Το ξύλο και πιο συγκεκριμένα η σταυροειδής επικολλητή ξυλεία (CLT), κατέχει μία σειρά από σπουδαίες ιδιότητες που την καθιστούν ένα από τα πιο ανερχόμενα δομικά υλικά στον χώρο των κατασκευών.

Τα κύρια εφαρμοζόμενα υλικά σήμερα στον κατασκευαστικό κλάδο είναι το σκυρόδεμα και ο χάλυβας, είτε ως μεμονωμένα υλικά είτε σε σύμμικτες κατασκευές. Η έρευνα βελτιώνει συνεχώς τα μηχανικά χαρακτηριστικά και την ανθεκτικότητά τους, παραμένει όμως ως κύριο μειονέκτημα το μεγάλο περιβαλλοντικό τους αποτύπωμα. Προσπάθειες για την ανάπτυξη πραγματικά καινοτόμων υλικών παρουσιάζουν σημαντικές δυσκολίες σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας.

Το ξύλο CLT ως ανερχόμενο δομικό υλικό
Ένα υλικό το οποίο έχει μειωμένη επίπτωση στο περιβάλλον είναι το ξύλο, το οποίο χρησιμοποιείται από τις πρώτες κατασκευές του ανθρώπου. Ως δομικό υλικό δε χαρακτηρίζεται από τις ίδιες επιθυμητές ιδιότητες, όπως ο χάλυβας και το σκυρόδεμα, για την κάλυψη των σύγχρονων κατασκευαστικών αναγκών (πολυώροφα κτίρια, κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων κ.λπ.), όμως υπάρχει δυνατότητα βελτίωσης των χαρακτηριστικών του σε συνδυασμό με άλλα υλικά για την παραγωγή βελτιωμένων προϊόντων. Ένα από αυτά τα τεχνητά προϊόντα είναι η σταυροειδής επικολλητή ξυλεία (Cross-Laminated Timber, CLT), η οποία προτάθηκε το 1994 από τον Gerhard Schickhofer στη διδακτορική του διατριβή. Το CLT αποτελείται από συνήθως μονό αριθμό στρώσεων ξύλου (σανίδες), συγκολλημένων κάθετα μεταξύ τους. Κατά τα επόμενα χρόνια, η χρήση του CLT διαδόθηκε γρήγορα στην Ευρώπη και ακολούθως στην Αμερική, Ωκεανία και Ιαπωνία. Μετά την αρχική του εφαρμογή σε μη σεισμογενείς περιοχές, με την πρόοδο της έρευνας επεκτάθηκε η χρήση του και σε σεισμογενείς περιοχές.

Ήδη υπάρχουν πολυώροφα κτίρια αμιγώς κατασκευασμένα από CLT, όπως το Mjøstårnet στη Νορβηγία, ένα 18όροφο κτίριο ύψους 85.4 m, το υψηλότερο ξύλινο κτίριο στον κόσμο. Ταυτόχρονα, έχουν ήδη προταθεί ουρανοξύστες για κατασκευή σε σεισμογενείς περιοχές, όπως το W350 Project στην Ιαπωνία, ύψους 350 m και αποτελούμενο κατά 90% από ξύλο, με το υπόλοιπο 10% από χάλυβα, κυρίως για διαγώνιους συνδέσμους. Η προέλευση της ξυλείας θα είναι από δάση φυτεμένα μετά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο.

Το CLT χαρακτηρίζεται από χαμηλό βάρος, με συνέπεια οι αναπτυσσόμενες σεισμικές καταπονήσεις να είναι μικρότερες από ότι σε ένα συμβατικό έργο και η θεμελίωση να απαιτεί λιγότερο όγκο σκυροδέματος. Παραμένει, όμως, το πρόβλημα της μειωμένης ανθεκτικότητας σε συνθήκες μεταβαλλόμενης υγρασίας και της πιθανής προσβολής από παθογόνους οργανισμούς. Η αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων γίνεται μέσω της σύμμικτης κατασκευής, για παράδειγμα οι υπόγειοι χώροι, τα φρεάτια των ανελκυστήρων, τα κλιμακοστάσια και η πιλοτή (αν υπάρχει) να κατασκευάζονται από οπλισμένο σκυρόδεμα, ενώ η υπόλοιπη ανωδομή (όροφοι) από CLT. Τα τελευταία χρόνια έχουν, μάλιστα, αναπτυχθεί κανονισμοί για σύμμικτες κατασκευές σκυροδέματος-CLT, καθώς και χάλυβα-CLT, σε σεισμογενείς περιοχές.

Τα πλεονεκτήματα του CLT
Λόγω του τρόπου κατασκευής και του πρωτογενούς υλικού, το CLT αποτελεί μια φιλική προς το περιβάλλον επιλογή. Η παραγωγή του μπορεί να γίνει πιστοποιημένα, ώστε το τελικό προϊόν να έχει πλήρως εγγυημένα μηχανικά χαρακτηριστικά και ανθεκτικότητα. Η παράδοση στο εργοτάξιο είναι ταχύτερη και αποτελεί έναν τρόπο ξηρής δόμησης, γεγονός που συμβάλλει σε ένα καθαρότερο εργοτάξιο. Κατά τη χρήση του δημιουργούνται λιγότερα απόβλητα και μειώνεται η επί τόπου εργασία, άρα και ο χρόνος παράδοσης του έργου. Από αισθητικής άποψης, οι εσωτερικοί και εξωτερικοί χώροι είναι πιο ευχάριστοι. Επιπλέον, το κτίριο έχει βελτιωμένες θερμικές ιδιότητες, αλλά και ανθεκτικότητα έναντι πυρκαϊάς.

Ένα πρόσφορο είδος ξυλείας για την παραγωγή CLT αποτελεί η ερυθρελάτη, παραγόμενη σε δάση εντατικής καλλιέργειας. Το ξύλο αυτό ευδοκιμεί στη χώρα μας και είναι εφάμιλλο με τα αντίστοιχα δάση της Ιταλίας, όπου ήδη γίνεται μεγάλη παραγωγή CLT. Χρειάζεται, λοιπόν, η ανάπτυξη δασών εντατικής καλλιέργειας ερυθρελάτης, με παράλληλη υποστήριξη από τη βιομηχανία, για την ξήρανσή της και την εγχώρια παραγωγή CLT. Επιπρόσθετα, ένα σύγχρονο ξηραντήριο στη χώρα μας θα μπορούσε να λειτουργεί μόνο με ηλιακή ενέργεια για μεγάλο χρονικό διάστημα, μειώνοντας περαιτέρω το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του υλικού.

Προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν
Στα μειονεκτήματα του CLT συγκαταλέγεται το κόστος, το οποίο είναι αντίστοιχο με ενός συμβατικού κτιρίου από χάλυβα ή σκυρόδεμα. Οι ηλεκτρικές και υδραυλικές εγκαταστάσεις απαιτούν την ύπαρξη κοιλοτήτων στους τοίχους, αν υπάρχει η απαίτηση να είναι αφανείς, αυξάνοντας περαιτέρω το κόστος. Λόγω του μικρού, σήμερα, αριθμού εργοστασίων παραγωγής, η μεταφορά του CLT γίνεται σε μεγάλες αποστάσεις, με τις αντίστοιχες καθυστερήσεις και αύξηση του κόστους και εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Ακόμη, το σύστημα δίνει μικρότερη ευελιξία στην περίπτωση μελλοντικών ανακαινίσεων. Τέλος, οι ισχύοντες κανονισμοί στη χώρα μας προς το παρόν δεν καλύπτουν σύμμικτες κατασκευές με CLT, με αποτέλεσμα να μην είναι νόμιμη η ανέγερσή τους.

Περιμένοντας την κανονιστική κάλυψη του CLT σε σύμμικτες κατασκευές στη χώρα μας, προκειμένου να αλλάξει η κατασκευαστική υπεροχή του οπλισμένου σκυροδέματος, θα πρέπει ήδη να προχωρήσει η εκτεταμένη εντατική καλλιέργεια δασών ερυθρελάτης και η δημιουργία εργοστασίων για εγχώρια παραγωγή CLT, με παράλληλη χρήση του στην κατασκευή, ώστε ο μηχανικός να εξοικειωθεί με τις απαιτήσεις του στον σχεδιασμό και την εφαρμογή. Συνέπεια αυτής της δράσης θα είναι ο περιορισμός των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των κτιρίων, η βελτιωμένη αντισεισμική συμπεριφορά, η αναβαθμισμένη αισθητική, αλλά και η ανάπτυξη εξαγωγικής δραστηριότητας.

*Ο Χαράλαμπος Μουζάκης είναι Αναπληρωτής Καθηγήτης ΕΜΠ και Διευθυντής Εργασ­τηρίου Αντισεισμικής Τεχνολογίας της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών ΕΜΠ.