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 ác quỷ luôn được mô tả có sừng và móng guốc?
Nhiều mô tả hiện đại về ác quỷ cho thấy nó có sừng và móng guốc của một con dê. Hình ảnh ác quỷ này trở nên phổ biến khi nào và nó đến từ đâu?
Vì sao chó và chủ thường giống nhau?
Vì sao nhiều người chọn chó nuôi trông giống bản thân mình như vậy? Câu trả lời có thể giúp bạn quý trọng mối quan hệ mật thiết giữa con người với những người bạn bốn chân của mình.
Tại sao cấu trúc của Hệ Mặt trời lại giống với cấu trúc của các nguyên tử?
Cấu trúc của nguyên tử và cấu trúc của Hệ Mặt trời rất giống nhau, nhưng điều này không phải là ngẫu nhiên. Trên thực tế, có một số kết nối vật lý và toán học cơ bản giữa hai hệ thống này.
Vì sao phần lớn loài người thuận tay phải?
Cứ 10 người thì 9 thuận tay phải - một sự mất cân bằng mà các nhà nghiên cứu đã cố gắng giải thích trong nhiều thập kỷ qua những vẫn chưa có kết quả cụ thể.
Giới hạn Hayflick: Tại sao con người chỉ có thể sống tới 125 năm?
Giới hạn Hayflick là một lý thuyết y sinh chứng minh tại sao cơ thể con người không thể sống lâu quá 125 tuổi.
Tại sao thứ tạo ra xương là canxi mà không phải là hợp kim titan hay sợi carbon?
Bất kể động vật sử dụng dạng xương nào để tồn tại, vật liệu chính mà nó sử dụng là canxi.
