تأثير الأرضيات الخشبية على استنزاف الموارد الطبيعية

"إن زيادة استخدام وقود الخشب، وهي عملية خالية من الكربون، من شأنها أن تقلل من التأثير البيئي لتصنيع الأخشاب الصلبة وتزيد من استخدامها كمواد بناء خضراء." (i)

مع تزايد اهتمام قطاع البناء بالممارسات المستدامة والأثر البيئي، لا بد من دراسة عملية إنتاج أرضيات الخشب الصلب وتكاليف الطاقة اللازمة لذلك. لكل عملية تصنيع منتجات خشبية تكلفتها من حيث الموارد والطاقة.

بالنسبة للأخشاب الصلبة، يُجفف الخشب الأخضر عادةً في أفران تجفيف تقليدية. مصادر الحرارة المستخدمة في هذه الأفران هي الخشب والوقود الأحفوري. يستخدم معظم الأخشاب الصلبة المجففة في الولايات المتحدة الخشب الناتج عن عملية الطحن كمصدر رئيسي للوقود.

في دراسة نشرت في علم الخشب والألياف في يوليو 2008، أشارت دراسة بعنوان "التأثير البيئي لإنتاج الأخشاب الصلبة باستخدام جرد دورة الحياة"، إلى أن الخشب يتمتع بميزتين مهمتين مقارنة بالبدائل غير الخشبية: الخشب محايد للكربون ويمكن عزل الكربون.

لذلك، فإن استخدام الخشب كوقود أو في منتج خشبي نهائي من الخشب الصلب يمكن اعتبارها ممارسة مستدامة. أما المنتجات غير الخشبية الأخرى فلا تتمتع بمزايا المنتج الخالي من الكربون، سواءً كوقود أو منتج نهائي.

ملخص أبحاث المباني الخضراء

مع الأخذ في الاعتبار أن استخدام الطاقة يختلف حسب المنطقة وأنواع الأخشاب والوقود المستخدم في الإنتاج، كان هدف الدراسة هو الوصول إلى البصمة الكربونية الأكثر دقة الأرضيات الصلبة.

وفيما يلي بعض النتائج ذات الصلة بالدراسة: (ثالثا)

• يستهلك النشر أعلى نسبة من الكهرباء في صناعة الأخشاب الصلبة. لذا، فإن تركيب معدات التحسين يُقلل من استهلاك الكهرباء من خلال تقليل الأخطاء أثناء عملية النشر. كما أن استخدام مناشير أرق يُقلل من استهلاك الكهرباء ويُقلل من كمية بقايا الخشب الأخضر المُنتجة.
• يستهلك التجفيف أعلى نسبة من الوقود. في هذه الدراسة، شكّل وقود الخشب 87% من الطاقة الحرارية المستخدمة. ويُقترح خفض إجمالي استهلاك الطاقة من خلال تحديث أو تجديد مرافق أفران التجفيف القديمة وغير الكفؤة. ستؤدي زيادة استهلاك وقود الخشب في الموقع إلى تقليل غازات الدفيئة الأحفورية، ولكنها ستزيد من انبعاثات أخرى، مثل انبعاثات الجسيمات. ويمكن تقليل انبعاثات الجسيمات بإعادة حقن الرماد المتطاير. 
• تؤثر منطقة الإنتاج على الأثر البيئي لهذا المنتج؛ فالفحم هو أكبر مادة خارج الموقع تُستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية في شمال شرق البلاد. يُنتج معظم الطاقة في شمال غرب المحيط الهادئ من الماء، ثم الغاز الطبيعي، بينما يُنتج معظم الطاقة في الجنوب الشرقي من الفحم واليورانيوم، تمامًا كما هو الحال في شمال شرق البلاد.
• زيادة مستوى تجفيف الأخشاب بالهواء ونسبة التجفيف بالهواء قبل التجفيف في الفرن، خاصةً للأنواع التي لا يُشكّل اللون فيها مشكلة، من شأنه أن يُخفّض كمية الطاقة اللازمة لعملية التجفيف. لذلك، فإن تحسين أساليب التجفيف بالهواء يُخفّض استهلاك الطاقة مع الحفاظ على جودة الأخشاب وتقليل الأثر البيئي للأخشاب الصلبة.

الفوائد المختلطة للخشب الصلب

يتمتع الخشب بميزتين بيئيتين مقارنةً بمنتجات الأرضيات غير الخشبية: فهو محايد للكربون، ويخزن الكربون [vi]. وبالطبع، يعرف عشاق الخشب ويعتزون بفوائد أخرى، مثل الرائحة الزكية، والجمال الجمالي، والأداء.

قد يكون لدى العديد من أصحاب المصلحة أسباب غريزية بحتة لتثبيت الأرضيات الصلبة في المنازل المزينة بالاعتبارات البيئية.

ومع ذلك، فإن إنتاج الأخشاب الصلبة يتطلب طاقةً أكبر من إنتاج الأخشاب اللينة. ويرجع ذلك إلى كثافة الأخشاب الصلبة العالية عمومًا، مما يتطلب طاقةً أكبر لقطعها. ونظرًا لأن الأخشاب الصلبة تُجفف أيضًا لخفض درجة حرارتها، محتوى الرطوبة المتوازن (EMC)، يتم تشغيل شحنات الفرن لفترة أطول من تلك الموجودة في الأخشاب اللينة.

عادةً ما يتم قطع الأخشاب الصلبة إلى أبعاد أرق أيضًا، لذا هناك حاجة إلى المزيد من تمريرات المنشار، واستهلاك المزيد من الطاقة.

الخشب نفسه

على نحو متزايد، يتساءل أصحاب المصلحة في مجال الأرضيات عن المخاطر والمكافآت المترتبة على استخدام الخشب الصلب العادي أو الخشب الهندسي أو الخيزران الأرضيات المنتجات. بدأت أنواع مختلفة في الظهور في الأرضيات الصديقة للبيئة السوق كذلك.

ومع ذلك، فإن الإجابة الأبسط في الواقع هي: تحتوي جميع خيارات الأرضيات المتاحة للشراء على خصائص أداء مختلفة للغاية بسبب السمات الهيكلية للمواد وكيفية إنتاجها.

لكل نوع من أنواع الأخشاب الطبيعية على الأرض خصائص خاصة، تعود إلى البنية الخلوية لكل شجرة. مع أن هذا قد يبدو صعبًا، إلا أنه يتطلب من أصحاب المنازل والبنائين الاطلاع على خصائص كل نوع قبل شراء وتركيب أرضيات الخشب الصلب.

الأرضيات الخشبية المهندسة يجمع بين ٣-١٢ طبقة متعددة الطبقات، تُرصّ بشكل متقاطع وتُلصق وتُضغط معًا. عادةً ما تكون طبقات اللب الداخلي إما من الخشب الصلب أو الخشب الرقائقي اللين. أما السطح العلوي، فهو عادةً طبقة سميكة من قشرة الخشب الصلب المقاومة للتآكل، وهي متوفرة في جميع أنواع الخشب تقريبًا.

تُلصق الطبقة العلوية وتُضغط على السطح العلوي للطبقات الأساسية. تُجدي هذه العملية نفعًا، وكذلك النتيجة النهائية. ومع ذلك، على الرغم من أن أرضيات الخشب الهندسي أكثر مقاومةً لدرجات الحرارة العالية، مستويات الرطوبة مقارنة بأرضيات الخشب الصلب التقليدية، لا يزال قياس نسبة الرطوبة (MC) مهمًا.

الخيزران نوع من أنواع العشب، يختلف اختلافًا كبيرًا من حيث المتانة والأداء عن أرضيات الخشب الصلب التقليدية. تختلف بنية خلاياه عن الخشب، وتعتمد قوة أرضيات الخيزران على كيفية حصاده وتصنيعه.

على عكس الأرضيات الخشبية الصلبة، لا توجد إرشادات رسمية أو معايير تصنيع لأرضيات الخيزران.

على هذا النحو، قد يكون قياس MC صعبًا بسبب هذا الافتقار إلى المعايير، ولكنه لا يزال أمرًا بالغ الأهمية لأن أرضيات الخيزران لا تزال عرضة لمشاكل مرتبطة بالرطوبة إذا لم يتم تركيبها عند مستويات MC الصحيحة.

تنزيل مجاني - تركيب الأرضيات الخشبية: ما الذي تتوقعه

دليل المباني الخضراء

وفقًا لشركة ماكجرو هيل للإنشاءات، يعتقد 52% من بناة المنازل أن مشاريع البناء الأخضر تُفضّل البدء بها في مرحلة التصميم الأولي[i]. واعتبارًا من عام 2006، استخدم 92% من البنّائين موادًا خضراء لأنها "الخيار الأمثل" مقارنةً بـ"خفض تكاليف دورة الحياة" (87%)[ii]. وجاءت "الميزة التنافسية" في المرتبة الثالثة.

تعتمد أفضل ممارسات البناء الصديقة للبيئة على استخدام مواد صديقة للبيئة. في دراسة ماكجرو هيل، حدد البناؤون أنهم يفضلون استخدام مجلس حبلا المنحى (OSB) بدلاً من الخشب الرقائقي في مواد البناء الهندسية [iii].

يستخدم OSB ما يصل إلى 50 بالمائة أكثر من جذوع الأشجار مقارنة بالأخشاب التقليدية، ويستخدم أنواع الأشجار التي لا يمكن خلطها في مواد البناء الخشبية.

أدرج مؤلفو دراسة أُجريت عام ٢٠٠٨ [iv] معالجاتٍ متخصصة للأخشاب في تقييمهم لكيفية استخدام طاقة إنتاج الأخشاب. واعتُبرت العمليات الحرارية، مثل تبخير الجوز وتدفئة المنشآت والتوليد المشترك، عواملَ مساهمةً "كبيرةً" في إجمالي انبعاثات الكربون في إنتاج الأخشاب الصلبة.

ويواصل التقرير نفسه التوصية باستراتيجيات عديدة لتوفير الطاقة بهدف خفض تكلفة الكربون في إنتاج الأخشاب الصلبة:

• ترقية أو تجديد الأفران الجافة القديمة (بما في ذلك أفران التجفيف التدريجي (للخشب الصلب).
• تحسين ممارسات النشر (كما هو موضح من قبل وزارة الزراعة الأمريكية [v]).
• زيادة تجفيف الهواء للأخشاب.

إدارة محتوى الرطوبة

كجزء من دورة حياة أرضيات الخشب الصلب، تُسهم إدارة الرطوبة في تعزيز صداقتها للبيئة من خلال ضمان استمرارها لأطول فترة ممكنة. قد يصل هذا إلى 100 عام إذا تم تركيبها وصيانتها بشكل صحيح. تحدث عن العائد النهائي على الاستثمار، بيئيًا وماليًا.

محتوى الرطوبة هو نسبة بخار الماء الموجودة في جدران الخلايا الخشبية والنوى، ويتقلب محتوى الرطوبة مع الرطوبة النسبية مستويات الرطوبة النسبية. هذا ليس خللاً، بل ضرورة طبيعية. مع ذلك، من الضروري التأكد من خلو أرضيات الخشب الصلب من الرطوبة الزائدة.

A مقياس رطوبة الخشب جهاز سهل الاستخدام ودقيق لقياس رطوبة الخشب الصلب. توفر التقنية الحديثة عددًا من الميزات الرئيسية لمقياس رطوبة الخشب. يمكن برمجته لحساب كثافة الخشب حسب نوع الخشب، ويمكن لمقياس رطوبة الخشب بدون دبابيس قياس محتوى الرطوبة حتى عمق ثلاثة أرباع البوصة في الخشب دون تدخل جراحي.

يمكن للمقيّمين ضمان أقصى عمر للخشب الصلب من خلال الاحتفاظ بمقياس رطوبة الخشب اليدوي في درج المرافق. هذا حلٌّ سيتجاوز حدود المبنى ليشمل الحفاظ على البيئة أيضًا.

محتوى الرطوبة (MC) وطول العمر

وفي نهاية المطاف، فإن الحفاظ على البيئة والحد من التأثير البيئي في المنتجات المرتبطة بالغابات يضمن الحفاظ على الخشب الصلب الذي تمت معالجته للأرضيات أو غيرها من الاستخدامات في البناء لتحقيق أقصى عمر خدمة له.

تحقق أرضيات الخشب الصلب أقصى عمر افتراضي لها عند إدارة MC جيدًا قبل وبعد تركيبها. الرطوبة النسبية تتقلب الرطوبة النسبية (RH) للهواء المحيط، وكذلك نسبة الرطوبة النسبية (MC) للأرضيات الخشبية. هذه عملية ديناميكية طبيعية جدًا، ولكن زيادة نسبة الرطوبة النسبية (MC) في الأرضيات الخشبية قد تُسبب مشاكل مستقبلية.

استخدام مقياس رطوبة الخشب هي أفضل طريقة لقياس وتقييم MC. يمكن للمستخدمين شراء عدادات قابلة للبرمجة، ويمكنهم برمجة أنواع الخشب مباشرةً في العداد، بحيث تعكس قراءة MC بدقة MC الفعلي للأرضيات.

بفضل تقنية قياس رطوبة الخشب الحديثة بدون دبابيس، يُمكن لهذا الجهاز قياس رطوبة الخشب حتى عمق ¾ بوصة تحت سطح الخشب دون أي ضرر للأرضيات الجديدة أو الموجودة. ببساطة، يُعدّ جهاز قياس رطوبة الخشب أداةً استباقيةً لحماية الأرضيات الخشبية الصلبة وضمان عمرها الافتراضي الطويل بعد تركيبها.

من حيث الأثر البيئي، يمكن للأرضيات الخشبية الصلبة، إذا ما صيانتها جيدًا وتركيبها بشكل صحيح، أن تدوم لسنوات طويلة. تُعد الأرضيات الخشبية الصلبة خيارًا استثماريًا ذا عوائد بيئية مستقبلية هائلة.

قراءة إضافية:

[i] باو، سكوت أ. وريتشارد د. بيرجمان "التأثير البيئي لإنتاج الأخشاب الصلبة باستخدام جرد دورة الحياة". علم الخشب والألياف: 40(3)، ص 448 ملخص مونونا، ويسكونسن: جمعية علوم وتكنولوجيا الأخشاب (SWST)، 2008.

[ii] المرجع نفسه (ص 456).

[iii] المرجع نفسه (ص 457).

تروي إدواردز

تروي إدواردز هو مشرف الخدمات الفنية في شركة واغنر ميترز، حيث يشرف على التصنيع ومراقبة الجودة وخدمات تكنولوجيا المعلومات لمنتجات القياس الإلكترونية الخاصة بقطاع البناء والتشييد. يحمل تروي شهادة الزمالة في تكنولوجيا الإلكترونيات، ويتمتع بخبرة تزيد عن 20 عامًا في مناصب مختلفة في تصنيع وإنتاج الإلكترونيات.

آخر تحديث في 17 مارس 2025