Could we build a wooden skyscraper? - Stefan Al

المترجم: omar idmassaoud المدقّق: Shimaa Nabil

Towering 85 meters above the Norwegian countryside,

بعلو 85 متر فوق القرى النرويجية

Mjøstårnet cuts a sleek shape in the rural skyline.

يقف ميوستورنيت بشكله الجذاب شامخا في منطقة الريف.

Housing 18 stories of restaurants, apartments, and hotel rooms,

مكون من 18 طابقا ويضم مطاعم وشقق وغرف فندقية،

this modern building might seem out of place.

قد يبدو هذا المبنى الحديث في غير محله.

But a deeper look reveals it actually blends in quite well

لكن نظرة أعمق تكشف أنه يمتزج جيدًا مع محيطه

among the forested farmlands.

بين المزارع الحرجية.

This is likely because Mjøstårnet is the world’s tallest wooden building,

ذلك راجع على الأرجح لكون ميوستورنيت أطول مبنى خشبي في العالم،

made almost entirely from the trees of neighboring forests.

مصنوع بالكامل تقريبًا من أشجار الغابات المجاورة.

Until the end of the 20th century,

حتى نهاية القرن العشرين

engineers thought it was impossible to build

اعتقد المهندسون أنه من المستحيل بناء مبنى خشبي يزيد ارتفاعه عن ستة طوابق.

a wooden building over six stories tall.

Traditional boards of lumber were fairly strong against forces

كانت الألواح الخشبية التقليدية قوية بما يكفي

لمقاومة القوى الموازية لنمو ألياف الخشب.

parallel to the wood’s fiber growth.

But they were vulnerable to forces applied perpendicular to this direction.

لكنها كانت ضعيفة أمام القوى المطبقة بشكل عمودي على هذا الاتجاه.

As a result, wood lacked steel’s tensile strength

نتيجة لذلك، يفتقر الخشب إلى مقاومة الشد المميزة للفولاذ

or concrete’s compressive strength—

أو مقاومة الانضغاط المميزة للخرسانة،

each necessary to support tall buildings

وكلاهما ضروريان لدعم المباني الشاهقة

and battle the powerful winds found at high altitudes.

وصد الرياح القوية التي تهب في المرتفعات.

But the early 1890s saw the invention of glue laminated timber, or glulam.

لكن شهدت أوائل تسعينيات القرن الـ19 اختراع الخشب المصفح بالغراء أو الرقائقي.

And a century later, engineers developed cross-laminated timber, or CLT

وبعد قرن من الزمان طور المهندسون الخشب الرقائقي المتقاطع

These new wooden materials start out like all other lumber;

تكون هذه المواد الخشبية الجديدة في بدايتها مثل كل الأخشاب الأخرى؛

a freshly cut log is sawed into smooth uniform boards of wood.

تُفَضَّل جذوع الأشجار المقطوعة حديثًا إلى ألواح خشبية متجانسة وناعمة.

Then, in the case of CLT, the boards are glued together in alternating orientations

ثم، في حالة الخشب الرقائقي المتقاطع، تُلصق الألواح مع بعضها في اتجاهات متناوبة

with each layer set at 90 degrees to its neighbors.

مع وضع كل طبقة على أخرى بزاوية 90 درجة.

The resulting material benefits from wood’s structural rigidity

تكتسب المادة الناتجة الصلابة الهيكلية للخشب

in every direction,

في كل اتجاه،

allowing it to mimic the compressive strength of concrete

مما يسمح لها بتقليد مقاومة الانضغاط المميزة للخرسانة

and bear loads up to 20 times heavier than traditional lumber.

وحمل أوزان أثقل بـ20 مرة مما تحمله الأخشاب المنشورة التقليدية.

Glulam on the other hand, glues boards together in the same direction,

أما بالنسبة للخشب الرقائقي فتُلصق ألواحه ببعضها البعض في نفس الاتجاه،

forming massive beams with tensile strength comparable to steel.

مُشكلة بذلك عوارض ضخمة ذات مقاومة شد مماثلة للفولاذ.

Glulam isn’t as versatile as CLT,

الخشب الرقائقي ليس متعدد الاستخدامات كالمتقاطع،

but its incredible strength along one direction makes it superior

لكن قوته المذهلة في اتجاه واحد تجعله مناسبًا أكثر

for load-bearing beams and columns.

لاستخدامه في السواري والأعمدة الحاملة.

These engineered forms of wood could finally compete with traditional materials

يمكن لهذه الأشكال الهندسية من الخشب أن تتنافس أخيرًا مع المواد التقليدية

while also bringing their own unique set of advantages.

بالإضافة إلى امتلاكها مجموعة فريدة من المزايا.

At one-fifth the weight of concrete,

لكون وزنه لا يتعدى خُمس وزن الخرسانة،

building with CLT requires smaller cranes, smaller foundations,

يتطلب البناء باستخدام الخشب الرقائقي المتقاطع رافعات أصغر وأساسات أصغر،

and fewer construction workers.

وعددًا أقل من عمال البناء.

While concrete has to undergo a time-intensive process

يجب أن تخضع الخرسانة لعملية تستغرق وقتًا طويلاً

of casting and curing in a mold,

لمعالجتها وصبها في قالب،

timber can be shaped quickly using computer directed cutting machines.

بينما يمكن تشكيل الأخشاب بسرعة باستخدام آلات القطع الموجهة بالكمبيوتر.

And where concrete requires certain weather and timing conditions

في حين تحتاج الخرسانة طقسًا معينًا وتوقيتًا معينًا

to be poured on site,

ليتم سكبها في الموقع،

engineered wood can be prefabricated in a factory,

يمكن تصنيع الخشب المصمم مسبقًا في المصنع،

creating standardized parts with clear instructions for assembly.

بإنشاء أجزاء موحدة مع تعليمات واضحة للتجميع.

Taken together, these materials allow for faster and quieter construction,

تسمح هذه المواد عند جمعها بتسريع عملية البناء وجعلها أكثر هدوءًا،

with more biodegradable materials and less waste.

كما تستلزم مواد قابلة للتحلل البيولوجي وتُنتج نفايات أقل.

Once constructed, CLT and glulam buildings are also more resilient

فور تشييدها، تصبح المباني المبنية بالخشب الرقائقي والمتقاطع أكثر مقاومة

to some natural disasters.

لبعض الكوارث الطبيعية.

An earthquake can crack concrete, permanently weakening an entire structure.

يمكن أن يتسبب الزلزال في تكسير الخرسانة ما يُضعف الهيكل بأكمله بشكل دائم.

But cracked wood panels can be easily replaced.

لكن يمكن استبدال الألواح الخشبية المتشققة بسهولة.

The same is true for fire safety.

وينطبق نفس الشيء على السلامة من الحرائق.

As temperatures rise in a CLT building, the material’s outer layer will char,

مع ارتفاع درجات الحرارة في مبنى من الخشب المتقاطع ستتفحم الطبقة الخارجية للمادة،

insulating the inner layers for up to three hours.

ما يعمل على عزل الطبقات الداخلية لمدة تصل إلى ثلاث ساعات.

This is more than enough time to evacuate most buildings,

هذا وقت أكثر من كافي لإخلاء معظم المباني،

and once the smoke has settled, charred panels can be swapped out—

وبمجرد أن يضمحل الدخان سيُمكن تبديل الألواح المتفحمة،

unlike melted steel beams.

على عكس العوارض الفولاذية المذابة.

But perhaps the biggest benefits of CLT and glulam

ولكن ربما تكون الفوائد الأكبر للخشب الرقائقي والخشب المتقاطع

are outside the construction site.

في خارج موقع البناء.

Building construction is responsible for 11% of annual global carbon emissions,

إن تشييد المباني مسؤول عن 11 بالمائة من انبعاثات الكربون السنوية في العالم،

and the production of steel, concrete, iron, and glass

ويعد إنتاج الصلب والخرسانة والحديد والزجاج

are major contributors to that figure.

من أكبر المساهمين في هذا الرقم.

Timber, however, is a renewable resource that can be made carbon-neutral

في حين أن الأخشاب مورد متجدد يمكن جعله محايدًا للكربون

if trees are planted to replace those cut down.

إذا زُرعت الأشجار لتحل محل تلك التي قُطعت.

Wood also has low thermal conductivity,

تعتبر موصلية الخشب الحرارية منخفضة،

making it easier to heat and cool buildings with less energy waste.

مما يسهل عملية تدفئة وتبريد المباني باستهلاك أقل للطاقة.

Despite these advantages, CLT requires vastly more lumber

على الرغم من هذه المزايا يتطلب صنع الخشب المتقاطع المزيد من الأخشاب

than traditional wooden construction.

بالمقارنة مع البناء الخشبي التقليدي.

And when compared in similar quantities,

وعند مقارنتهم بكميات مماثلة،

neither CLT or glulam is as strong as steel or concrete.

لا يكون لا الخشب الرقائقي ولا المتقاطع صلبان مثل الفولاذ أو الخرسانة.

Even Mjøstårnet isn’t made entirely of wood,

حتى مبنى ميوستورنيت ليس مصنوعًا بالكامل من الخشب،

as it contains concrete slabs to reinforce the upper floors.

فهو يحتوي على بلاطات خرسانية لتدعيم الطوابق العليا.

Taken together, it’s unlikely that a purely wooden structure

بأخد كل شيء بعين الاعتبار من غير المحتمل أن يكون هيكل خشبي بحت

would be strong enough to support a 40-story building—

قويًا بما يكفي لدعم مبنى مكون من 40 طابقًا،

the minimum height for a formal skyscraper.

وهو الارتفاع الأدنى ليعتبر مبنى ما ناطحة سحاب.

But even if only buildings under 30 stories were built from wood,

ولكن حتى لو بُنيت المباني التي لا تتعدى 30 طابقًا من الخشب،

it would reduce the carbon footprint of those structures by more than 25%.

فإن ذلك سيقلل من البصمة الكربونية لتلك المباني بأكثر من 25 بالمائة.

So no matter how tall these wooden buildings rise,

لذلك بغض النظر عن ارتفاع هذه المباني الخشبية،

each one contributes to the health of our concrete jungles.

كل واحد منها يساهم في صحة غاباتنا الخرسانية.