Could we build a wooden skyscraper? - Stefan Al

Translator: Nguyen Minh Reviewer: Hoàng Trung Lê

Towering 85 meters above the Norwegian countryside,

Cao chót vót 85 mét trên vùng nông thôn ở Na Uy,

Mjøstårnet cuts a sleek shape in the rural skyline.

Mjøstårnet tạo thành một hình dáng đẹp trên đường chân trời ở ngoại ô.

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

Nhà hàng 18 tầng, bao gồm căn hộ và phòng khách sạn,

this modern building might seem out of place.

Công trình hiện đại này trông có vẻ lạc lõng

But a deeper look reveals it actually blends in quite well

Nhưng một cái nhìn sâu hơn cho thấy nó hòa nhập khá tốt

among the forested farmlands.

Giữa các khu đất trồng rừng.

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

Có thể vì Mjøstårnet là công trình bằng gỗ cao nhất thế giới,

made almost entirely from the trees of neighboring forests.

được làm hoàn toàn từ gỗ của các khu rừng lân cận.

Until the end of the 20th century,

Cho đến cuối thế kỉ thứ 20,

engineers thought it was impossible to build

Các kỹ sư tin rằng bất khả thi để xây

a wooden building over six stories tall.

Một công trình bằng gỗ cao hơn sáu tầng.

Traditional boards of lumber were fairly strong against forces

Những tấm ván gỗ truyền thống khá chắc chắn để chống lại lực

parallel to the wood’s fiber growth.

song song với sự phát triển của sợi gỗ.

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

Nhưng chúng dễ bị tác động bởi các lực tác động vuông góc với hướng này.

As a result, wood lacked steel’s tensile strength

Sau cùng, gỗ vẫn thiếu đi sự bền bỉ của thép

or concrete’s compressive strength—

hoặc độ bền nén của bê tông—

each necessary to support tall buildings

mỗi thứ là cần thiết để hỗ trợ các nhà cao tầng

and battle the powerful winds found at high altitudes.

và chống chọi với những cơn gió mạnh ở độ cao lớn.

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

Nhưng đầu những năm 1890 đã sản sinh ra keo dán gỗ, hay còn gọi là glulam.

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

Và một thế kỷ sau, các kỹ sư đã phát triển gỗ nhiều lớp, hoặc CLT

These new wooden materials start out like all other lumber;

Những vật liệu gỗ mới này bắt nguồn giống như tất cả các loại gỗ khác;

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

một khúc gỗ mới cắt được cưa thành những tấm gỗ mịn đồng nhất.

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

Sau đó, trong trường hợp CLT, các tấm gỗ được dán với nhau theo các hướng xen kẽ

with each layer set at 90 degrees to its neighbors.

với mỗi lớp được đặt ở 90 độ so với các lớp lân cận của nó.

The resulting material benefits from wood’s structural rigidity

Vật liệu là kết quả được hưởng lợi từ độ cứng kết cấu của gỗ

in every direction,

theo mọi hướng,

allowing it to mimic the compressive strength of concrete

giúp nó bắt chước được độ bền nén của bê tông

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

và chịu được tải nặng gấp 20 lần so với gỗ truyền thống.

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

Mặt khác, Glulam dán các bảng với nhau theo cùng một hướng,

forming massive beams with tensile strength comparable to steel.

tạo thành một thanh dầm lớn có độ bền kéo ngang với thép.

Glulam isn’t as versatile as CLT,

Glulam không linh hoạt như CLT,

but its incredible strength along one direction makes it superior

nhưng sức mạnh đáng kinh ngạc của nó theo một hướng khiến nó trở nên vượt trội

for load-bearing beams and columns.

đối với dầm và cột chịu lực.

These engineered forms of wood could finally compete with traditional materials

Các dạng gỗ nhân tạo này cuối cùng có thể cạnh tranh với các vật liệu truyền thống

while also bringing their own unique set of advantages.

đồng thời mang lại những lợi thế độc đáo của riêng chúng.

At one-fifth the weight of concrete,

Với trọng lượng bằng 1/5 bê tông,

building with CLT requires smaller cranes, smaller foundations,

xây dựng với CLT yêu cầu cần cẩu nhỏ hơn, nền móng nhỏ hơn,

and fewer construction workers.

và ít công nhân xây dựng hơn

While concrete has to undergo a time-intensive process

Trong khi bê tông phải trải qua một quá trình tốn thời gian

of casting and curing in a mold,

trong việc đúc và đóng rắn trong khuôn,

timber can be shaped quickly using computer directed cutting machines.

Gỗ được tạo hình nhanh chóng bằng cách sử dụng máy cắt trên máy tính

And where concrete requires certain weather and timing conditions

Và bê tông yêu cầu các điều kiện thời tiết và thời gian nhất định

to be poured on site,

để được đổ tại chỗ,

engineered wood can be prefabricated in a factory,

các ván gỗ nhân tạo có thể được đúc sẵn trong nhà máy,

creating standardized parts with clear instructions for assembly.

tạo ra các bộ phận tiêu chuẩn hóa và hướng dẫn lắp ráp rõ ràng.

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

Kết hợp với nhau, những vật liệu này giúp xây dựng nhanh hơn và dễ hơn,

with more biodegradable materials and less waste.

với nhiều vật liệu phân hủy sinh học hơn và ít chất thải hơn.

Once constructed, CLT and glulam buildings are also more resilient

Sau khi được xây dựng, các tòa nhà CLT và glulam cũng có khả năng đàn hồi cao hơn

to some natural disasters.

đối với một số thiên tai.

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

Một trận động đất có thể làm nứt bê tông, làm suy yếu vĩnh viễn toàn bộ cấu trúc.

But cracked wood panels can be easily replaced.

Nhưng những tấm gỗ bị nứt có thể dễ dàng được thay thế.

The same is true for fire safety.

Điều này cũng đúng về an toàn cháy nổ.

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

Khi nhiệt độ tăng lên trong tòa nhà CLT, lớp bên ngoài của vật liệu sẽ thành than,

insulating the inner layers for up to three hours.

cách nhiệt các lớp bên trong lên đến ba giờ.

This is more than enough time to evacuate most buildings,

Điều này giúp ta có đủ thời gian để có thể sơ tán kịp thời

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

và khi khói đã lắng xuống, các tấm cháy có thể được hoán đổi—

unlike melted steel beams.

không giống như thép nóng chảy.

But perhaps the biggest benefits of CLT and glulam

Nhưng có lẽ lợi ích lớn nhất của CLT và glulam

are outside the construction site.

là ở ngoài công trường.

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

Xây công trình chịu trách nhiệm cho 11% lượng khí thải carbon toàn cầu hàng năm,

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

và sản xuất thép, bê tông, sắt và thủy tinh

are major contributors to that figure.

là những việc đóng góp cho con số đó.

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

Tuy nhiên, gỗ là tài nguyên tái tạo có thể được làm một cách trung hòa cacbon

if trees are planted to replace those cut down.

nếu cây được trồng để thay thế những cây bị chặt.

Wood also has low thermal conductivity,

Gỗ cũng có độ dẫn nhiệt thấp,

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

giúp dễ dàng sưởi ấm và làm mát các tòa nhà với ít lãng phí năng lượng hơn.

Despite these advantages, CLT requires vastly more lumber

Bất chấp những ưu điểm này, CLT đòi hỏi phải có nhiều gỗ

than traditional wooden construction.

hơn xây dựng bằng gỗ truyền thống.

And when compared in similar quantities,

Và khi so sánh với số lượng tương tự,

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

CLT hay glulam đều không thể cứng bằng thép hoặc bê tông.

Even Mjøstårnet isn’t made entirely of wood,

Ngay cả Mjøstårnet cũng không được làm hoàn toàn bằng gỗ,

as it contains concrete slabs to reinforce the upper floors.

vì nó chứa các tấm bê tông để gia cố các tầng trên.

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

Kết luận là, không thể chắc rằng một cấu trúc hoàn toàn bằng gỗ

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

sẽ đủ mạnh để hỗ trợ một tòa nhà 40 tầng—

the minimum height for a formal skyscraper.

chiều cao tối thiểu cho một tòa nhà cao tầng tiêu chuẩn.

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

Nhưng ngay cả khi chỉ những tòa nhà dưới 30 tầng được xây dựng từ gỗ,

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

nó sẽ làm giảm lượng khí thải cacbon của các cấu trúc đó hơn 25%.

So no matter how tall these wooden buildings rise,

Vì vậy, bất kể những tòa nhà bằng gỗ này cao bao nhiêu,

each one contributes to the health of our concrete jungles.

mỗi ván gỗ đều đóng góp vào sức khỏe cho những khu rừng bê tông quanh ta.