Thi công khung gỗ vẫn là phương pháp xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất cho các công trình kiến trúc thấp và trung tầng ở Bắc Mỹ, chiếm khoảng 90% số nhà mới vì nó mang lại chi phí thấp hơn, thời gian xây dựng nhanh hơn từ 4-6 tháng đối với một ngôi nhà thông thường và các thông tin về tính bền vững mạnh mẽ so với thép hoặc bê tông. Các tòa nhà khung gỗ hiện đại cũng có thể đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn cháy nổ nghiêm ngặt khi được thiết kế bằng vật liệu thích hợp, hệ thống phun nước và các chi tiết tuân thủ quy tắc. Hướng dẫn này trình bày những lợi ích chính của việc xây dựng khung gỗ, các phương pháp đóng khung phổ biến nhất và các biện pháp an toàn phòng cháy chữa cháy thiết thực mà mọi người xây dựng hoặc chủ nhà nên biết.
Lợi ích chính của việc xây dựng khung gỗ
Khung gỗ kết hợp các lợi thế về kinh tế, môi trường và cấu trúc khiến nó trở thành lựa chọn mặc định cho các dự án thương mại và dân cư nhẹ.
Chi phí và tốc độ xây dựng
Các tòa nhà khung gỗ thường có giá Ít hơn 20-30% so với kết cấu thép hoặc bê tông tương đương và vì gỗ nhẹ và dễ cắt tại chỗ nên đội đóng khung có thể dựng lên một ngôi nhà tiêu chuẩn dành cho một gia đình chỉ trong vòng 1-2 tuần.
Hiệu quả năng lượng và cách nhiệt
Gỗ là chất cách điện tự nhiên hiệu suất nhiệt tốt hơn khoảng 15 lần so với bê tông và tốt hơn 400 lần so với thép có cùng độ dày, giảm tải cho hệ thống sưởi ấm và làm mát và giảm hóa đơn năng lượng dài hạn.
Tính bền vững và lưu trữ carbon
Là một nguồn tài nguyên có thể tái tạo, gỗ cô lập carbon trong suốt thời gian tồn tại của nó trong tòa nhà. Một mét khối gỗ lưu trữ khoảng một tấn CO2 , làm cho việc xây dựng khung gỗ trở thành giải pháp thay thế ít carbon hơn cho sản xuất thép và bê tông.
Các phương pháp thi công khung gỗ phổ biến
Các hệ thống khung khác nhau phù hợp với chiều cao, ngân sách và mục tiêu thiết kế khác nhau của tòa nhà. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất kết cấu và yêu cầu lao động.
Tổng quan các phương pháp thi công khung gỗ thông dụng | phương pháp | Sử dụng điển hình | Chiều cao tòa nhà tối đa |
| Khung nền tảng | Nhà ở, căn hộ | Tối đa 6 tầng |
| Khung bóng bay | Nhà cũ, kết cấu hai tầng | 2-3 câu chuyện |
| Khung dầm/gỗ | Nhà kho, nhà có không gian mở, khu thương mại | 2-4 tầng |
| Gỗ khối (CLT) | Tòa nhà dân cư và văn phòng trung tầng | Lên đến 18 tầng |
Khung nền tảng
Phương pháp phổ biến nhất hiện nay, khung nền xây dựng mỗi tầng như một nền tảng riêng biệt, với các bức tường được xây dựng trên tầng hoàn thiện bên dưới. Cách tiếp cận này đơn giản hóa trình tự xây dựng và cải thiện khả năng ngăn cháy giữa các tầng.
Gỗ khối và Gỗ ghép nhiều lớp (CLT)
Tấm CLT được làm bằng cách dán các lớp gỗ xẻ vuông góc, tạo ra tấm đủ mạnh để hỗ trợ các tòa nhà lên đến 18 tầng ở một số khu vực pháp lý. Gỗ khối ngày càng được sử dụng rộng rãi cho các dự án thương mại và dân cư tầm trung do tỷ lệ cường độ trên trọng lượng và hiệu quả chế tạo sẵn của nó.
Những cân nhắc về an toàn phòng cháy cho các tòa nhà khung gỗ
An toàn cháy nổ là mối quan tâm phổ biến nhất đối với các tòa nhà khung gỗ, nhưng các quy tắc và vật liệu hiện đại giải quyết rủi ro này một cách hiệu quả thông qua nhiều lớp bảo vệ.
Hội đồng được xếp hạng chống cháy
Các tấm tường, sàn và trần sử dụng các lớp tấm thạch cao có thể đạt được xếp hạng chống cháy 1-2 giờ , giúp người cư ngụ có thời gian sơ tán và lính cứu hỏa có thời gian ứng phó trước khi xảy ra hư hỏng cấu trúc.
Lớp than tự nhiên của gỗ nặng
Các thanh gỗ khối lớn sẽ cháy thành than bên ngoài khi tiếp xúc với lửa, tạo thành một lớp cách nhiệt làm chậm quá trình cháy thêm. Than gỗ khối với tốc độ có thể dự đoán được khoảng 0,6-0,8 mm mỗi phút , cho phép các kỹ sư tính toán thời gian chịu lửa dựa trên kích thước cấu kiện.
Các biện pháp an toàn cháy nổ thiết yếu
- Lắp đặt vách thạch cao chống cháy (Loại X hoặc C) trên tường và trần nhà, đặc biệt ở các không gian chung và lối ra vào
- Trang bị cho tòa nhà hệ thống phun nước chữa cháy tự động, có thể giảm tới 80% tỷ lệ tử vong do hỏa hoạn theo nghiên cứu về an toàn phòng cháy chữa cháy
- Sử dụng vật liệu chống cháy và cản gió ở những không gian kín như hốc tường, trần sàn
- Duy trì khoảng cách thích hợp (khoảng lùi) giữa các tòa nhà để hạn chế cháy lan
- Lắp đặt thiết bị báo khói và hệ thống báo động liên thông ở mỗi tầng và trong tất cả các khu vực ngủ
Thực hành bảo trì để bảo vệ cấu trúc khung gỗ
Độ bền lâu dài của các tòa nhà khung gỗ phụ thuộc phần lớn vào việc kiểm soát độ ẩm và kiểm tra định kỳ, vì các điểm dễ bị tổn thương chính của gỗ là mục nát, nấm mốc và sâu bệnh chứ không phải là điểm yếu về cấu trúc.
- Kiểm tra mái nhà, máng xối và máng xối hàng năm để ngăn nước xâm nhập vào các bộ phận khung
- Duy trì độ ẩm của dưới 19% trong đóng khung gỗ để ngăn ngừa sâu răng và nấm phát triển
- Lập kế hoạch kiểm tra mối mọt và sâu bệnh 1-2 năm một lần, đặc biệt ở vùng khí hậu ấm áp và ẩm ướt
- Đảm bảo thông gió thích hợp trên gác mái và không gian thu thập dữ liệu để giảm sự tích tụ hơi nước
