Vì sao người Nhật thường xây nhà bằng gỗ, nhưng vẫn chống cháy hiệu quả?
Người Nhật có thể sử dụng gỗ để xây nên các tòa nhà 4 - 5 tầng mà không lo bị cháy vì lý do này.
Theo dòng chảy phát triển của xã hội, các vật liệu như bê tông, sắt thép được sử dụng nhiều hơn trong xây dựng nhà cửa bởi tính bền vững và hiện đại. Tuy nhiên, vẫn có một đất nước luôn sử dụng gỗ như một nét văn hóa đặc trưng từ bao đời, đó là Nhật Bản.
Ai đã từng đến Nhật Bản đều biết rằng ở quốc gia này có rất ít nhà cao tầng. Không những thế, nhà cửa ở đây đều thường được làm bằng gỗ. Ngay cả ngày nay, với sự phát triển của các công nghệ xây dựng, phần lớn nhà ở gia đình đơn lẻ, không bao gồm chung cư hoặc các khu nhà ở phức hợp khác ở Nhật vẫn được xây dựng bằng gỗ. Vì sao lại như vậy?
Nói tới Nhật Bản, chúng ta nghĩ ngay tới đảo quốc với những ngôi nhà truyền thống, được làm theo phong cách Wagoya, là thiết kế gồm có cột trụ và xà ngang chủ yếu được làm bằng gỗ và các vật liệu tự nhiên khác như giấy, rơm hay đất sét.
Nhà ở Nhật thường xây bằng gỗ, nhưng vẫn chống cháy hiệu quả nhờ được làm từ vật liệu đặc biệt. (Ảnh: Getty).
Việc sử dụng chất liệu thiên nhiên trong kiến tạo nên công trình nhà ở giúp người Nhật thích nghi được với thiên nhiên khắc nghiệt, nhưng lại có một nhược điểm là dễ dàng bị phá hủy nếu một đám cháy bùng phát.
Để giải quyết vấn đề này, vào đầu những năm 1970, người Nhật đã tạo ra vật liệu mới có khả năng chống cháy nhưng vẫn giữ được các đặc tính của gỗ. Về cơ bản, họ kết hợp gỗ và thép để phát triển một bộ phận tựa như gỗ dán nhiều lớp (có tên gọi là glulam), tạo ra mối liên kết bền chắc, với khung thép bao quanh.
Khi glulam tiếp xúc với nhiệt độ cao, bề mặt của thành phần này vẫn bắt lửa. Tuy nhiên cùng lúc đó, một lớp than sẽ được hình thành, có chức năng như một lớp phủ chống cháy và tác dụng cách nhiệt.
Cách bố trí này giúp vật liệu có thể ngăn chặn nhiệt độ trong khung thép tăng lên một cách vô cùng hiệu quả. Khi ngọn lửa dần hạ nhiệt do bị bao quanh bởi vật liệu chống cháy, thành phần glulam sẽ chỉ cháy âm ỉ mà không bị phá vỡ liên kết, giúp cấu trúc của ngôi nhà bền vững.
Khi gặp ngọn lửa, một lớp than trên vật liệu sẽ được hình thành, có chức năng như một lớp phủ chống cháy và tác dụng cách nhiệt. (Ảnh: Kenken).
Số vụ cháy ghi nhận ở Osaka trong các năm 1950-2020. (Số liệu: DMA).
Trên thực tế, nguyên tắc xây dựng dựa trên glulam được cho là đã có từ những năm 1860. Bằng sáng chế đầu tiên của vật liệu này xuất hiện vào năm 1901 khi Otto Karl Freidrich Hetzer, một thợ mộc đến từ Weimar, Đức, khám phá ra việc dùng nhiều lớp gỗ và khung thép, rồi dán lại với nhau để gia tăng độ bền.
Tính hiệu quả từ vật liệu này được khẳng định sau rất nhiều vụ cháy thử nghiệm được giới chức địa phương thực hiện. Trên cơ sở đó, khái niệm Hybrid Timber (tạm dịch: gỗ kết hợp) đã được hình thành ở Nhật, và được đưa vào Luật Tiêu chuẩn Xây dựng sửa đổi năm 2000.
Cũng từ đó, người Nhật có thể sử dụng các bộ phận kết cấu từ Hybrid Timber để xây dựng nên các tòa nhà 4 - 5 tầng như khu dân cư, tòa nhà văn phòng, khu thương mại.
Ưu điểm của việc xây nhà bằng gỗ là loại vật liệu này có khả năng cách nhiệt, hút ẩm rất tốt, nên rất phù hợp với thời tiết có độ ẩm cao như ở Nhật. Gỗ sẽ giữ cho ngôi nhà ấm áp vào mùa đông nhưng vẫn mát mẻ khi hè về. Dù thời tiết bên ngoài có nóng nực hay lạnh giá, nhiệt độ trong nhà cũng được điều hòa tốt.
Ngoài việc sử dụng vật liệu gỗ để dựng nhà, người Nhật còn rất ưa chuộng sử dụng vật liệu tự nhiên này để làm đồ nội thất, vì vật liệu này cho họ cảm giác gần gũi với thế giới tự nhiên hơn. Bên cạnh đó, người Nhật luôn ưa chuộng sự hài hòa với thiên nhiên. Vì vậy ánh sáng tự nhiên luôn được đem một cách tối ưu nhất trong không gian.
Dẫu vậy, việc sử dụng vật liệu này vẫn có một số hạn chế, bất cập.
Đầu tiên đó là những đặc tính của gỗ, vật liệu sẽ dễ dàng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi độ ẩm và có thể ảnh hưởng đến độ bền của công trình. Bên cạnh đó là tình trạng phân hủy sinh học của vật liệu, có thể diễn ra ở bất cứ đâu.
Theo một ước tính, trong môi trường ẩm ướt, độ bền và cong uốn của vật liệu Hybrid Timber có thể giảm đến 43,5%.
Tại sao chu vi của hình tròn là 360 độ thay vì 100 độ hay 200 độ?
Góc là khái niệm quan trọng trong toán học và vật lý. Khi biểu diễn góc ta thường dùng đơn vị là độ. Tuy nhiên, tại sao chu vi hình tròn lại là 360 độ thay vì một con số đơn giản hơn như 100 hay 200 độ?
Tại sao máy bay dân dụng gặp sự cố hành khách lại không nhảy dù để thoát nạn?
Trước khi thiết kế máy bay chở khách, người ta không tính đến việc trang bị dù cho hành khách, thậm chí cả phi hành đoàn cũng không có dù.
Tại sao bàn bi-da thường có màu xanh lá hay xanh lam?
Sự thật rất thú vị, nó vừa liên quan đến nguồn gốc của trò chơi này lẫn hạn chế của truyền hình khi xưa.
Vì sao Từ Hi Thái hậu mỗi ngày ăn 20 quả trứng nhưng đầu bếp phải chuẩn bị tới 500 quả?
Dù Từ Hi Thái hậu chỉ ăn 20 quả trứng mỗi ngày nhưng những người đầu bếp lại mua và chuẩn bị 500 quả. Vậy, số trứng còn lại là dành cho ai?
Vì sao bầu trời ban đêm lại có màu đen?
Một câu hỏi nghe chừng rất ngớ ngẩn về một sự thật hiển nhiên, mặc dù vậy không phải ai cũng hiểu rõ về nó.
Tại sao chúng ta già và chết đi?
Khái niệm lão hoá được mô tả vào giữa thế kỷ 20, đó là sự đánh đổi về sinh sản và duy trì tế bào.
