Der kometenhafte Aufstieg des Kreuzes

Jun 11, 2023

Holz ist ein natürliches, erneuerbares Material, das einfach zu verarbeiten ist und nur geringe CO2-Emissionen verursacht. Als Baumaterial ist Schnittholz jedoch strukturell instabil, wenn es einer ausreichenden Richtungskraft entlang seiner Faserrichtung ausgesetzt wird, und gilt daher als ungeeignet für höhere Belastungen. Im Vergleich dazu werden bei der Herstellung von Brettsperrholz (CLT) einfach mehrere Holzschichten im rechten Winkel zusammengeklebt. Durch die Querrichtung der Körner erreicht CLT eine deutlich höhere Struktursteifigkeit entlang beider Achsen. CLT-Platten beginnen mit mindestens drei Schichten, können aber durch das Hinzufügen weiterer Schichten weiter verstärkt werden. Vereinfacht ausgedrückt ist die Festigkeit von CLT-Platten aufgrund der komplexen Physik bei der senkrechten Laminierung der von Stahlbeton ähnlich und hat sich unter seismischen Kräften bewährt.

Was gibt es Neues? Holz gibt es schon lange genug und wir nutzen es schon seit Jahrhunderten als Baumaterial. Sicherlich ist dies nicht das erste Mal, dass jemandem klar wird, dass es stärker wird, je mehr man es verwendet? Nun, wie zu erwarten ist, geht die veränderte Beliebtheit von Brettsperrholz im Bauwesen mit einem größeren Verständnis und einem größeren Fokus auf Umweltursachen einher, aber die Beziehung war nicht immer positiv.

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Vor 50 bis 20 Jahren beruhte die Umweltkrise auf der Abholzung der Wälder und nicht auf dem CO2-Fußabdruck. Das bedeutete, dass Holz und Holzprodukte in all ihren Formen verteufelt wurden, wobei Aktivisten argumentierten, dass Holz in den Boden gehörte, wo es weiterhin Gutes tun konnte, statt abgeholzt zu werden abgebaut und zum Bau von Gebäuden verwendet. Die bevorzugten alternativen Materialien waren jedoch kohlenstoffintensiver Stahl und Beton. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts, als eine nachhaltigere und verantwortungsvollere, auf die Wiederaufforstung ausgerichtete Holzindustrie wuchs, entwickelte sich CLT zum Standardmaterial für nachhaltige und tatsächlich zirkuläre Bauprojekte. Organisationen wie Circular CLT widmeten sich der Reduzierung von CLT-Produktionsabfällen und -Ergebnissen Lösungen dafür wie zum Beispiel biomassebetriebene Wasserstoffkraft. Aber wie begann der Einsatz von CLT im Bauwesen? Und was bedeutet das für die Zukunft?

Im September 2016 bauten Alison Brooks Architects in Zusammenarbeit mit dem American Hardwood Export Council (AHEC), Arup und dem London Design Festival „The Smile“ am Chelsea College of Art in London, Großbritannien, und „zeigten das strukturelle und räumliche Potenzial von“. „kreuzverleimtes amerikanisches Rosenholz“, erklären die Architekten, da das Projekt die strukturelle Kapazität von CLT nutzt, um Besucher in seiner 34 m langen Kurve bis zu drei Meter über dem Boden freitragen zu können, ohne zusätzliche Unterstützung.

Im Jahr vor der Vorstellung des CLT-Gebäudes „Smile“ hatten die Architekten Hawkins/Brown jedoch bereits damit begonnen, die strukturelle Leistungsfähigkeit von CLT mit „The Cube“, einem zehnstöckigen Wohnblock am Ende der Straße in Hackney, London, zu präsentieren. „In dem Gebäude sind CLT-Platten in einen Stahlrahmen eingelassen, der ihn so aussteift, dass er einen integralen Bestandteil der Struktur bildet“, erklärt Hawkins/Brown. Etwa zur gleichen Zeit bestand das Hauptziel von Albina Yard in Portland, USA, von LEVER Architecture, dem ersten US-Gebäude, das CLT verwendete, darin, die Verwendung des einheimischen Holzprodukts durch die Kombination eines Brettschichtholzrahmens mit CLT zu fördern Paneele. Und in jüngerer Zeit verweist die Installation „Mass is More“ von IAAC + Bauhaus Earth auf den deutschen Pavillon von Mies van der Rohe auf der Weltausstellung 1929 in Barcelona, ​​indem sie das formale Raster des ursprünglichen Pavillons unter Verwendung von CLT widerspiegelt.

Nach umfangreichen Erfahrungen vor Ort stellten die sagenumwobenen drei kleinen Schweinchen fest, dass Stroh und Holz zwei der strukturell am wenigsten stabilen Materialien zum Bauen sind. Zum Glück hat das Architekturbüro Kollektiiv jedoch keine alten Kinderreime in seine Materialrecherche für die Strohkapelle in Tallinn, Estland, einbezogen, die eine Wand und Decke aus Strohballen mit CLT-Bögen trägt. Da alle Komponenten vorgefertigt waren, wurde der Pavillon sowohl für als auch von der örtlichen Gemeinde gebaut.

Die Möglichkeiten der Vorfertigung machen inzwischen selbst komplexe architektonische Lösungen einfacher realisierbar, wie CRAB Studios Entwurf eines Innovationszentrums an der Arts University Bournemouth, Großbritannien, das CLT verwendet, um unregelmäßige Abschnitte von Wand, Boden und Dach zu bilden, und diese auf spielerische Weise kombiniert Die farbenfrohe oder natürliche Holzoptik des Materials mit Lichtlücken. Alternativ dazu nutzte die Voxel Quarantine Cabin in Barcelona, ​​Spanien, Abfallmaterial, das während des CLT-Produktionsprozesses anfiel, und verwandelte es „in eine Fassade, die die organische Komplexität des Baumes zur Schau stellt“, wie die Architekten Valledaura Labs erklären.

Neben der strukturellen Integrität müssen Gebäude aus Holz noch viele weitere Herausforderungen meistern, nämlich die inhärente Entflammbarkeit und die Verformung bei Feuchtigkeit. Studien haben jedoch gezeigt, dass Brettsperrholz zwar leicht entflammbar ist, aber auch eine Feuerwiderstandsklasse von REI 90 aufweist (d. h. es behält die ausreichende Tragfähigkeit für bis zu 90 Minuten), verglichen mit ungeschütztem Stahl von REI 15 Bewertung. Die Entscheidung von Hakwins/Brown, das Schwimmbad der Freemen's School mit strukturellem CLT zu rekonstruieren, nachdem das ursprüngliche Gebäude bei einem Brand zerstört wurde, ist ein Beispiel dafür und beweist auch, dass das Material auch den Herausforderungen einer Poolumgebung gewachsen ist.

Dank dieser strukturellen Tragfähigkeit, selbst unter extremen Bedingungen wie Feuchtigkeit und Feuer, hat der International Code Council im Jahr 2021 entschieden, dass CLT-Gebäude unter die Internationale Bauordnung IV-A fallen können, also die maximale Höhe eines CLT „Plyscraper“ könnte bis zu 270 Fuß erreichen. Mit einer Höhe von über 260 Fuß ist das Sara Kulturhus Centre in Schweden derzeit eines der höchsten Holzhochhäuser der Welt, mit einer „tragenden Struktur, die völlig ohne Beton gebaut wurde, was die Bauzeit verkürzt und den CO2-Fußabdruck drastisch reduziert“, erklärt die Architekten White Arkitekter.

Da die CLT-Forschung, die Innovation, die Vorschriften, das Vertrauen und die Holzrahmengebäude selbst ständig wachsen, ist der einzige Weg nach oben.

Weitere Projekte, die Brettsperrholz verwenden, finden Sie in diesem vom Autor erstellten My ArchDaily-Ordner.

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Anmerkung der Redaktion:Dieser Artikel wurde ursprünglich am 15. Februar 2023 veröffentlicht.