساس رطوبت، اندازه و ساخت در زمان درجه بندی، حمل و نقل و تخلیه توسط خریدار است. سازمان ملی درجه بندی چوب (NLGA) [24] مسئول نوشتن، تفسیر و حفظ قوانین و استانداردهای درجه بندی چوب کانادا است. هیئت اعتباربخشی استانداردهای چوب کانادا (CLSAB) [25] بر کیفیت سیستم درجه بندی و شناسایی چوب کانادا نظارت می کند. مخفف درجه رایج آنها، CLS، استاندارد چوب کانادایی به خوبی در صنعت ساخت و ساز استفاده می شود. [26]
تلاشها برای حفظ کیفیت چوب در طول زمان با تغییرات تاریخی در منابع چوبی ایالات متحده به چالش کشیده شده است - از جنگلهای بکر با رشد آهسته که بیش از یک قرن پیش رایج بود تا مزارع سریع رشد که اکنون در جنگلهای تجاری امروزی رایج است. کاهش کیفیت چوب باعث نگرانی صنعت چوب و مصرف کنندگان شده و باعث افزایش استفاده از محصولات ساختمانی جایگزین شده است. [27] [28]
الوارهای دارای رتبه تنش و ماشین ارزیابی شده به آسانی برای مصارف نهایی که استحکام بالا حیاتی است، مانند خرپاها ، تیرها ، چوبهای لمینیت، تیرهای I و اتصالات شبکه در دسترس هستند. درجه بندی ماشین مشخصه ای مانند سختی یا چگالی را اندازه گیری می کند که با ویژگی های ساختاری مورد نظر، مانند مقاومت خمشی ، مرتبط است . نتیجه درک دقیق تری از استحکام هر تکه چوب نسبت به الوارهای درجه بندی شده بصری است که به طراحان اجازه می دهد از استحکام کامل طراحی استفاده کنند و از ساخت بیش از حد اجتناب کنند. [29]
در اروپا، درجه بندی استحکام چوب/الوار اره مستطیلی (هم چوب نرم و هم چوب سخت) طبق EN-14081 [30] انجام می شود و معمولاً در طبقات تعریف شده توسط EN-338 طبقه بندی می شود. برای چوب های نرم، کلاس های رایج (در افزایش استحکام) C16، C18، C24 و C30 هستند. همچنین کلاس هایی به طور خاص برای چوب های سخت وجود دارد و آن هایی که بیشترین استفاده را دارند (در افزایش استحکام) D24، D30، D40، D50، D60 و D70 هستند. برای این کلاس ها، عدد به استحکام خمشی صدک 5 مورد نیاز بر حسب نیوتن بر میلی متر مربع اشاره دارد. کلاس های قدرت دیگری نیز وجود دارد، از جمله کلاس های T بر اساس کشش که برای استفاده در گلولام در نظر گرفته شده است .
قوانین درجه بندی برای الوارهای اره شده آفریقایی و آمریکای جنوبی توسط ATIBT [33] بر اساس قوانین Sciages Avivés Tropicaux Africains (SATA) توسعه داده شده است و بر اساس برش های شفاف است که بر اساس درصد سطح شفاف ایجاد می شود. [34]
در آمریکای شمالی، شیوههای بازار برای الوارهای ابعادی ساخته شده از چوبهای سخت [a] بهطور قابلتوجهی با اندازههای استاندارد استاندارد شده « الوار بعدی » که برای فروش و مشخصات چوبهای نرم استفاده میشود، متفاوت است – تختههای چوب سخت اغلب بهطور کامل برشخورده، [b] یا فقط ماشینآرایی شده فروخته میشوند. در دو طرف صورت (عریض تر). وقتی تختههای چوب سخت با وجههای چیدمانشده نیز عرضه میشوند، معمولاً هم با عرض تصادفی با ضخامت مشخص (معمولاً با آسیاب چوب نرم با ابعاد چوب نرم مطابقت دارد) و هم از طریق طولهای تا حدودی تصادفی. اما علاوه بر موقعیتهای قدیمیتر (سنتی و معمولی)، در سالهای اخیر برخی از خطوط تولید به تابلوهای بازار در اندازههای سهام استاندارد نیز گسترش یافته است. اینها معمولاً در فروشگاه های بزرگ و با استفاده از مجموعه نسبتاً کوچکی از طول های مشخص خرده فروشی می شوند. [ج] در همه موارد، چوبهای سخت بهصورت تختهفوت (144 اینچ مکعب یا 2360 سانتیمتر مکعب) به مصرفکننده فروخته میشوند ، در حالی که این اندازه برای چوبهای نرم در خردهفروش استفاده نمیشود (با توجه به آگاهی خریدار). [d]
همچنین در آمریکای شمالی، زمانی که به ضخامت اشاره می شود، الوارهای چوب سخت معمولاً در سیستم "یک چهارم" فروخته می شوند. 4/4 (چهار چهارم) به تخته 1 اینچ ضخامت (25 میلی متر) اشاره دارد، 8/4 (هشت چهارم) تخته ای با ضخامت 2 اینچ (51 میلی متر) و غیره است. این سیستم "چهارم" به ندرت برای الوارهای چوب نرم استفاده می شود. اگرچه عرشه چوب نرم گاهی اوقات به عنوان 5/4 فروخته می شود، حتی اگر در واقع یک اینچ ضخامت داشته باشد (از آسیاب 1 ⁄ 8 اینچ یا 3.2 میلی متر از هر طرف در مرحله تراش موتوری تولید). سیستم مرجع "چهارم" یک نامگذاری سنتی صنعت چوب در آمریکای شمالی است که به طور خاص برای نشان دادن ضخامت چوب سخت اره شده درشت استفاده می شود.
در چوب ارهای ناهموار، بلافاصله مشخص میشود که الوار هنوز آسیاب نشده است، و از اشتباه گرفتن با الوار ابعاد آسیاب شده که به عنوان ضخامت واقعی پس از ماشینکاری اندازهگیری میشود، اجتناب میشود. مثال - 3 ⁄ 4 اینچ، 19 میلی متر یا 1x. در سالهای اخیر [ چه زمانی؟ ] معماران، طراحان و سازندگان [ چه کسانی؟ ] شروع به استفاده از سیستم "یک چهارم" در مشخصات به عنوان رواج دانش خودی کردهاند، اگرچه مواد مشخصشده چوب نهایی هستند، بنابراین سیستمهای جداگانه را با هم مخلوط کرده و باعث سردرگمی میشود.
چوب های سخت بریده شده برای مبلمان در پاییز و زمستان، پس از قطع شیره درختان بریده می شوند. اگر چوب های سخت در بهار یا تابستان بریده شوند، شیره رنگ طبیعی چوب را از بین می برد و ارزش چوب را برای مبلمان کاهش می دهد.
الوار مهندسی شده الواری است که توسط یک سازنده ساخته شده و برای یک هدف ساختاری خاص طراحی شده است. دسته های اصلی الوارهای مهندسی شده عبارتند از: [35]
در ایالات متحده، شمع ها عمدتاً از کاج های زرد جنوبی و صنوبر داگلاس بریده می شوند . شمع های تیمار شده در آرسنات مس کروم دار 0.60، 0.80 و 2.50 پوند بر فوت مکعب (9.6، 12.8 و 40.0 کیلوگرم بر متر مکعب ) در صورت نیاز در دسترس هستند .
طبق تجویز روش ساخت و ساز (營造法式) که توسط دولت سلسله سونگ در اوایل قرن دوازدهم صادر شد، الوارها به هشت بعد مقطعی استاندارد شدند. [36] صرف نظر از ابعاد واقعی چوب، نسبت بین عرض و ارتفاع 1:1.5 حفظ شد. واحدها در اینچ سلسله سونگ (31.2 میلی متر) هستند.
الوارهای کوچکتر از طبقه 8 را "غیرطبقه" (等外) می نامیدند. عرض یک الوار به عنوان یک "الوار" (材) نامیده می شود، و ابعاد سایر اجزای ساختاری در مضرب "الوار" نقل شده است. بنابراین، با تغییر عرض الوار واقعی، ابعاد سایر اجزا به راحتی محاسبه شد، بدون استفاده از ارقام خاص برای هر مقیاس. ابعاد الوارها در کاربردهای مشابه کاهش تدریجی را از سلسله سوئی (580-618) تا عصر مدرن نشان می دهد. یک الوار درجه یک در طول Sui به اندازه 15×10 (اینچ سلسله Sui یا 29.4 میلی متر) بازسازی شد. [37]
عیوب ایجاد شده در چوب به چهار بخش زیر دسته بندی می شوند:
در طی فرآیند تبدیل الوار به اشکال تجاری الوار، عیوب زیر ممکن است رخ دهد:
قارچ ها به چوب (چه الوار و چه الوار) حمله می کنند که این شرایط وجود داشته باشد:
چوب با رطوبت کمتر از 25 درصد (بر اساس وزن خشک) می تواند برای قرن ها عاری از پوسیدگی باقی بماند. به طور مشابه، اگر مقدار اکسیژن کافی نباشد، چوب غوطه ور در آب ممکن است مورد حمله قارچ ها قرار نگیرد.
قارچ چوب / نقص چوب:
حشرات و نرم تنان که معمولاً مسئول پوسیدگی الوار/الوار هستند به شرح زیر است:
دو نیروی طبیعی اصلی مسئول ایجاد نقص در چوب و الوار هستند: رشد غیر طبیعی و پارگی بافت ها. پارگی بافت شامل ترک یا شکاف در چوب به نام "تکان" است. "لرزش حلقه"، "لرزش باد" یا "شکست حلقه" زمانی است که دانه های چوب در حین ایستادن یا در حین قطع در اطراف حلقه های رشد جدا می شوند. لرزش ها ممکن است استحکام چوب را کاهش دهند و ظاهر را کاهش دهند، بنابراین درجه چوب را کاهش می دهند و ممکن است رطوبت را جذب کنند و باعث پوسیدگی شوند. شوکران شرقی به داشتن رینگ شیک معروف است . [38] "چک" یک ترک بر روی سطح چوب است که به دلیل کوچک شدن قسمت بیرونی چوب در فصل آن ایجاد می شود. چک ها ممکن است تا مغزه گسترش یابد و دانه را دنبال کند. مانند لرزش، چک ها می توانند باعث پوسیدگی آب شوند. یک "شکاف" تمام راه را از طریق یک چوب می رود. به دلیل خشک شدن سریع تر در این مکان ها، چک و شکاف بیشتر در انتهای الوار رخ می دهد. [38]
چاشنی الوار معمولاً یا در کوره یا هوا خشک می شود . عیوب ناشی از چاشنی عامل اصلی شکافتن، تعظیم و لانه زنبوری است. چاشنی فرآیند خشک کردن چوب برای حذف رطوبت محدود موجود در دیواره های سلول های چوبی برای تولید الوار چاشنی است. [39]
در شرایط مناسب، چوب عملکرد عالی و ماندگاری را ارائه می دهد. با این حال، همچنین با چندین تهدید بالقوه برای عمر مفید، از جمله فعالیت قارچی و آسیب حشرات مواجه است - که می توان از راه های متعددی از آنها جلوگیری کرد. بخش 2304.11 قانون بین المللی ساختمان به حفاظت در برابر پوسیدگی و موریانه ها می پردازد. این بخش الزامات را برای کاربردهای ساخت و ساز غیر مسکونی، مانند چوب مورد استفاده در بالای زمین (به عنوان مثال، برای چارچوب، عرشه، پله ها، و غیره) و همچنین سایر کاربردها ارائه می دهد.
چهار روش توصیه شده برای محافظت از سازه های اسکلت چوبی در برابر خطرات دوام و در نتیجه ارائه حداکثر عمر مفید برای ساختمان وجود دارد. همه به طراحی و ساخت مناسب نیاز دارند:
چوب یک ماده رطوبت سنجی است ، به این معنی که به طور طبیعی آب را جذب و آزاد می کند تا رطوبت داخلی خود را با محیط اطراف متعادل کند. میزان رطوبت چوب با وزن آب به عنوان درصدی از وزن خشک الیاف چوب اندازه گیری می شود. کلید کنترل پوسیدگی، کنترل رطوبت است. هنگامی که قارچ های پوسیده ایجاد شدند، حداقل رطوبت برای پوسیدگی برای تکثیر 22 تا 24 درصد است، بنابراین کارشناسان ساختمان 19 درصد را به عنوان حداکثر رطوبت ایمن برای چوب های تصفیه نشده در خدمت توصیه می کنند. آب به خودی خود به چوب آسیب نمی رساند، بلکه چوب با رطوبت دائمی بالا، موجودات قارچی را قادر به رشد می کند.
هدف اولیه هنگام پرداختن به بارهای رطوبتی این است که در وهله اول از ورود آب به پوشش ساختمان جلوگیری شود و رطوبت داخل ساختمان متعادل شود. کنترل رطوبت با استفاده از جزئیات پذیرفته شده طراحی و ساخت یک روش ساده و عملی برای محافظت از ساختمان اسکلت چوبی در برابر پوسیدگی است. برای کاربردهایی با ریسک بالای مرطوب ماندن، طراحان مواد بادوام مانند گونههای طبیعی مقاوم در برابر پوسیدگی یا چوبهایی که با مواد نگهدارنده درمان شدهاند را مشخص میکنند . روکش ، زونا ، صفحات آستانه و الوارهای در معرض یا تیرهای گلولام نمونههایی از کاربردهای بالقوه برای چوب تصفیه شده هستند.
برای ساختمانها در مناطق موریانهها، شیوههای حفاظتی اساسی که در قوانین ساختمانی فعلی به آن اشاره شده است شامل موارد زیر است (اما محدود به آن نمیشود):
برای جلوگیری از پوسیدگی و هجوم موریانه، چوب تصفیه نشده از زمین و سایر منابع رطوبت جدا می شود. این جداسازی ها توسط بسیاری از قوانین ساختمانی مورد نیاز است و برای حفظ عناصر چوبی در سازه های دائمی در رطوبت ایمن برای محافظت در برابر پوسیدگی ضروری در نظر گرفته می شود. زمانی که جدا کردن چوب از منابع رطوبت امکان پذیر نباشد، طراحان اغلب به چوب های نگهدارنده تکیه می کنند. [40]
چوب را می توان با مواد نگهدارنده ای درمان کرد که بدون تغییر ویژگی های اساسی آن، عمر مفید را در شرایط سخت بهبود می بخشد. همچنین می توان آن را با مواد شیمیایی مقاوم در برابر آتش آغشته کرد که عملکرد آن را در آتش سوزی بهبود می بخشد. [41] یکی از درمان های اولیه برای "الوار نسوز"، که باعث تاخیر در آتش می شود، در سال 1936 توسط Protexol Corporation ایجاد شد که در آن الوار به شدت با نمک تصفیه می شود. [42] چوب فقط به دلیل خیس شدن خراب نمی شود. وقتی چوب خراب می شود، به این دلیل است که موجودی در حال خوردن آن است. مواد نگهدارنده با غیر قابل خوردن منبع غذایی برای این موجودات عمل می کنند. چوب هایی که به درستی با مواد نگهدارنده عمل می کنند می توانند 5 تا 10 برابر چوب های تصفیه نشده عمر مفید داشته باشند. چوب حفظ شده اغلب برای اتصالات راه آهن، تیرهای برق، شمع های دریایی، عرشه ها، نرده ها و سایر کاربردهای فضای باز استفاده می شود. بسته به ویژگی های مورد نیاز در کاربرد خاص و سطح حفاظت مورد نیاز، روش های مختلف تصفیه و انواع مواد شیمیایی موجود است. [43]
دو روش اساسی برای درمان وجود دارد: با فشار و بدون فشار. روشهای بدون فشار استفاده از مواد نگهدارنده با مسواک زدن، اسپری کردن یا فرو بردن قطعه مورد درمان است. نفوذ عمیق تر و کامل تر با وارد کردن مواد نگهدارنده به داخل سلول های چوبی با فشار حاصل می شود. ترکیب های مختلفی از فشار و خلاء برای وارد کردن سطوح کافی از مواد شیمیایی به چوب استفاده می شود. نگهدارنده های تحت فشار شامل مواد شیمیایی هستند که در یک حلال حمل می شوند. آرسنات مس کروم دار، زمانی که متداول ترین نگهدارنده چوب در آمریکای شمالی استفاده می شد، در سال 2004 از اکثر کاربردهای مسکونی حذف شد. آمین مس کوات و آزول مس جایگزین آن شدند.
تمام مواد نگهدارنده چوب مورد استفاده در ایالات متحده و کانادا به ترتیب توسط آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده و اداره نظارت و مدیریت آفات کانادا ثبت شده و مرتباً مجدداً از نظر ایمنی مورد بررسی قرار می گیرند. [43]
قاب چوبی سبکی از ساخت و ساز است که در آن از عناصر قاب بندی سنگین تر (تیرها و تیرهای بزرگتر) نسبت به قاب چوبی مدرن استفاده می شود که از چوب با ابعاد استاندارد کوچکتر استفاده می کند. الوارها را از کنده های کنده بریده و با اره، براداکس یا ادزه مربع می کنند و سپس با نازک کاری بدون میخ به یکدیگر متصل می شوند. قاب چوبی مدرن از دهه 1970 در ایالات متحده محبوبیت زیادی پیدا کرده است. [44]
ساختمان سبز تاثیر یا "ردپای محیطی" ساختمان را به حداقل می رساند. چوب یک مصالح ساختمانی اصلی است که در یک چرخه پیوسته قابل تجدید و تجدید می باشد. [43] مطالعات نشان میدهد که در ساخت چوب انرژی کمتری مصرف میشود و منجر به آلودگی هوا و آب کمتری نسبت به فولاد و بتن میشود. [45] با این حال، تقاضا برای چوب مقصر جنگل زدایی است . [46]
تبدیل زغال سنگ به انرژی زیست توده یک روند رو به رشد در ایالات متحده است. [47]
دولتهای بریتانیا، ازبکستان، قزاقستان، استرالیا، فیجی، ماداگاسکار، مغولستان، روسیه، دانمارک، سوئیس، و دولتهای اسواتینی همگی از افزایش نقش انرژی حاصل از زیست توده حمایت میکنند که مواد آلی موجود بر اساس تجدیدپذیر هستند و شامل باقیماندهها و/ یا محصولات جانبی فرآیندهای چوب بری، آسیاب اره و کاغذسازی. به ویژه، آنها آن را راهی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از طریق کاهش مصرف نفت و گاز و در عین حال حمایت از رشد جنگلداری، کشاورزی و اقتصاد روستایی می دانند. مطالعات دولت ایالات متحده نشان داده است که منابع ترکیبی جنگل و زمین کشاورزی این کشور قدرت تامین پایدار بیش از یک سوم مصرف فعلی نفت را دارد. [48]
زیست توده در حال حاضر منبع مهم انرژی برای صنعت محصولات جنگلی آمریکای شمالی است. معمولاً برای شرکتها تأسیسات تولید همزمان، که به عنوان حرارت و برق ترکیبی نیز شناخته میشود، وجود دارد که بخشی از زیست توده حاصل از تولید چوب و کاغذ را به انرژی الکتریکی و حرارتی به شکل بخار تبدیل میکند. الکتریسیته از جمله برای خشک کردن الوار و تامین گرمای خشک کن های مورد استفاده در کاغذسازی استفاده می شود.
الوار یک مصالح ساختمانی پایدار و سازگار با محیط زیست است که می تواند جایگزین مصالح ساختمانی مدرن (مانند بتن و فولاد) با توجه به عملکرد ساختاری، ظرفیت تثبیت CO 2 و تقاضای کم انرژی در طول فرآیند تولید شود. [49]
جایگزینی الوار به جای بتن یا فولاد از انتشار کربن آن مواد جلوگیری می کند. تولید سیمان و بتن مسئول حدود 8 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهانی است در حالی که صنعت آهن و فولاد مسئول 5 درصد دیگر است (نیم تن CO 2 برای تولید یک تن بتن منتشر می شود؛ دو تن CO 2 منتشر می شود ساخت یک تن فولاد). [50]
مزایای چوب:
یک مطالعه EPA سناریوی پایان عمر معمولی را برای ضایعات چوبی از ضایعات جامد شهری (MSW)، بستهبندیهای چوبی و سایر محصولات چوبی متفرقه در ایالات متحده نشان داد. بر اساس داده های سال 2018، حدود 67 درصد از زباله های چوب دفن شد، 16 درصد با بازیافت انرژی سوزانده شد و 17 درصد بازیافت شد. [53]
یک مطالعه در سال 2020 که توسط دانشگاه ناپیر ادینبورگ انجام شد ، جریان ضایعات متناسب الوارهای بازیافتی را در بریتانیا نشان داد. این مطالعه نشان داد که الوار حاصل از زباله های جامد شهری و زباله های بسته بندی 13 و 26 درصد از زباله های جمع آوری شده را تشکیل می دهد. ضایعات ساختمانی و تخریب با 52% بیشترین حجم زباله را تشکیل میدهند و 10% باقیمانده مربوط به صنعت است. [54]
بنیاد الن مک آرتور اقتصاد دایره ای را اینگونه تعریف می کند : «بر اساس اصول طراحی زباله و آلودگی، حفظ محصولات و مواد در حال استفاده، و بازسازی سیستم های طبیعی».
اقتصاد دایره ای را می توان به عنوان مدلی در نظر گرفت که هدف آن حذف ضایعات با هدف قرار دادن مواد و محصولات در حداکثر ارزش مطلوبیت و زمان است. به طور خلاصه، این یک مدل کاملاً جدید از تولید و مصرف است که توسعه پایدار را در طول زمان تضمین می کند. این به استفاده مجدد از مواد، اجزاء و محصولات در یک چرخه عمر طولانی تر مربوط می شود. [ نیازمند منبع ]
چوب یکی از پر تقاضاترین مواد است که ارائه مدلی از اقتصاد دایره ای را مهم می کند. صنعت چوب ضایعات زیادی به خصوص در فرآیند تولید خود ایجاد می کند. از کنده کردن چوب تا محصولات نهایی، مراحل مختلفی از پردازش وجود دارد که حجم قابل توجهی از ضایعات را تولید می کند که شامل ضایعات چوب جامد، گازهای مضر و آب باقی مانده است. [55] بنابراین، شناسایی و اعمال اقداماتی برای کاهش آلودگی محیط زیست، دادن بازده مالی به صنایع (به عنوان مثال، فروش ضایعات به تولیدکنندگان خرده چوب) و حفظ رابطه سالم بین محیط زیست و صنایع مهم است. [ نیازمند منبع ]
ضایعات چوب را می توان در پایان عمر خود برای تولید محصولات جدید بازیافت کرد. از تراشه های بازیافتی می توان برای ساخت پانل های چوبی استفاده کرد که هم برای محیط زیست و هم برای صنعت مفید است. چنین عملی استفاده از مواد خام بکر را کاهش می دهد و انتشار گازهای گلخانه ای را که در غیر این صورت در تولید آن منتشر می شد، حذف می کند. [ نیازمند منبع ]
یکی از مطالعات انجام شده در هنگ کنگ [55] با استفاده از ارزیابی چرخه زندگی (LCA) انجام شد . هدف این مطالعه ارزیابی و مقایسه اثرات زیستمحیطی مدیریت ضایعات چوب از فعالیتهای ساختوساز ساختمان با استفاده از سناریوهای مختلف مدیریت جایگزین در هنگ کنگ بود. علیرغم مزایای مختلف چوب و ضایعات آن، کمک به مطالعه اقتصاد حلقوی الوار هنوز بسیار اندک است. برخی از زمینههایی که میتوان برای بهبود دایرهای الوار اصلاح کرد به شرح زیر است:
اصطلاح مواد خام ثانویه به مواد زائدی اشاره دارد که بازیافت شده و دوباره به عنوان ماده مولد برای استفاده تزریق شده است. چوب پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان ماده اولیه ثانویه در مراحل مختلف دارد که در زیر ذکر شده است:
شیوههای اقتصاد دایرهای راهحلهای مؤثری در مورد زباله ارائه میدهند. تولید غیر ضروری آن را از طریق کاهش زباله، استفاده مجدد و بازیافت هدف قرار می دهد. شواهد واضح و روشنی مبنی بر اقتصاد دایره ای در صنعت پانل های چوبی وجود ندارد. با این حال، بر اساس مفهوم اقتصاد دایره ای و ویژگی های آن، فرصت هایی در صنعت پانل های چوبی از مرحله استخراج مواد خام تا پایان عمر آن وجود دارد. بنابراین، شکافی وجود دارد که هنوز باید بررسی شود. [55]