الأخشاب

الموسوعة الحرة

قطع الخشب من عصر الأوكالبتوس الفيكتوري
ميناء بيلينجهام، واشنطن ، الولايات المتحدة، ممتلئ بجذوع الأشجار، 1972

الخشب ، ويُسمى أيضاً بالخشب الفاخر في المملكة المتحدة وأستراليا ونيوزيلندا، هو الخشب المُصنّع إلى أحجام موحدة ومناسبة للاستخدام (الخشب ذو الأبعاد القياسية)، بما في ذلك العوارض والألواح . يُستخدم الخشب بشكل أساسي في هياكل البناء ، بالإضافة إلى التشطيبات (الأرضيات، وألواح الجدران ، وإطارات النوافذ ). وللخشب استخدامات عديدة تتجاوز بناء المنازل. في بعض أنحاء العالم، بما في ذلك الولايات المتحدة وكندا، يُشير مصطلح " الخشب" تحديداً إلى ألياف الخشب غير المُصنّعة ، مثل جذوع الأشجار المقطوعة أو الأشجار القائمة التي لم تُقطع بعد.

يمكن توريد الأخشاب إما خشنة أو مصقولة على وجه واحد أو أكثر. تُعد الأخشاب الخشنة المادة الخام لصناعة الأثاث، وتصنيع المنتجات الأخرى التي تتطلب القطع والتشكيل. وهي متوفرة بأنواع عديدة، بما في ذلك الأخشاب الصلبة واللينة ، مثل الصنوبر الأبيض والصنوبر الأحمر ، نظرًا لانخفاض تكلفتها. [ 1 ]

يُورَّد الخشب المُصنَّع بأحجام قياسية، ويُستخدم في الغالب في قطاع البناء، وهو في الأساس خشب لين من أنواع الأشجار الصنوبرية ، بما في ذلك الصنوبر والتنوب والعرعر (يُشار إليها مجتمعةً باسم التنوب والصنوبر والعرعر )، والأرز ، والشوكران ، بالإضافة إلى بعض الأخشاب الصلبة المستخدمة في الأرضيات عالية الجودة. ويُصنع الخشب عادةً من الخشب اللين أكثر من الخشب الصلب، حيث يأتي 80% من الخشب من الخشب اللين. [ 2 ]

مصطلحات

في الولايات المتحدة وكندا، تُسمى الألواح المصنعة بالخشب ، بينما يُطلق على الأشجار القائمة أو المقطوعة اسم الأخشاب. [ 3 ]

في المقابل، في بريطانيا وأيرلندا وبعض دول الكومنولث الأخرى، يُستخدم مصطلح "الخشب" بكلا المعنيين. (في المملكة المتحدة، نادراً ما تُستخدم كلمة "الخشب" للإشارة إلى الخشب ولها عدة معانٍ أخرى).

الأخشاب المعاد تصنيعها

الأخشاب المُعاد تصنيعها هي نتاج معالجة ثانوية أو ثالثية للأخشاب التي سبق تقطيعها. وتحديداً، تشير إلى الأخشاب المقطوعة للاستخدامات الصناعية أو في تغليف الأخشاب. تُقطع الأخشاب باستخدام منشار القطع الطولي أو منشار إعادة القطع للحصول على أبعاد لا تُعالج عادةً في منشرة الأخشاب الأساسية .

إعادة النشر هي عملية تقسيم ألواح الخشب الصلب أو اللين، التي يتراوح سمكها بين 25 و305 ملم، إلى قطعتين أو أكثر من الألواح الكاملة ذات السماكة الأقل. على سبيل المثال، يُعتبر تقسيم لوح خشبي بطول 3 أمتار ( 2 × 4 ) بأبعاد 38 × 89 ملم ( 1.5 × 3.5 بوصة ) إلى لوحين خشبيين بنفس الأبعاد (38 × 38 ملم ) بأبعاد 38 × 1.5 × 1.5 بوصة إعادة نشر.      

أخشاب بلاستيكية

يمكن أيضًا إنتاج الأخشاب الإنشائية من البلاستيك المُعاد تدويره والبلاستيك الجديد. وقد لاقى إدخالها معارضة شديدة من قطاع الغابات . [ 4 ] يُحسّن مزج الألياف الزجاجية في الأخشاب البلاستيكية من قوتها ومتانتها ومقاومتها للحريق. [ 5 ] يمكن أن تتمتع الأخشاب الإنشائية المصنوعة من الألياف الزجاجية البلاستيكية بتصنيف انتشار اللهب من الفئة 1 ، والذي يبلغ 25 أو أقل، عند اختبارها وفقًا لمعيار ASTM E 84، مما يعني أنها تحترق ببطء أكثر من معظم الأخشاب المعالجة. [ 6 ]

علامة خشبية

علامة الأخشاب هي رمز يُطرق على الخشب المقطوع بمطرقة مصنوعة خصيصاً لإظهار رخصة قطع الأشجار. [ 7 ]

تاريخ

يعود تعريف كلمة "الخشب" على أنها ألواح خشبية منشورة إلى القرن السابع عشر في أمريكا الشمالية. [ 8 ]

في عام 1420، استعمرت الإمبراطورية البرتغالية أرخبيل ماديرا . أرسل الأمير هنري الملاح مستوطنين إلى ماديرا، قاموا بإزالة مساحات شاسعة من الغابات لزراعة المحاصيل. تمت معالجة الأشجار المقطوعة في مناشر الأخشاب وشحنها إلى البر الرئيسي. [ 9 ]

كان كورنيليس كورنيليسزون (أو كريليس لوتجيس) مالكًا هولنديًا لطاحونة هوائية من أويتجيست، وقد اخترع أول منشرة خشب تعمل بطاقة الرياح عام 1593. وقد جعل هذا تحويل جذوع الأشجار إلى ألواح أسرع بثلاثين مرة من المناشر اليدوية السابقة. [ 10 ] [ 11 ]

تحويل جذوع الأشجار

منشرة خشب مع جذوع الأشجار العائمة في كوتكا ، فنلندا

تُحوّل جذوع الأشجار إلى أخشاب عن طريق النشر أو التقطيع أو الشق . يُعدّ النشر بمنشار القطع الطولي الطريقة الأكثر شيوعًا، لأنه يسمح باستخدام جذوع الأشجار ذات الجودة المنخفضة، والتي تتميز بحبيبات غير منتظمة وعقد كبيرة، كما أنه أكثر اقتصادية. وهناك أنواع مختلفة من النشر:

  • المنشور العادي (المنشور المسطح، المنشور من خلال، المنشور الخشن) - جذع يتم نشره دون تعديل موضع الجذع وتمتد الألياف عبر عرض الألواح.
  • القطع الربعية والقطع الشعاعية - لقد تم الخلط بين هذه المصطلحات في التاريخ ولكنها تعني بشكل عام الأخشاب المنشورة بحيث تكون الحلقات السنوية عمودية بشكل معقول على جوانب (وليس حواف) الأخشاب.
  • القلب المغلق – يبقى النخاع داخل الخشب أو العمود أو العارضة، مع بعض السماح بالتعرض.
  • مركز القلب - اللب المركزي لجذع الشجرة.
  • خالٍ من لب القلب (FOHC) - قطعة خشبية أو عمود أو عارضة مقطوعة من الجانب بدون أي لب.
  • خالٍ من العقد (FOK) - لا توجد عقد.

الأخشاب ذات الأبعاد القياسية

لوح خشبي شائع بقياس 50 × 100 مم (2 × 4 بوصة) 

الخشب ذو الأبعاد القياسية هو خشب يُقطع بعرض وعمق مُوحدين، ويُحدد عادةً بالملليمترات أو البوصات (انظر أدناه لمعلومات حول الأبعاد الاسمية مقابل الأبعاد الفعلية). يستخدم النجارون الخشب ذو الأبعاد القياسية على نطاق واسع في بناء الهياكل الخشبية. تشمل الأحجام الشائعة 2×4 (كما هو موضح في الصورة) (ويُعرف أيضًا باسم 2×4 وأنواع أخرى، مثل 4×2 في أستراليا ونيوزيلندا والمملكة المتحدة)، و 2×6 ، و 4×4 . عادةً ما يُحدد طول اللوح بشكل منفصل عن عرضه وعمقه. وبالتالي، من الممكن العثور على ألواح 2×4 بأطوال أربعة وثمانية واثني عشر قدمًا. في كندا والولايات المتحدة، تتراوح أطوال الأخشاب القياسية بين 6 و 8 و10 و 12 و14 و 16 و 18 و20 و 22 و24 قدمًا (1.8، 2.4، 3.0، 3.7، 4.3، 4.9، 5.5، 6.1، 6.7 ، و7.3 مترًا) . أما بالنسبة لهياكل الجدران، فتتوفر أعمدة خشبية مقطوعة مسبقًا، وهي شائعة الاستخدام. وبالنسبة للأسقف التي يبلغ ارتفاعها 8 أو 9 أو 10 أقدام (2.4، 2.7، أو 3.0 مترًا) ، تتوفر الأعمدة الخشبية بأطوال 92 و 5 / 8 بوصة (2.35 مترًا) ، و 104 و 5 / 8 بوصة (2.66 مترًا) ، و 116 و 5 / 8 بوصة (2.96 مترًا) .                       

الأخشاب اللينة في أمريكا الشمالية

يُحدَّد طول وحدة الخشب المُصنَّع حسب الأبعاد بارتفاع ومحيط الشجرة التي يُقطع منها. وبشكل عام، يبلغ الحد الأقصى للطول 7.32 مترًا (24 قدمًا) . أما منتجات الخشب المُصنَّعة، والتي تُصنع عن طريق ربط خيوط أو جزيئات أو ألياف أو قشور الخشب معًا بمواد لاصقة لتشكيل مواد مركبة، فتُوفر مرونة أكبر وقوة هيكلية أعلى من مواد البناء الخشبية التقليدية. [ 12 ]  

توفر الدعامات المقطوعة مسبقًا الكثير من الوقت للعامل المختص بالهياكل، لأنها مقطوعة مسبقًا من قبل الشركة المصنعة للاستخدام في تطبيقات الأسقف التي يبلغ ارتفاعها 8 و9 و10 أقدام، مما يعني أن الشركة المصنعة قد أزالت بضع بوصات أو سنتيمترات من القطعة للسماح بتركيب لوحة العتبة واللوحة العلوية المزدوجة دون الحاجة إلى أي تعديل إضافي في الحجم.

في الأمريكتين، تُعدّ الألواح الخشبية ذات المقاسات 2×4، 2×6، 2×8، 2×10، و2×12، والتي سُمّيت نسبةً إلى سُمكها التقليدي بالبوصة، إلى جانب الألواح ذات المقاس 4×4 ( 89 مم × 89 مم )، من المقاسات الشائعة للأخشاب المستخدمة في البناء الحديث. وهي تُشكّل اللبنات الأساسية لهياكل شائعة مثل المنازل ذات الإطار البالوني أو المنصّة . ويُستخدم عادةً الخشب المُصنّع من الأخشاب اللينة في البناء، بينما تُستخدم ألواح الخشب الصلب بشكلٍ أكثر شيوعًا في صناعة الخزائن أو الأثاث.   

تكون الأبعاد الاسمية للأخشاب أكبر من الأبعاد القياسية الفعلية للأخشاب المصنّعة. تاريخيًا، كانت الأبعاد الاسمية هي حجم الألواح الخضراء (غير المجففة) والخشنة (غير المصقولة)، والتي تصبح في النهاية أخشابًا مصقولة أصغر حجمًا من خلال التجفيف والتسوية (لتنعيم الخشب). أما اليوم، فتحدد المعايير الأبعاد النهائية للأخشاب المصنّعة، ويقوم المصنع بتقطيع جذوع الأشجار إلى الحجم المطلوب لتحقيق تلك الأبعاد النهائية. عادةً ما يكون القطع الخشن أصغر من الأبعاد الاسمية، لأن التكنولوجيا الحديثة تُتيح استخدام جذوع الأشجار بكفاءة أكبر. على سبيل المثال، كان لوح "2×4" في الأصل لوحًا أخضر خشنًا بأبعاد 2×4 بوصة (51 مم × 102 مم) . بعد التجفيف والتسوية، يصبح أصغر بمقدار غير قياسي. اليوم ، تبدأ لوحة "2×4" بحجم أصغر من 2 بوصة × 4 بوصات وغير محددة بالمعايير، وبعد التجفيف والتسوية يكون الحد الأدنى لها 1 + 1/2 × 3 + 1/2 بوصة ( 38 مم × 89 مم) . [ 13 ]      

أحجام الأخشاب اللينة في أمريكا الشمالية
الاسميفِعليالاسميفِعليالاسميفِعليالاسميفِعليالاسميفِعلي
بوصاتبوصاتممبوصاتبوصاتممبوصاتبوصاتممبوصاتبوصاتممبوصاتبوصاتمم
1  ×  2¾  × 1 + ½​​​​ 19  ×  382  ×  21 + 1/2  × 1 + 1/2​​​​ 38  ×  38   
1  ×  3¾  × 2 + ½​​​​ 19  ×  642  ×  31 + 1/2  × 2 + 1/2​​​​ 38  ×  64
1  ×  43/4  × 3 + 1/2​​​​ 19  ×  892  ×  41 + 1/2  × 3 + 1/2​​​​ 38  ×  894  ×  43 + 1/2  × 3 + 1/2​​​​ 89  ×  89
1  ×  53/4  × 4 + 1/2​​​​ 19  ×  114  
1  ×  63/4  × 5 + 1/2​​​​ 19  ×  1402  ×  61 + 1/2  × 5 + 1/2​​​​ 38  ×  1404  ×  63 + 1/2  × 5 + 1/2​​​​ 89  ×  1406  ×  65 + 1/2  × 5 + 1/2​​​​ 140  ×  140
1  ×  83/4  × 7 + 1/4​​​​ 19  ×  1842  ×  81 + 1/2  × 7 + 1/4​​​​ 38  ×  1844  ×  83 + 1/2  × 7 + 1/4​​​​ 89  ×  184 8  ×  87 + 1 ⁄ 2  × 7 + 1 ⁄ 2 191  ×  191
1  ×  103/4  × 9 + 1/4​​​​ 19  ×  2352  ×  101 + 1/2  × 9 + 1/4​​​​ 38  ×  235  
1  ×  123/4  × 11 + 1/4​​​​ 19  ×  2862  ×  121 + 1/2  × 11 + 1/4​​​​ 38  ×  286

كما ذُكر سابقًا، يلزم كمية أقل من الخشب لإنتاج مقاس نهائي مُحدد مقارنةً بالمعايير السابقة التي كانت تنص على أن يكون الخشب الأخضر بالمقاس الاسمي الكامل. مع ذلك، حتى أبعاد الخشب النهائي ذي المقاس الاسمي المحدد قد تغيرت بمرور الوقت. ففي عام 1910، كان مقاس اللوح النهائي النموذجي بسمك بوصة واحدة (25 مم) هو 1.75 بوصة (21 مم) . وفي عام 1928، تم تخفيضه بنسبة 4 %، ثم بنسبة 4% أخرى في عام 1956. وفي عام 1961، وافقت لجنة تبسيط وتوحيد الدرجات على ما يُعرف الآن بالمعيار الأمريكي الحالي: جزئيًا، تم تثبيت المقاس المُجهز للوح بسمك بوصة واحدة (اسميًا) عند 0.75 بوصة ؛ بينما تم تخفيض المقاس المُجهز للخشب بسمك بوصتين ( اسميًا ) من 1.575 بوصة إلى 1.5 بوصة الحالية . [ 14 ]       

في عام 1964، استعانت مجلة Popular Mechanics بوكالة مستقلة لاختبار قوة الضغط النسبية لعينات متعددة من: (أ) قطعة خشبية كاملة الحجم 2×4 بوصة، (ب) قطعة خشبية بأبعاد 1 + 5/8 × 3 + 5/8 بوصة ، ( ج ) قطعة خشبية بأبعاد 1 + 5/8 × 3 + 1/2 بوصة ، و ( د ) قطعة خشبية بأبعاد 1 + 1/2 × 3 + 1/2 بوصة ( المعيار الحالي). وباعتبار قوة الضغط للعينة (أ) معيارًا بنسبة 100%، كانت قوة الضغط للعينات ( ب ، ج، د) 90.7%، 82.2%، و73.6% من قوة الضغط للعينة (أ) كاملة الحجم 2×4 بوصة. وبعبارة أخرى، أدى تقليص البعد الأصغر في ستينيات القرن الماضي من 1 + 5/8 إلى 1 + 1/2 بوصة إلى خفض قوة الضغط بنسبة 10.46%. [ 15 ]

يتوفر الخشب ذو الأبعاد المحددة في حالته الخضراء غير المصقولة، وبالنسبة لهذا النوع من الخشب، فإن الأبعاد الاسمية هي الأبعاد الفعلية.

الدرجات والمعايير

أطول لوح خشبي في العالم (2002) موجود في بولندا (بالقرب من شيمبارك ) ويبلغ طوله 36.83 مترًا (120 قدمًا و10 بوصات) .  

تتفاوت قطع الخشب الفردية بشكل كبير في الجودة والمظهر من حيث العقد، وميل الألياف، والرقائق، وغيرها من الخصائص الطبيعية. ولذلك، فهي تختلف اختلافاً كبيراً في القوة، والفائدة، والقيمة.

بدأت عملية وضع معايير وطنية للأخشاب في الولايات المتحدة بنشر معيار الأخشاب الأمريكي عام ١٩٢٤، والذي حدد مواصفات أبعاد الأخشاب وجودتها ومحتواها من الرطوبة؛ كما وضع برامج للتفتيش والاعتماد. وقد طرأت تغييرات على هذه المعايير على مر السنين لتلبية الاحتياجات المتغيرة للمصنعين والموزعين، بهدف الحفاظ على قدرة الأخشاب على المنافسة مع منتجات البناء الأخرى. وتتولى لجنة معيار الأخشاب الأمريكي ، المعينة من قبل وزير التجارة الأمريكي ، وضع المعايير الحالية . [ ١٦ ]

تُحدد قيم التصميم لمعظم أنواع ودرجات المنتجات الإنشائية المصنفة بصريًا وفقًا لمعايير الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) ، التي تأخذ في الاعتبار تأثير خصائص تقليل المقاومة، ومدة التحميل، والسلامة، وعوامل أخرى مؤثرة. وتستند المعايير المطبقة إلى نتائج اختبارات أُجريت بالتعاون مع مختبر منتجات الغابات التابع لوزارة الزراعة الأمريكية . ويُقدم ملحق "قيم التصميم للإنشاءات الخشبية"، وهو ملحق للمواصفات الوطنية للتصميم للإنشاءات الخشبية الصادرة عن المعهد الوطني الأمريكي للمعايير/جمعية منتجي الغابات والحماية (ANSI/AF&PA)، قيم تصميم الأخشاب هذه، والمعترف بها في قوانين البناء النموذجية. [ 17 ]

تعتمد كندا قواعد تصنيف تضمن توحيد معايير جودة الأخشاب بين مصانع الأخشاب التي تنتج أنواعًا متشابهة، وذلك لضمان حصول العملاء على جودة موحدة. وتُحدد هذه التصنيفات جودة الأخشاب على مستويات مختلفة، بناءً على نسبة الرطوبة والحجم وطريقة التصنيع عند التصنيف والشحن والتفريغ من قبل المشتري. وتتولى الهيئة الوطنية لتصنيف الأخشاب (NLGA) [ 18 ] مسؤولية وضع وتفسير وصيانة قواعد ومعايير تصنيف الأخشاب الكندية. أما مجلس اعتماد معايير الأخشاب الكندي (CLSAB) [ 19 ] فيُشرف على جودة نظام تصنيف الأخشاب وتحديدها في كندا. ويُستخدم اختصار التصنيف الشائع، CLS ( معيار الأخشاب الكندي) ، على نطاق واسع في قطاع البناء. [ 20 ]

لقد واجهت محاولات الحفاظ على جودة الأخشاب على مر الزمن تحدياتٍ نتيجةً للتغيرات التاريخية التي طرأت على موارد الأخشاب في الولايات المتحدة، بدءًا من الغابات البكر بطيئة النمو التي كانت شائعة قبل أكثر من قرن، وصولًا إلى المزارع سريعة النمو التي باتت شائعة في الغابات التجارية اليوم. وقد أثارت هذه التغيرات في جودة الأخشاب قلقًا لدى كلٍ من صناعة الأخشاب والمستهلكين، ما أدى إلى زيادة استخدام منتجات البناء البديلة. [ 21 ] [ 22 ]

تتوفر الأخشاب المصنفة آليًا والمُقَيَّمة آليًا بسهولة للاستخدامات النهائية التي تتطلب قوة عالية، مثل الجمالونات ، والعوارض ، وألواح الترقق، والعوارض على شكل حرف I ، ووصلات الشبكة. يقيس التصنيف الآلي خاصيةً مثل الصلابة أو الكثافة التي ترتبط بالخصائص الإنشائية المطلوبة، مثل مقاومة الانحناء . والنتيجة هي فهم أدق لقوة كل قطعة خشب مقارنةً بالخشب المصنف بصريًا، مما يسمح للمصممين باستخدام قوة التصميم الكاملة وتجنب المبالغة في البناء. [ 23 ]

في أوروبا، يُصنّف الخشب المنشور مستطيلاً (الخشب اللين والصلب) حسب قوته وفقًا للمعيار الأوروبي EN-14081 [ 24 ] ، ويُصنّف عادةً إلى فئات محددة في المعيار الأوروبي EN-338. بالنسبة للخشب اللين، الفئات الشائعة (مرتبة تصاعديًا حسب القوة) هي C16، C18، C24، وC30. وهناك فئات خاصة بالخشب الصلب، وأكثرها شيوعًا (مرتبة تصاعديًا حسب القوة) هي D24، D30، D40، D50، D60، وD70. في هذه الفئات، يشير الرقم إلى قوة الانحناء المطلوبة عند النسبة المئوية الخامسة، مُقاسةً بالنيوتن لكل مليمتر مربع. وهناك فئات قوة أخرى، بما في ذلك فئات T المُعتمدة على الشد والمُخصصة للاستخدام في الخشب الرقائقي المُلصق .

  • C14، يستخدم في السقالات والقوالب
  • C16 و C24، أعمال بناء عامة
  • تُستخدم فئة C30 في هياكل الأسقف الجاهزة، وفي الحالات التي يتطلب فيها التصميم عوارض أقوى من تلك التي توفرها فئة C24. كما تُعد فئة TR26 فئة شائعة الاستخدام في المملكة المتحدة لقوة عوارض الأسقف. [ 25 ] [ 26 ]
  • C40، يُرى عادةً في الخشب الرقائقي المصفح

وضعت ATIBT [ 27 ] قواعد تصنيف الأخشاب المنشورة الأفريقية والأمريكية الجنوبية وفقًا لقواعد Sciages Avivés Tropicaux Africains (SATA)، وتعتمد هذه القواعد على القطع الكامل للأشجار - والذي يتم تحديده بنسبة السطح الخالي من الأشجار. [ 28 ]

الأخشاب الصلبة في أمريكا الشمالية

في أمريكا الشمالية ، تختلف ممارسات تسويق الأخشاب الصلبة اختلافًا كبيرًا عن المقاسات القياسية المعتمدة للأخشاب اللينة ، حيث تُباع ألواح الأخشاب الصلبة غالبًا بشكل خشن تمامًا، أو تُسوّى آليًا على وجهيها العريضين فقط. وعندما تُزوّد ​​ألواح الأخشاب الصلبة بوجوه مصقولة، يكون ذلك عادةً بأطوال عشوائية ضمن سُمك مُحدد (يُطابق عادةً سُمك الأخشاب اللينة) وبأطوال عشوائية إلى حد ما. ولكن بالإضافة إلى هذه الحالات القديمة (التقليدية والعادية)، فقد وُسّعت بعض خطوط الإنتاج في السنوات الأخيرة لتشمل تسويق ألواح بأحجام قياسية، تُباع عادةً في المتاجر الكبرى باستخدام مجموعة صغيرة نسبيًا من الأطوال المُحددة. وفي جميع الأحوال، تُباع الأخشاب الصلبة للمستهلك بالقدم المربع ( 144 بوصة مكعبة أو 2360 سنتيمترًا مكعبًا ) ، بينما لا يُستخدم هذا المقياس للأخشاب اللينة لدى بائع التجزئة ( على علم المشتري). [ د ]

أحجام الأخشاب الصلبة في أمريكا الشمالية
الحجم الاسمي (الحجم الخام بعد النشر)S1S (سطح من جانب واحد)S2S (مُغطى من الجانبين)
نصف بوصة​​3 ⁄8 بوصة (9.5 مم)  5 ⁄ 16 بوصة (7.9 مم)  
5/8 بوصة​​1/2 بوصة (13 مم )  7 ⁄ 16 بوصة (11 مم)  
3/4 بوصة​​5 ⁄8 بوصة (16 مم)  9 ⁄ 16 بوصة (14 مم)  
بوصة واحدة أو 4/4 بوصة7 ⁄ 8 بوصة (22 مم)  13 ⁄ 16 بوصة (21 مم)  
1 + 1/4 بوصة أو 5/4 بوصة​​​1 + 1 ⁄8 بوصة (29 مم)  1 + 1 ⁄ 16 بوصة (27 مم)  
1 + 1/2 بوصة أو 6/4 بوصة​​​1 + 3 ⁄8 بوصة (35 مم)  1 + 5 ⁄ 16 بوصة (33 مم)  
2 بوصة أو 8/4 بوصة1 + 13 ⁄ 16 بوصة (46 مم)  1 + 3 ⁄4 بوصة (44 مم)  
3 بوصات أو 12/4 بوصة2 + 13 ⁄ 16 بوصة (71 مم)  2 + 3 ⁄4 بوصة (70 مم)  
4 بوصات أو 16/4 بوصة3 + 13 ⁄ 16 بوصة (97 مم)  3 + 3 ⁄4 بوصة (95 مم)  

في أمريكا الشمالية أيضًا، يُباع الخشب الصلب عادةً بنظام "الربع" ​​عند الإشارة إلى سُمكه؛ فـ 4/4 (أربعة أرباع) تعني لوحًا بسُمك بوصة واحدة (25 مم) ، و8/4 (ثمانية أرباع) تعني لوحًا بسُمك بوصتين (51 مم) ، وهكذا. نادرًا ما يُستخدم نظام "الربع" ​​هذا مع الخشب اللين؛ مع أن ألواح التزيين المصنوعة من الخشب اللين تُباع أحيانًا بـ 5/4، على الرغم من أن سُمكها الفعلي بوصة واحدة (نتيجةً لقطع 3.2 مم من كل جانب في عملية تسوية آلية أثناء الإنتاج). يُعد نظام "الربع" ​​نظامًا تقليديًا في صناعة الأخشاب في أمريكا الشمالية، ويُستخدم تحديدًا للإشارة إلى سُمك الخشب الصلب الخام المنشور.    

في الأخشاب الخام المنشورة ، يُوضح هذا المصطلح فورًا أن الخشب لم يُشَكَّل بعد، مما يمنع الخلط بينه وبين الأخشاب المشغَّلة التي تُقاس سماكتها الفعلية بعد التصنيع. ومن الأمثلة على ذلك: ¾ بوصة ، أو 19 ملم، أو 1x. في السنوات الأخيرة ، بدأ المهندسون المعماريون والمصممون والبناؤون باستخدام نظام "الربع" ​​في المواصفات كدليل على معرفتهم الداخلية، على الرغم من أن المواد المحددة هي أخشاب مصقولة، مما يُؤدي إلى الخلط بين النظامين المنفصلين ويُسبب الارتباك. 

تُقطع الأخشاب الصلبة المستخدمة في صناعة الأثاث في فصلي الخريف والشتاء، بعد توقف جريان العصارة في الأشجار. أما إذا قُطعت في الربيع أو الصيف، فإن العصارة تُفسد لون الخشب الطبيعي وتُقلل من قيمته في صناعة الأثاث.

الأخشاب المصنعة

الخشب المُهندس هو خشب يتم إنتاجه من قبل شركة مصنعة ومصمم لغرض إنشائي محدد. الفئات الرئيسية للخشب المُهندس هي: [ 29 ]

  • الخشب الرقائقي المصفح (LVL) - يتوفر الخشب الرقائقي المصفح بسماكة 44 مم ( 1 + 3/4 بوصة ) وبأعماق تتراوح بين 240 مم (9 + 1/2 بوصة ) ، و 360 مم (11 + 7/8 بوصة)، و 410 مم ( 14 بوصة ) ، و 460 مم (16 بوصة)، و 610 مم (18 بوصة) ، وغالبًا ما يُستخدم بطبقتين أو ثلاث طبقات. يُستخدم هذا الخشب كعوارض لتوفير الدعم على مسافات كبيرة، مثل الجدران الداعمة التي أُزيلت وفتحات أبواب المرآب، والأماكن التي لا يكفي فيها الخشب ذو الأبعاد القياسية، وكذلك في المناطق التي تتحمل فيها أحمال ثقيلة من أرضية أو جدار أو سقف على مسافة قصيرة نسبيًا حيث يكون استخدام الخشب ذي الأبعاد القياسية غير عملي. هذا النوع من الأخشاب يكون عرضة للتلف إذا تم تغييره عن طريق الثقوب أو الشقوق في أي مكان داخل الامتداد أو عند الأطراف، ولكن يمكن دق المسامير فيه أينما كان ذلك ضرورياً لتثبيت العارضة أو لإضافة علاقات للعوارض الخشبية على شكل حرف I أو عوارض الأخشاب ذات الأبعاد التي تنتهي عند عارضة LVL.          
  • تُستخدم العوارض الخشبية على شكل حرف I، والتي تُعرف أحيانًا باسم "TJI" أو "Trus Joists" أو "BCI"، وهي جميعها علامات تجارية لعوارض خشبية على شكل حرف I، في عوارض الأرضيات في الطوابق العلوية، وكذلك في أساسات الطابق الأرضي التقليدية على أعمدة بدلاً من الأرضيات الخرسانية. صُممت هذه العوارض لتحمل مسافات طويلة، ويتم مضاعفة طبقاتها في الأماكن التي يُبنى فوقها جدار، وأحيانًا تُضاعف ثلاث مرات عند وضع جدران داعمة ثقيلة فوقها. تتكون هذه العوارض من وتر علوي وسفلي أو شفة مصنوعة من خشب ذي أبعاد محددة، مع وجود شبكة بينهما مصنوعة من ألواح الخشب المضغوط الموجه (OSB) (أو، في الآونة الأخيرة، من شبك فولاذي يسمح بمرور الخدمات دون الحاجة إلى قطع). يمكن إزالة الشبكة حتى أحجام أو أشكال معينة وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة أو المهندس، ولكن بالنسبة للثقوب الصغيرة، تأتي العوارض الخشبية على شكل حرف I مزودة بفتحات جاهزة، وهي عبارة عن مناطق مثقبة ومقطوعة مسبقًا حيث يمكن عمل الثقوب بسهولة، عادةً دون الحاجة إلى موافقة هندسية. عند الحاجة إلى ثقوب كبيرة، يُمكن عادةً حفرها في الشبكة فقط، وفي الثلث الأوسط من المسافة بين الدعامات؛ إذ تفقد الأوتار العلوية والسفلية تماسكها عند قطعها. يجب أن يُوافق مهندس على أحجام وأشكال الثقب، وموقعه في الغالب، قبل حفره. وفي كثير من المناطق، يجب تقديم ورقة توضح حسابات المهندس إلى سلطات التفتيش على المباني قبل الموافقة على الثقب. تُصنع بعض العوارض الخشبية على شكل حرف I بشبكة على شكل حرف W، مثل الجمالون، لتجنب القطع وللسماح بمرور مجاري التهوية.
  • الأخشاب الموصولة بأصابع - عادةً ما تقتصر أطوال الأخشاب الصلبة ذات الأبعاد القياسية على 6.7-7.3 متر ( 22 إلى 24 قدمًا ) ، ولكن يمكن زيادة طولها باستخدام تقنية "الوصلات الإصبعية" من خلال استخدام قطع صغيرة صلبة، يتراوح طولها عادةً بين 460 و610 ملم (18 إلى 24 بوصة ) ، وربطها معًا باستخدام وصلات إصبعية وغراء لإنتاج أطوال تصل إلى 11 مترًا (36 قدمًا ) بمقاس 2×6. وتُستخدم الوصلات الإصبعية بكثرة أيضًا في دعامات الجدران المقطوعة مسبقًا. كما أنها تُعد بديلاً اقتصاديًا للأخشاب الصلبة غير الإنشائية التي سيتم طلاؤها (حيث أن التلوين سيُظهر الوصلات الإصبعية). ويجب توخي الحذر أثناء البناء لتجنب تثبيت المسامير مباشرةً في الوصلات المُلصقة، لأن ذلك قد يؤدي إلى كسر الدعامات.     
  • عوارض الخشب الرقائقي المصفح – مصنوعة من ألواح خشبية بأبعاد 2×4 أو 2×6 عن طريق لصق الأوجه معًا لإنشاء عوارض مثل 4×12 أو 6×16. على هذا النحو، تعمل العارضة كقطعة واحدة أكبر من الخشب – مما يلغي الحاجة إلى قطع أشجار أكبر وأقدم للحصول على عارضة بنفس الحجم.
  • الجمالونات المصنّعة - تُستخدم الجمالونات في بناء المنازل كبديل مُسبق الصنع لعوارض السقف الخشبية (الهيكل الخشبي). يُنظر إليها على أنها أسهل في التركيب وحل أفضل لدعم الأسقف مقارنةً باستخدام دعامات وعوارض الأخشاب القياسية كدعامات. في جنوب الولايات المتحدة وأماكن أخرى، لا يزال الهيكل الخشبي مع دعم السقف بالأخشاب القياسية هو السائد. من أبرز عيوب الجمالونات صغر مساحة العلية، والوقت اللازم للتصميم والطلب، وتكلفتها الأعلى مقارنةً بالأخشاب القياسية المطلوبة في حال استخدام الهيكل التقليدي للمشروع نفسه. أما مزاياها فتتمثل في انخفاض تكاليف العمالة بشكل ملحوظ (التركيب أسرع من الهيكل التقليدي)، والاتساق، وتوفير الوقت الإجمالي.

قطع وقصات متنوعة

  • الأشكال المربعة والمستطيلة: لوح ، شريحة ، عوارض ، لوح ، شرائح خشبية ، شرائط ( عادةً 19 مم × 38 مم ) ، جذع مقطوع جزئيًا ( مثل جذع مقطوع من جانبين أو مربع إلى حجم كبير ثم يُعاد تقطيعه إلى خشب. اللوح المقطوع جزئيًا نوع من الجذع المقطوع جزئيًا مع وجود عيب في أحد الجانبين أو كليهما). تُعرف قطع مختلفة أيضًا باستخداماتها مثل عمود ، وعارضة ، وعارضة جانبية ، ودعامة ، ورافعة ، ورافعة ، وعتبة ، ولوح جدار .       
  • أشكال العصا: عمود ( وتد )، عصا (عصا طويلة، عصا طويلة)

أكوام من الأخشاب

في الولايات المتحدة، تُقطع الركائز بشكل رئيسي من أشجار الصنوبر الأصفر الجنوبي وأشجار التنوب دوغلاس . وتتوفر الركائز المعالجة بمواد كرومات النحاس الزرنيخية بنسب احتفاظ تبلغ 0.60 و 0.80 و2.50 رطل لكل قدم مكعب (9.6 و 12.8 و40.0 كجم/م³ ) إذا لزم الأمر.   

بناء صيني تاريخي

بموجب قانون البناء (營造法式) الصادر عن حكومة أسرة سونغ في أوائل القرن الثاني عشر، تم توحيد أبعاد الأخشاب إلى ثمانية أبعاد مقطعية. [ 30 ] وبغض النظر عن الأبعاد الفعلية للخشب، فقد تم الحفاظ على نسبة العرض إلى الارتفاع عند 1:1.5. الوحدات المستخدمة هي بوصات أسرة سونغ (31.2  مم).

فصلارتفاععرضالاستخدامات
الأول96قاعات كبيرة بعرض 11 أو 9 فتحات
الثاني8.255.5قاعات كبيرة بعرض 7 أو 5 فتحات
الثالث7.55قاعات كبيرة بعرض 5 أو 3 أروقة أو قاعات بعرض 7 أو 5 أروقة
الرابع7.24.8قاعات كبيرة بعرض 3 أروقة أو قاعات بعرض 5 أروقة
الخامس6.64.4قاعات كبيرة بعرض 3 أروقة صغيرة أو قاعات بعرض 3 أروقة كبيرة
السادس64المعابد الصغيرة والقاعات الصغيرة
السابع5.253.5المعابد البوذية والقاعات الكبيرة الصغيرة
الثامن4.53معابد صغيرة وأسقف

كان يُطلق على الأخشاب الأصغر من الدرجة الثامنة اسم "غير مصنفة" (等外). ويُشار إلى عرض قطعة الخشب بوحدة "خشب" (材)، بينما تُذكر أبعاد المكونات الإنشائية الأخرى بمضاعفات وحدة "الخشب"؛ وبالتالي، مع اختلاف عرض قطعة الخشب الفعلية، كان من السهل حساب أبعاد المكونات الأخرى دون الحاجة إلى أرقام محددة لكل مقياس. وتُظهر أبعاد الأخشاب في التطبيقات المماثلة انخفاضًا تدريجيًا من عهد أسرة سوي (580-618) إلى العصر الحديث؛ فقد أُعيد بناء قطعة خشب من الدرجة الأولى خلال عهد أسرة سوي على أنها 15×10 (بوصة من عهد أسرة سوي، أو 29.4  ملم). [ 31 ]

عيوب في الأخشاب

تُصنف العيوب التي تحدث في الأخشاب إلى الأقسام الأربعة التالية:

تحويل

أثناء عملية تحويل الأخشاب إلى أشكال تجارية من الأخشاب، قد تحدث العيوب التالية:

  • علامة التشقق: يُشار إلى هذا العيب بالعلامات أو الآثار التي تتركها التشققات على السطح النهائي للخشب
  • الألياف المائلة: النشر غير السليم للأخشاب
  • تمزق الحبيبات: يحدث انبعاج صغير على السطح النهائي نتيجة سقوط أداة ما
  • العيب: وجود سطح مستدير أصلي في المنتج النهائي

العيوب الناتجة عن الفطريات والحيوانات

تهاجم الفطريات الخشب (الأخشاب والألواح الخشبية) عندما تتوافر جميع هذه الشروط:

  • نسبة رطوبة الخشب تزيد عن 25% على أساس الوزن الجاف
  • البيئة دافئة بما فيه الكفاية
  • الأكسجين (O 2 ) موجود

يمكن للخشب الذي تقل نسبة رطوبته عن 25% (على أساس الوزن الجاف) أن يبقى خالياً من التلف لقرون. وبالمثل، قد لا يتعرض الخشب المغمور في الماء لهجوم الفطريات إذا كانت كمية الأكسجين غير كافية.

عيوب الأخشاب الناتجة عن الفطريات:

فيما يلي الحشرات والرخويات التي عادة ما تكون مسؤولة عن تعفن الأخشاب:

القوى الطبيعية

هناك عاملان طبيعيان رئيسيان مسؤولان عن حدوث عيوب في الأخشاب: النمو غير الطبيعي وتمزق الأنسجة. يشمل تمزق الأنسجة الشقوق أو التصدعات في الخشب، والتي تُسمى "التشققات الحلقية". يُعرف "التشقق الحلقي" أو "التشقق بفعل الرياح" أو "فشل الحلقات" بانفصال ألياف الخشب حول حلقات النمو، سواءً أثناء وقوفه أو أثناء قطعه. قد تُقلل التشققات الحلقية من قوة الخشب ومظهره، مما يُقلل من جودته، وقد تحبس الرطوبة، مما يُعزز التعفن. يُعرف خشب الشوكران الشرقي بتشققاته الحلقية . [ 32 ] أما "التشقق السطحي" فهو شق على سطح الخشب ناتج عن انكماش سطحه الخارجي أثناء تجفيفه. قد يمتد التشقق السطحي إلى لب الخشب ويتبع اتجاه الألياف. ومثل التشققات الحلقية، يمكن أن يحبس التشقق السطحي الماء، مما يُعزز التعفن. أما "التصدع" فهو شق يمتد عبر الخشب بالكامل. تحدث التشققات السطحية والتصدعات بشكل متكرر عند أطراف الأخشاب بسبب سرعة الجفاف في هذه المناطق. [ 32 ]

إلى جانب العيوب، فإن التمدد أو الانكماش غير المتساوي الناتج عن التغيرات في نسبة الرطوبة سيؤدي إلى انحناء الأخشاب المنشورة، مما يجعلها أقل ملاءمة للعديد من الأغراض.

توابل

تتم معالجة الأخشاب عادةً إما بالتجفيف في الأفران أو بالهواء. وتُعدّ العيوب الناتجة عن المعالجة السبب الرئيسي للتشققات والتقوّس والتجويف. والمعالجة هي عملية تجفيف الأخشاب لإزالة الرطوبة المحتبسة في جدران خلايا الخشب، وذلك لإنتاج أخشاب معالجة. [ 33 ]

المتانة وعمر الخدمة

في ظل الظروف المناسبة، يوفر الخشب أداءً ممتازًا يدوم طويلًا. مع ذلك، فإنه يواجه أيضًا العديد من المخاطر التي قد تهدد عمره الافتراضي، بما في ذلك نمو الفطريات وتلف الحشرات، والتي يمكن تجنبها بطرق عديدة. يتناول القسم 2304.11 من قانون البناء الدولي الحماية من التلف والنمل الأبيض. ويحدد هذا القسم متطلبات تطبيقات البناء غير السكنية، مثل الخشب المستخدم فوق سطح الأرض (على سبيل المثال، في الهياكل، والأسطح، والسلالم، وما إلى ذلك)، بالإضافة إلى تطبيقات أخرى.

توجد أربع طرق موصى بها لحماية الهياكل الخشبية من مخاطر التلف، وبالتالي ضمان أقصى عمر افتراضي للمبنى. جميعها تتطلب تصميمًا وبناءً سليمين:

  • التحكم في الرطوبة باستخدام تقنيات التصميم لتجنب التلف
  • توفير مكافحة فعالة للنمل الأبيض والحشرات الأخرى
  • استخدام مواد متينة مثل الخشب المعالج بالضغط أو أنواع الخشب المتينة طبيعياً عند الاقتضاء
  • ضمان الجودة أثناء التصميم والإنشاء وطوال فترة خدمة المبنى باستخدام ممارسات الصيانة المناسبة

التحكم في الرطوبة

الخشب مادة ماصة للرطوبة ، أي أنه يمتص الماء ويطلقه بشكل طبيعي لموازنة رطوبته الداخلية مع البيئة المحيطة. تُقاس رطوبة الخشب بوزن الماء كنسبة مئوية من وزن ألياف الخشب بعد تجفيفها في الفرن. يكمن مفتاح مكافحة التلف في التحكم بالرطوبة. بمجرد استقرار فطريات التلف، يكون الحد الأدنى لنسبة الرطوبة اللازمة لانتشار التلف بين 22 و24 بالمئة، لذا يوصي خبراء البناء بنسبة 19 بالمئة كحد أقصى آمن لرطوبة الخشب غير المعالج المستخدم. الماء بحد ذاته لا يضر الخشب، ولكن الخشب ذو نسبة الرطوبة العالية باستمرار يُهيئ بيئة مناسبة لنمو الفطريات.

يتمثل الهدف الأساسي عند معالجة أحمال الرطوبة في منع تسرب الماء إلى غلاف المبنى من الأساس، وموازنة نسبة الرطوبة داخله. ويُعدّ التحكم في الرطوبة من خلال تفاصيل التصميم والبناء المعتمدة طريقةً بسيطةً وعمليةً لحماية المباني الخشبية من التلف. في التطبيقات المعرضة لخطر كبير من الرطوبة، يُحدد المصممون مواد متينة، مثل أنواع الخشب المقاومة للتلف بطبيعتها، أو الخشب المعالج بمواد حافظة . ومن الأمثلة على التطبيقات المحتملة للخشب المعالج: الكسوة ، والقرميد ، وعتبات النوافذ ، والأخشاب المكشوفة، أو عوارض الخشب الرقائقي المُلصق .

المواد الحافظة

تُستخدم أدوات تثبيت خاصة مع الأخشاب المعالجة بسبب المواد الكيميائية المسببة للتآكل المستخدمة في عملية حفظها.

لتجنب التلف وانتشار النمل الأبيض، يُفصل الخشب غير المعالج عن الأرض ومصادر الرطوبة الأخرى. وتُعدّ هذه الفواصل ضرورية بموجب العديد من قوانين البناء، وتُعتبر لازمة للحفاظ على العناصر الخشبية في المباني الدائمة عند مستوى رطوبة آمن لحمايتها من التلف. وعندما يتعذر فصل الخشب عن مصادر الرطوبة، يلجأ المصممون غالبًا إلى الخشب المعالج بمواد حافظة. [ 34 ]

يمكن معالجة الخشب بمواد حافظة تُحسّن عمره الافتراضي في الظروف القاسية دون تغيير خصائصه الأساسية. كما يمكن تشريبه تحت الضغط بمواد كيميائية مثبطة للهب تُحسّن مقاومته للحريق. [ 35 ] طُوّرت إحدى المعالجات المبكرة للخشب المقاوم للحريق، والتي تُبطئ انتشاره، عام 1936 من قِبل شركة بروتكسول، حيث يُعالج الخشب بكميات كبيرة من الملح. [ 36 ] لا يتلف الخشب بمجرد تعرضه للرطوبة، بل يتحلل نتيجةً لتغذي الكائنات الحية عليه. تعمل المواد الحافظة على جعل مصدر الغذاء غير صالح لهذه الكائنات. يمكن أن يصل عمر الخشب المعالج بالمواد الحافظة بشكل صحيح إلى 5 أو 10 أضعاف عمر الخشب غير المعالج. يُستخدم الخشب المحفوظ غالبًا في عوارض السكك الحديدية، وأعمدة المرافق، وأرصفة الموانئ، والأسطح، والأسوار، وغيرها من التطبيقات الخارجية. تتوفر طرق معالجة وأنواع مختلفة من المواد الكيميائية، وذلك حسب الخصائص المطلوبة في التطبيق المحدد ومستوى الحماية اللازم. [ 37 ]

توجد طريقتان أساسيتان للمعالجة: مع الضغط وبدونه. تشمل الطرق غير الضاغطة وضع المواد الحافظة عن طريق الفرشاة أو الرش أو غمر القطعة المراد معالجتها. أما الطرق الضاغطة فتُحقق اختراقًا أعمق وأكثر فعالية، وذلك بدفع المادة الحافظة إلى خلايا الخشب. وتُستخدم توليفات مختلفة من الضغط والتفريغ لضمان وصول كميات كافية من المواد الكيميائية إلى الخشب. تتكون المواد الحافظة المستخدمة في المعالجة بالضغط من مواد كيميائية محمولة في مذيب.

بدأ التخلص التدريجي من مادة كرومات النحاس أرسينات، التي كانت في يوم من الأيام أكثر المواد الحافظة للخشب استخدامًا في أمريكا الشمالية، في معظم التطبيقات السكنية في عام 2004. ويحل محلها أمين النحاس كوات وأزول النحاس.

جميع المواد الحافظة للأخشاب المستخدمة في الولايات المتحدة وكندا مسجلة ويتم إعادة فحصها بانتظام للتأكد من سلامتها من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية ووكالة إدارة الآفات والتنظيم التابعة لوزارة الصحة الكندية، على التوالي. [ 37 ]

الهياكل الخشبية

البناء الخشبي الهيكلي هو أسلوب بناء يستخدم عناصر هيكلية أثقل (أعمدة وعوارض أكبر) مقارنةً بالبناء الخشبي الحديث الذي يستخدم أخشابًا قياسية أصغر حجمًا. تُقطع الأخشاب من جذوع الأشجار وتُسوّى باستخدام منشار أو فأس عريض أو معول، ثم تُوصل ببعضها باستخدام وصلات خشبية دون مسامير. وقد ازداد الإقبال على البناء الخشبي الهيكلي الحديث في الولايات المتحدة منذ سبعينيات القرن الماضي. [ 38 ]

الآثار البيئية للأخشاب

يقلل البناء الأخضر من الأثر البيئي للمبنى. يُعدّ الخشب مادة بناء رئيسية متجددة وقابلة للتجدد في دورة مستمرة. [ 37 ] تُظهر الدراسات أن تصنيع الخشب يستهلك طاقة أقل وينتج عنه تلوث أقل للهواء والماء مقارنةً بالصلب والخرسانة. [ 39 ] ومع ذلك، يُعزى الطلب على الأخشاب إلى إزالة الغابات . [ 40 ]

الخشب المتبقي

يُعد التحول من الفحم إلى طاقة الكتلة الحيوية اتجاهاً متزايداً في الولايات المتحدة. [ 41 ]

تدعم حكومات المملكة المتحدة وأوزبكستان وكازاخستان وأستراليا وفيجي ومدغشقر ومنغوليا وروسيا والدنمارك وسويسرا وإسواتيني زيادة الاعتماد على الطاقة المستمدة من الكتلة الحيوية، وهي مواد عضوية متوفرة بشكل متجدد، وتشمل مخلفات و/أو منتجات ثانوية لعمليات قطع الأشجار ونشر الأخشاب وصناعة الورق. وتنظر هذه الدول تحديدًا إلى هذه الطاقة كوسيلة لخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري عن طريق تقليل استهلاك النفط والغاز، مع دعم نمو قطاعات الغابات والزراعة والاقتصادات الريفية. وقد وجدت دراسات أجرتها الحكومة الأمريكية أن موارد الأراضي الحرجية والزراعية مجتمعة في البلاد قادرة على توفير أكثر من ثلث استهلاكها الحالي من البترول بشكل مستدام. [ 42 ]

تُعدّ الكتلة الحيوية مصدراً هاماً للطاقة في صناعة منتجات الغابات في أمريكا الشمالية. ومن الشائع أن تمتلك الشركات محطات توليد الطاقة المشتركة، المعروفة أيضاً باسم محطات توليد الطاقة الحرارية والكهربائية، والتي تحوّل جزءاً من الكتلة الحيوية الناتجة عن صناعة الخشب والورق إلى طاقة كهربائية وحرارية على شكل بخار. وتُستخدم الكهرباء، من بين أمور أخرى، في تجفيف الأخشاب وتوفير الحرارة للمجففات المستخدمة في صناعة الورق.

الآثار البيئية

يُعد الخشب مادة بناء مستدامة وصديقة للبيئة، ويمكن أن يحل محل مواد البناء الحديثة (مثل الخرسانة والفولاذ) نظراً لأدائه الهيكلي، وقدرته على تثبيت ثاني أكسيد الكربون ، وانخفاض استهلاكه للطاقة أثناء عملية التصنيع. [ 43 ]

يؤدي استبدال الخرسانة أو الفولاذ بالخشب إلى تجنب انبعاثات الكربون الناتجة عن هذه المواد. وتُعدّ صناعة الإسمنت والخرسانة مسؤولة عن حوالي 8% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية، بينما تُعدّ صناعة الحديد والصلب مسؤولة عن 5% أخرى (ينبعث نصف طن من ثاني أكسيد الكربون لإنتاج طن واحد من الخرسانة، بينما ينبعث طنان من ثاني أكسيد الكربون  لإنتاج طن واحد من الفولاذ). [ 44 ]

مزايا الأخشاب:

  • أداء الحريق: في حالة الحريق، تميل الطبقة الخارجية من الخشب الضخم إلى التفحم بطريقة يمكن التنبؤ بها والتي تنطفئ ذاتيًا بشكل فعال وتحمي الجزء الداخلي، مما يسمح لها بالحفاظ على سلامتها الهيكلية لعدة ساعات، حتى في حالة الحريق الشديد.
  • خفض انبعاثات الكربون: تُشكّل مواد البناء والتشييد 11% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية. ورغم أن الكمية الدقيقة تعتمد على أنواع الأشجار، وممارسات إدارة الغابات، وتكاليف النقل، وعوامل أخرى، إلا أن المتر المكعب الواحد من الخشب يمتص ما يقارب طنًا واحدًا من ثاني أكسيد الكربون . [ 45 ] ويُقدّر أن الخشب يُمكن أن يُخفّض كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي إلى النصف. [ 46 ] [ 47 ] إضافةً إلى ذلك، يتمتع الخشب بقدرة تخزينية كبيرة لثاني أكسيد الكربون ، مما يحدّ من انبعاثه. مع ذلك، عند احتراق الخشب (بشكل طبيعي أو عن طريق الاحتراق)، ينطلق كل ثاني أكسيد الكربون المخزّن فيه إلى الغلاف الجوي. [ 48 ]
  • العزل الطبيعي: الخشب عازل طبيعي مما يجعله مناسباً بشكل خاص للنوافذ والأبواب.
  • تقليل وقت البناء وتكاليف العمالة والنفايات: يسهل تصنيع الأخشاب مسبقة الصنع، والتي يمكن تجميع أجزائها دفعة واحدة (بجهد قليل نسبيًا). هذا يقلل من هدر المواد، ويتجنب المخزون الضخم في الموقع، ويقلل من تعطيل العمل. ووفقًا لصناعة الأخشاب اللينة، "يستغرق بناء المباني الخشبية الضخمة حوالي 25% أسرع من المباني الخرسانية، ويتطلب حركة مرور أقل بنسبة 90% أثناء البناء". [ 49 ]

نهاية الحياة

أظهرت دراسة أجرتها وكالة حماية البيئة الأمريكية السيناريو النموذجي لنهاية عمر نفايات الخشب الناتجة عن النفايات الصلبة البلدية، وتغليف الخشب، وغيرها من منتجات الخشب المتنوعة في الولايات المتحدة. واستنادًا إلى بيانات عام 2018، تم دفن حوالي 67% من نفايات الخشب، وحرق 16% منها مع استعادة الطاقة، وإعادة تدوير 17% منها. [ 50 ]

أظهرت دراسة أجرتها جامعة إدنبرة نابير عام 2020 النسبة المئوية لمخلفات الأخشاب المُستعادة في المملكة المتحدة. وأوضحت الدراسة أن الأخشاب المُستخرجة من النفايات الصلبة البلدية ونفايات التغليف تُشكّل 13% و26% على التوالي من إجمالي النفايات المُجمّعة. وشكّلت نفايات البناء والهدم النسبة الأكبر من النفايات مجتمعةً بنسبة 52%، بينما جاءت النسبة المتبقية البالغة 10% من القطاع الصناعي. [ 51 ]

في الاقتصاد الدائري

تُنتج صناعة الأخشاب كميات كبيرة من النفايات، لا سيما في عملية التصنيع. فمن إزالة لحاء جذوع الأشجار إلى المنتجات النهائية، تمر الصناعة بعدة مراحل تولد حجماً كبيراً من النفايات، بما في ذلك نفايات الخشب الصلب والغازات الضارة والمياه المتبقية. [ 52 ]

أُجريت إحدى الدراسات في هونغ كونغ [ 52 ] باستخدام تقييم دورة الحياة (LCA). هدفت الدراسة إلى تقييم ومقارنة الآثار البيئية لإدارة مخلفات الأخشاب الناتجة عن أنشطة البناء، وذلك باستخدام سيناريوهات إدارة بديلة مختلفة في هونغ كونغ. على الرغم من المزايا المتعددة للأخشاب ومخلفاتها، إلا أن إسهامها في دراسة الاقتصاد الدائري للأخشاب لا يزال محدودًا للغاية. وفيما يلي بعض المجالات التي يمكن تحسينها لتعزيز تدوير الأخشاب:

  1. أولاً، وضع لوائح لدعم استخدام الأخشاب المعاد تدويرها. على سبيل المثال، وضع معايير للتصنيف وفرض عقوبات على التخلص غير السليم، خاصة في القطاعات التي تنتج كميات كبيرة من نفايات الخشب، مثل قطاع البناء والهدم.
  2. ثانياً، إنشاء قوة إمداد أقوى. ويمكن تحقيق ذلك من خلال تحسين بروتوكولات وتقنيات الهدم وتعزيز سوق المواد الخام الثانوية من خلال نماذج الأعمال الدائرية.
  3. ثالثًا، زيادة الطلب من خلال تقديم حوافز لقطاع البناء وأصحاب المنازل الجدد لاستخدام الأخشاب المعاد تدويرها. ويمكن أن يكون ذلك على شكل تخفيضات ضريبية على بناء المباني الجديدة.

مواد خام ثانوية

يشير مصطلح المواد الخام الثانوية إلى المواد المُعاد تدويرها واستخدامها مرة أخرى كمواد إنتاجية. يتمتع الخشب بإمكانية عالية للاستخدام كمادة خام ثانوية في مراحل مختلفة، كما هو موضح أدناه:

استعادة الأغصان والأوراق لاستخدامها كأسمدة
تخضع الأخشاب لمراحل معالجة متعددة قبل الحصول على الأخشاب المطلوبة من حيث الشكل والحجم والمواصفات للاستخدام التجاري. وتُنتج هذه العملية كميات كبيرة من النفايات التي يتم تجاهلها في معظم الحالات. ولكن نظرًا لكونها نفايات عضوية، فإن الجانب الإيجابي لهذه النفايات هو إمكانية استخدامها كسماد أو لحماية التربة في الظروف الجوية القاسية.
استخلاص رقائق الخشب لتوليد الطاقة الحرارية
يمكن استخدام النفايات الناتجة عن تصنيع منتجات الأخشاب لإنتاج الطاقة الحرارية. ويمكن إعادة تدوير منتجات الأخشاب بعد انتهاء عمرها الافتراضي إلى رقائق خشبية تُستخدم ككتلة حيوية لإنتاج الطاقة الحرارية. [ 51 ] وهذا مفيد للصناعات التي تحتاج إلى الطاقة الحرارية.

تقدم ممارسات الاقتصاد الدائري حلولاً فعّالة فيما يتعلق بالنفايات، إذ تستهدف الحد من توليدها غير الضروري من خلال تقليلها وإعادة استخدامها وتدويرها. لا توجد أدلة واضحة على تطبيق الاقتصاد الدائري في صناعة الألواح الخشبية. مع ذلك، واستناداً إلى مفهوم الاقتصاد الدائري وخصائصه، توجد فرص سانحة في هذه الصناعة، بدءاً من مرحلة استخراج المواد الخام وحتى نهاية عمرها الافتراضي. لذا، لا تزال هناك فجوة تحتاج إلى استكشاف. [ 52 ]

انظر أيضاً

ملاحظات توضيحية

  1. نظرًا لصعوبة وتكلفة العمل بالأخشاب الصلبة باهظة الثمن، ولأنّ عرضًا غير قياسي قد يُحفظ ويُستخدم في صناعة أسطح مثل جوانب الخزائن أو أسطح الطاولات المُجمّعة من ألواح أصغر حجمًا، فإنّ الصناعة عادةً ما تُجري الحد الأدنى من المعالجة، مُحافظةً على أكبر قدر ممكن من عرض الألواح. وهذا يترك قرارات الفرز وتحديد العرض بالكامل في أيدي الحرفي الذي يصنع الخزائن أو الأثاث من هذه الألواح.
  2. ↑ في سماكات القطع الربعية، أي أبعاد السماكة والعرض كما تخرج من طاولة المنشرة. ولأن الأطوال تتغير بشكل كبير مع درجة الحرارة، فإن ألواح الخشب الصلب في الولايات المتحدة غالبًا ما تكون أطول قليلاً.
  3. ↑ مجموعة صغيرة من الأطوال المحددة: ألواح الخشب الصلب ذات الطول الثابت شائعة في الولايات المتحدة بأطوال تتراوح بين 1.2 و1.8 متر (4-6 أقدام )، مع توفر جيد لأطوال 2.4 متر (8 أقدام) بأطوال متنوعة، وبعض العروض بأحجام تصل أحيانًا إلى 3.7 متر (12 قدمًا). غالبًا ما تتطلب الأحجام الأطول طلبًا خاصًا.
  4. ↑ لا تنطبق أطوال الألواح الثابتة في جميع البلدان؛ على سبيل المثال، في أستراليا والولايات المتحدة، يتم بيع العديد من ألواح الخشب الصلب إلى ساحات الأخشاب في عبوات ذات عرض مشترك (أبعاد) ولكن ليس بالضرورة أن تتكون من ألواح ذات أطوال متطابقة.

مراجع

  1. ↑ "تقديرات تكلفة الصنوبر الجنوبي" . patscolor.com .
  2. ↑ "الخشب الصلب مقابل الخشب اللين - الفرق والمقارنة" . ديفن.
  3. ↑ "قاعدة بيانات مرجعية مفاهيمية لأبحاث أغلفة المباني" . مؤرشفة من الأصل في 23 فبراير 2008. تم الاطلاع عليها في 28 مارس 2008 .
  4. ↑ "إعادة التدوير وإلغاء القيود: فرص لتطوير السوق" إعادة تدوير الموارد، سبتمبر 1996
  5. ↑ "ASTM D6108 – 09 طريقة الاختبار القياسية لخصائص الضغط للأخشاب والأشكال البلاستيكية" لجنة ASTM D20.20 المعنية بالأخشاب البلاستيكية
  6. ↑ "نظام أرضيات SAFPLANK المتشابكة" مؤرشف بتاريخ 26-04-2013 على موقع Wayback Machine Strongwell.com
  7. ↑ "دراكس، الإعانات، التضليل البيئي، والمحاسبة المشبوهة" . ريد جرين ليبر . 6 سبتمبر 2024. تم الاطلاع عليه في 3 أكتوبر 2024 .
  8. ↑ "القصة الغريبة لـ 'الخشب'"" .
  9. ↑ كارترايت، مارك (21 مايو 2021). "الاستعمار البرتغالي لجزيرة ماديرا" . موسوعة التاريخ العالمي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 نوفمبر 2023 .
  10. ↑ "تاريخ موجز لتكنولوجيا تقطيع الأخشاب، الجزء 3: منشرة الأخشاب التي تعمل بالطاقة الريحية والتي غيرت التاريخ الهولندي" .
  11. ↑ "كورنيليس كورنيليسزون فان أويتجيست (1550-1607)، مخترع منشرة الخشب التي تعمل بطاقة الرياح"، حديقة التراث الصناعي دي هوب. مؤرشف بتاريخ 6 أكتوبر 2006 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
  12. ↑ "طبيعي: خشب" . مؤرشف من الأصل في 22 مايو 2016.
  13. ↑ "معيار الأخشاب اللينة الأمريكية" . موقع Roof Online . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يوليو 2018 .
  14. ↑ سميث، إل دبليو وإل دبليو وود (1964). "تاريخ معايير أحجام الأخشاب في الساحات" (ملف PDF) . خدمة الغابات التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية، مختبر منتجات الغابات.
  15. ↑ مايكسيل، آرثر. "قد يقومون بتقليم 2×4 أكثر." ميكانيكا شعبية 121:1 (يناير 1964)، 113-115.
  16. ↑ "لجنة معايير الأخشاب الأمريكية: التاريخ" . www.alsc.org .
  17. ↑ "الخصائص الهيكلية والأداء" (ملف PDF) . woodworks.org . WoodWorks. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 26 مارس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2017 .
  18. ↑ "الهيئة الوطنية لتصنيف الأخشاب (كندا)" . مؤرشف من الأصل في 11 أغسطس 2011.
  19. ↑ "CLSAB وجودة تصنيف الأخشاب" . www.clsab.ca . مجلس اعتماد معايير الأخشاب الكندي.
  20. ↑ جينكينز، ستيف (3 سبتمبر 2023). "ما هو خشب CLS وما هي مشاريع DIY التي يناسبها؟" . بناء المنازل وتجديدها . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 أغسطس 2024 .
  21. ↑ "تقليل استخدام منتجات الأخشاب في البناء السكني" . www.neo.ne.gov . مكتب الطاقة في نبراسكا. مؤرشف من الأصل في 20 مارس 2017. تم الاطلاع عليه في 26 أغسطس 2009 .
  22. ↑ "استبدال المواد في قطاع البناء السكني في الولايات المتحدة" (ملف PDF) . جامعة واشنطن ، كلية موارد الغابات. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 20 يونيو 2010.
  23. ↑ "طبيعي: خشب" . مؤرشف من الأصل في 22 مايو 2016.
  24. ↑ ريدلي-إليس، دان؛ ستابل، بيتر؛ بانو، فانيسا (1 مايو 2016). "تصنيف قوة الأخشاب المنشورة في أوروبا: شرح للمهندسين والباحثين" (ملف PDF) . المجلة الأوروبية للأخشاب ومنتجاتها . 74 (3): 291-306 . doi : 10.1007/s00107-016-1034-1 . S2CID 18860384 . 
  25. ↑ "ما هو TR26؟" . مركز علوم وتكنولوجيا الأخشاب. 1 ديسمبر 2015.
  26. ↑ ريدلي-إليس، دان؛ جيل-مورينو، ديفيد؛ هارت، أنيت م. (19 مارس 2022). "تصنيف قوة الأخشاب في المملكة المتحدة وأيرلندا في عام 2021" . المجلة الدولية لمنتجات الأخشاب . 13 (2): 127-136 . doi : 10.1080/20426445.2022.2050549 . hdl : 10379/17124 . ISSN 2042-6445 . S2CID 247578984 .  
  27. ↑ "ATIBT" . مؤرشف من الأصل في 16 مايو 2014. تم الاطلاع عليه في 23 يوليو 2014 .
  28. ↑ "الأخشاب المنشورة الأفريقية والأمريكية الجنوبية" . www.fordaq.com . شركة فورداك إس إيه، شبكة الأخشاب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 مايو 2017 .
  29. ↑ "صفحة أوستن للطاقة التي تصف الأخشاب الإنشائية المصنعة" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22 أغسطس 2006. تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 سبتمبر 2006 .
  30. ↑李، 誡 (1103).營造法式. الصين: حكومة سونغ . تم الاسترجاع في 8 مايو 2016 .
  31. ↑王، 貴祥. "الأمر لا يتعلق بالأشياء التي يجب أن نتخيلها . " 3 : 116.
  32. 1 2 وزارة الزراعة الأمريكية. "الاهتزاز"، موسوعة الخشب . نيويورك: دار سكاي هورس للنشر ، 2007. مطبوع.
  33. ↑ كارينكوينيغ (4 أبريل 2016). "فهم عيوب الخشب والتعامل معها" . شبكة النجارة . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مارس 2018 .
  34. ↑ "متانة وعمر خدمة الأعمال الخشبية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 5 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 1 يونيو 2011 .
  35. ↑ "الخشب الذي يقاتل". العلوم الشعبية ، مارس 1944، ص 59.
  36. ↑ "معالجة الأخشاب بالملح تجعلها مقاومة للحريق" مجلة Popular Mechanics ، أبريل 1936، أسفل اليسار، صفحة 560
  37. 1 2 3 "حول الخشب المعالج" . CWC . مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 7 مايو 2017 .
  38. ↑ روي، روبرت ل. هياكل الأخشاب لبقية الناس. جزيرة غابريولا، كولومبيا البريطانية: دار نشر نيو سوسايتي، 2004. 6. مطبوع. ISBN 0865715084
  39. ↑ ليبكي، ب.، إي. أونيل، ر. هاريسون، ك. سكوج، ل. جوستافسون، و ر. ساثري. 2011. تأثيرات دورة حياة إدارة الغابات واستخدام الأخشاب على تخفيف انبعاثات الكربون: المعروف والمجهول. إدارة الكربون 2(3): 303-333. مؤرشف في 10 نوفمبر 2011 على موقع Wayback Machine
  40. ↑ بيتر دوفيرن وجين ليستر، تم أرشفة الأخشاب في 22-05-2016 في الأرشيف البرتغالي للويب (بوليتي برس، 2011).
  41. ↑ "أخبار مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة: أخبار شبكة مكتب كفاءة الطاقة والطاقة المتجددة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 مايو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مارس 2011 .
  42. ↑ وزارة الزراعة الأمريكية، وزارة الطاقة الأمريكية، الكتلة الحيوية كمادة خام لصناعة الطاقة الحيوية والمنتجات الحيوية: الجدوى التقنية لإمداد سنوي بمليار طن، 2005، ملخص تنفيذي، مؤرشف في 25 أغسطس 2008 على موقع Wayback Machine
  43. ↑ روبرتس، ديفيد (15 يناير 2020). "أحدث صيحة في مجال البناء المستدام هي، ممم، الخشب" . فوكس . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2024 .
  44. ↑ "آفاق تكنولوجيا الطاقة 2016 - تحليل" . وكالة الطاقة الدولية . يونيو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أكتوبر 2021 .
  45. ↑ بوتمان، مورين؛ سينها، أريجيت؛ جانجولي، إندرونيل (1 سبتمبر 2019). "تأثيرات دورة حياة الطاقة والأثر البيئي للأخشاب الرقائقية المتصالبة المصنوعة من خشب التنوب الساحلي دوغلاس" . مجلة البناء الأخضر . 14 (4): 17-33 . doi : 10.3992/1943-4618.14.4.17 . ISSN 1552-6100 . S2CID 214201061 .  
  46. ↑ هورميكوسكي، إلياس (أبريل 2017). كيف يمكن للبناء الخشبي أن يقلل من التدهور البيئي؟ (ملف PDF) . المعهد الأوروبي للغابات. ص 3. 
  47. ↑ "هل يمكن أن تكون المباني الخشبية حلاً لتغير المناخ؟" . www.bbc.com . 25 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يوليو 2024 .
  48. ↑ "حرق الأخشاب ومناخنا" . www.dsawsp.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يوليو 2024 .
  49. ↑ "أربعة أشياء يجب معرفتها عن الأخشاب الضخمة" . فكر في الخشب . 25 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أكتوبر 2021 .
  50. ↑ دراسة وكالة حماية البيئة بشأن نفايات الخشب
  51. 1 2 كرامر، مارلين (2 نوفمبر 2020). "رؤى في إعادة تدوير الأخشاب والهدم" . مركز علوم وتكنولوجيا الأخشاب . تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2024 .
  52. 1 2 3 دي كارفالو أروجو، كريستيان كارين؛ سلفادور، رودريغو؛ مورو بيكارسكي، كاسيانو؛ سوكولسكي، كارلا كريستيان؛ دي فرانسيسكو، أنطونيو كارلوس؛ دي كارفاليو أراوجو كامارغو، ساميك كيني (يناير 2019). "ممارسات الاقتصاد الدائري على الألواح الخشبية: تحليل ببليوغرافي" . الاستدامة . 11 (4): 1057. بيب كود : 2019Sust...11.1057D . دوى : 10.3390/su11041057 . اتش دي ال : 11449/187368 .

للمزيد من القراءة