Tre kỹ thuật kết cấu (SEB) là gì?

Neil Thomas, kỹ sư nhiều kinh nghiệm của công ty Atelier One, cho biết nếu có thể chọn một vật liệu thiết kế lý tưởng trong xây dựng thì đó sẽ là tre, bởi chúng có thể phát triển rất nhanh, tồn tại ở nhiều nước trên thế giới, tiết kiệm diện tích, khả năng chịu tải cao. Ngoài sử dụng ở kết cấu dạng thô, tre còn được xử lý và dát mỏng để lát sàn, làm đồ đạc. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu các cấu trúc của Tre kỹ thuật kết cấu (SEB), và những điểm tương đồng của nó với Gỗ kỹ thuật. Luke D. Schuette, người sáng lập và Giám đốc điều hành của ReNüTeq Solutions, LLC, một công ty ở St. Louis Missouri chuyên sử dụng chất liệu kết cấu này, đã có một vài chia sẻ.

Tre kỹ thuật được chế tạo từ thân tre thô, trải qua quá trình chịu áp suất và nhiệt, tạo thành một hỗn hợp nhiều lớp, sau đó dán lại tạo thành các bộ phận kết cấu. Theo Renüteq, quy trình tạo ra tre kết cấu của họ được cấp bằng sáng chế đặc biệt cho các ứng dụng xây dựng kết cấu, được gọi là Tre nhiều lớp xuyên tâm. RadLam®  đã phát huy tối đa tác dụng của lõi tre bằng cách loại bỏ các chất xơ yếu bên trong thanh tre, đồng thời loại bỏ những lớp bụi bẩn của tre. Các ứng dụng chính của SEB là hệ thống kết cấu (cột và xà), hệ thống kính cho các tòa nhà (lối vào, mặt tiền), cũng như tường, sàn và trần nhà.

Tre là một loại vật liệu đầy triển vọng trong ứng dụng kỹ thuậtTre có hiệu quả kỹ thuật cao hơn so với bất kỳ loại Gỗ đại trà nào trên thị trường

Mặc dù có vẻ tương tự nhau, nhưng theo Luke, SEB có hiệu quả mạnh mẽ hơn nhiều so với bất kỳ loại Gỗ đại trà nào trên thị trường. Module đàn hồi của SEB theo công nghệ Renüteq là hơn 4 triệu PSI, cao gấp đôi độ bền của gỗ kỹ thuật hoặc glulam. Ở trạng thái căng, nó bền hơn gấp 10 lần do hàm lượng sợi silic trong tre rất cao. Độ đàn hồi cao của SEB thích hợp trong thiết kế kết nối, trong khi các sợi gỗ dễ bị nghiền nát bởi liên kết bulông, còn hình dạng của tre vẫn sẽ được duy trì. Ngoài ra, tre dày hơn 40% so với gỗ kỹ thuật, cũng có nghĩa là cấu trúc của tre có hiệu suất chống cháy tốt hơn đáng kể so với gỗ, vì tốc độ carbon hóa của nó chậm hơn nhiều. Ở cấp độ tế bào, sợi tre khép kín hơn sợi gỗ, giúp nó không bị biến động trước những thay đổi về độ ẩm và nhiệt độ. SEB bền hơn 28% so với Mass Timber trong các điều kiện biến động của môi trường.

Tre còn có hiệu quả tốt trong phát triển bền vững và bảo vệ môi trường 

Bên cạnh đó, tre còn được ưa thích bởi tác động tới môi trường của nó. Luke cho biết một đồn điền tre tạo ra nhiều oxy hơn 37% so với rừng truyền thống. Ông nói: “Tre Guadua không chỉ hút carbon, mà còn tạo ra oxy trong quá trình lớn lên, lượng oxy nhiều hơn tới 37% so với cây cối. Cuộc cách mạng công nghiệp gây ra tình trạng chặt phá rừng nghiêm trọng. Vì vậy, những công trình kiến trúc bằng gỗ được coi là phát triển bền vững so với bê tông và thép, nhưng tre vẫn hiệu quả hơn cả, đặc biệt là khi các khu rừng đã bắt đầu cạn kiệt”.

Đường cong sinh trưởng của tre giúp loại bỏ CO2 khỏi môi trường nhanh hơn gấp 10 lần so với cây. Sau khi được thu hoạch thâm canh, nó có thể hút được tới 1.76 tấn CO2/nhóm/năm hoặc lên tới 362 tấn/hecta/năm trên một trang trại. Các sản phẩm của Renüteq được sản xuất từ loài Guadua, được trồng ở Mỹ Latin và được chứng nhận bởi ASTM (Hiệp hội Vật liệu Thử nghiệm Hoa Kỳ).

Ngoài ra, một yếu tố khác được xem xét là chất lượng của đất, điều này không phải ai cũng biết. Theo Luke, “Hệ thống rễ của tre Guadua vẫn nguyên vẹn trong suốt quá trình sinh trưởng và thu hoạch. Sau khi được khai thác, hệ thống rễ sẽ chết và làm mất đi sự ổn định của đất, hậu quả là xói mòn đất. Hiện tượng này đã xuất hiện ở nhiều nơi trên thế giới như Ấn Độ, Châu Á, Châu Phi và Trung/Nam Mỹ. Khi các trang trại lấy gỗ, lớp đất bảo vệ sẽ bị mất đi và khả năng tái sinh của thực vật trở nên hạn chế. Trồng thêm cây không giúp cải thiện tình trạng đất, mà phải chặt bớt cây cối đi”.

Tre được ứng dụng dưới nhiều hình thức trong công trình

Sahdguru, người sáng lập tổ chức Conscious Planet ở Ấn Độ, cho biết: “Cứu đất để cứu môi trường. Suy thoái đất là thách thức cấp bách nhất trong thời đại chúng ta. Nông nghiệp chỉ có thể phát triển trên đất màu mỡ. Tái tạo đất tiếp thêm sinh lực cho cuộc sống”.

Schuette cho biết trở ngại duy nhất nằm ở việc không ai nhận ra hiệu quả thiết kế từ vật liệu này. Nâng cao nhận thức về hiệu suất và lợi thế bền vững của tre so với các vật liệu xây dựng kết cấu khác là điều quan trọng để phát huy ứng dụng của tre trong tương lai.