Tháp canh rừng: Cấu trúc bằng gỗ, lịch sử quan sát và cách sử dụng hiện đại

Khi mọi người hỏi chúng tôi làm nghề gì, chúng tôi thường nói rằng chúng tôi xây dựng bằng gỗ. Nhưng câu hỏi thú vị hơn không phải là chúng ta xây dựng cái gì mà là ở đâu. Trong những năm qua, các thành phần glulam của chúng tôi đã tìm được đường vào các phòng tập thể dục, cầu, mái biệt thự và thậm chí cả các tòa nhà nằm trên đỉnh núi với một mục đích duy nhất: ngắm nhìn khu rừng. Tháp canh rừng, còn được gọi là tháp canh lửa, là một công trình kiến ​​trúc mang lại tầm nhìn rõ ràng ra cây cối xung quanh để có thể phát hiện khói khi đám cháy vẫn còn nhỏ. Trong bài viết này, chúng ta xem xét những tòa tháp này đã phát triển như thế nào, tại sao gỗ luôn là vật liệu tự nhiên cho chúng và gỗ được thiết kế hiện đại đang kéo dài tuổi thọ sử dụng của chúng như thế nào.

Sơ lược về lịch sử của Tháp canh rừng

Ý tưởng theo dõi đám cháy từ một điểm trên cao còn lâu đời hơn cả tòa tháp. Vào cuối những năm 1800, các kiểm lâm viên và người định cư đã leo lên các điểm cao hiện có, sử dụng các bệ đỡ ngẫu hứng và dựng các cabin trên sườn núi để quan sát đường chân trời. Một loạt các mùa cháy rừng tàn khốc vào đầu những năm 1900, đặc biệt là vụ cháy năm 1910 ở miền bắc Rockies, cho thấy rõ rằng cần phải phát hiện một cách có hệ thống. Kết quả là, các cơ quan bắt đầu xây dựng các công trình quan sát chuyên dụng trên khắp các vùng đất rừng công cộng, thường là từ gỗ bản địa bị đốn hạ tại chỗ.

Những năm 1930 mang đến làn sóng xây dựng lớn nhất. Tại Hoa Kỳ, Quân đoàn Bảo tồn Dân sự đã xây dựng hàng trăm tháp canh lửa, nhiều tháp có khung gỗ và một chiếc taxi nhỏ trên đỉnh. Liên lạc vô tuyến và sau đó là các cuộc tuần tra trên không đã thay đổi vai trò của những tòa tháp này sau những năm 1950. Một số đã đóng cửa, nhưng nhiều nơi vẫn còn hoạt động và ngày càng có nhiều cơ sở mở cửa cho công chúng dưới dạng chỗ ở cho thuê.

Bảng dưới đây tóm tắt các giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển của tòa tháp.

Thiết kế Tháp quan sát: Chiều cao, Gió và Trọng lượng

Một tháp canh có một công việc đòi hỏi khắt khe. Nó phải đặt người quan sát phía trên tán cây, nghĩa là chiều cao. Nó nằm trên một vị trí lộ thiên, có nghĩa là gió. Và nó thường phải được lắp ráp ở một địa điểm xa, nơi đường đi lại khó khăn, điều đó có nghĩa là mọi bộ phận đều phải cân đối trọng lượng của nó.

Gỗ đã là một câu trả lời hợp lý trong hơn một thế kỷ. Gỗ chắc chắn so với trọng lượng của nó, dễ vận chuyển theo từng phần và có thể gia công bằng các công cụ đơn giản. Tuy nhiên, gỗ xẻ nguyên khối truyền thống có những hạn chế: gỗ lớn có xu hướng bị biến dạng và xoắn khi khô, còn các nhịp dài thì cần có các mối nối hoặc các phần nặng. Đó là nơi gỗ kỹ thuật xuất hiện.

Glulam mang lại tuổi thọ làm việc lâu hơn cho tòa tháp

Gỗ dán nhiều lớp , hoặc glulam, bắt đầu bằng các tấm gỗ xẻ khô, đã được phân loại, được liên kết với nhau dưới áp suất được kiểm soát. Bởi vì các tấm gỗ có thể được sắp xếp theo độ bền và hình dáng bên ngoài nên các thành phần glulam dễ đoán hơn gỗ nguyên khối. Chúng cũng cho phép có mặt cắt ngang lớn hơn hầu hết các khúc gỗ, đồng thời vẫn đủ nhẹ để nâng vào vị trí bằng cần cẩu nhỏ hoặc thậm chí cả thiết bị cầm tay trên địa hình dốc.

Đối với tháp canh rừng, điều này làm cho glulam phù hợp với cột, dầm và khung sàn đỡ cabin. Hiệu suất chữa cháy thường bị hiểu nhầm: các thanh gỗ lớn cháy chậm và giữ được độ bền trong trận cháy rừng, còn các thanh glulam được sản xuất theo tiêu chuẩn được công nhận hoạt động có thể đoán trước được. Đối với chân tháp và trụ đỡ góc, cột glulam tròn cung cấp giải pháp thay thế được thiết kế sạch sẽ cho các khúc gỗ đặc — bạn có thể đọc thêm về thiết kế và ứng dụng của chúng trong bài viết trước của chúng tôi.

Tại JIAZHU, chúng tôi đã cung cấp dầm và cột glulam cho sân ga quan sát, mái nhà ga và các kết cấu gỗ lộ thiên khác. Dòng sản phẩm dầm và chốt linh sam Douglas của chúng tôi là điểm khởi đầu đáng tin cậy khi dự án cần các mặt cắt tiêu chuẩn với cấp độ và độ hoàn thiện đã được xác minh.

Douglas Fir Glulam Beam và Post cho các phần tiêu chuẩn Sản phẩm gỗ kỹ thuật này cung cấp cấp độ và độ hoàn thiện đã được xác minh cho các bộ phận kết cấu thẳng. Nó phù hợp với các dự án gỗ lộ thiên cần hiệu suất chịu tải đáng tin cậy và tính thẩm mỹ tự nhiên, khiến nó trở thành tài liệu tham khảo thiết thực cho việc đóng khung tháp thông thường. Xem sản phẩm →

Glulam cong cho các dạng tháp đặc biệt

Không phải mọi tháp đều là một hộp thẳng. Một số đài quan sát được xây dựng trên các gờ đá không bằng phẳng, nơi nền tảng phải tỏa ra ngoài; một số khác có đài quan sát đúc hẫng, mái cong hoặc hình bóng đặc biệt giúp tòa tháp nổi bật trên nền trời. Trong những trường hợp này, keo dán cong giúp cho kết cấu có thể thực hiện được mà không cần uốn cong tại hiện trường hoặc các kết nối thép phức tạp.

Các dầm glulam cong được ép theo bán kính trong quá trình cán, do đó thành phần hoàn thiện sẽ đến địa điểm với hình dạng đã được thiết lập sẵn. Các quy tắc kỹ thuật tương tự cũng được áp dụng: thớ chạy dọc theo dầm, các lớp được liên kết dưới áp lực và các đầu có thể được cắt hoặc nối trong xưởng. Đối với các kiến ​​trúc sư thiết kế một đài quan sát hiện đại, điều này mở ra những hình thức mà một tòa tháp bằng gỗ kiên cố không bao giờ có thể đạt được.

Nếu dự án yêu cầu dầm hoặc vòm cong thì đường glulam cong của chúng tôi ở linh sam Douglas là một lựa chọn thiết thực. Nó kết hợp sự ổn định về kích thước với vẻ ngoài sạch sẽ của cấu trúc gỗ mềm.

Douglas Fir Cong Glulam để định hình kiến trúc Linh sam Douglas nhiều lớp được tạo thành những đường cong mượt mà tạo nên hình dáng tháp đặc biệt mà không bị uốn cong. Độ ổn định về kích thước và vẻ ngoài ấm áp của nó hỗ trợ sàn đúc hẫng hoặc mái cong trên các gờ đá không bằng phẳng đồng thời chống mài mòn do thời tiết. Xem sản phẩm →

Bảo vệ gỗ trong môi trường núi lộ thiên

Một tòa tháp trên sườn núi trọc sống một cuộc đời khó khăn. Nó nhìn thấy tia cực tím mạnh, mưa do gió, tuyết và sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng. Do đó, việc bảo vệ gỗ là một nhiệm vụ thiết kế chứ không phải là việc phải làm sau.

Tuyến phòng thủ đầu tiên là chi tiết: phần mái nhô ra rộng rãi, nhấp nháy ở các khớp và bệ nâng cao giúp khung không bị ẩm ướt. Dòng thứ hai là xử lý vật liệu. Gỗ được xử lý bằng áp suất có khả năng chống sâu răng và côn trùng ở những vị trí tiếp xúc với mặt đất và ẩm ướt, trong khi lớp ốp bên ngoài bảo vệ khung khỏi mưa và nắng. Đối với vách cabin, các tấm lưỡi và rãnh là cách đơn giản để tạo ra nội thất chống gió mà không cần thêm khung nặng.

Chúng tôi đã đề cập đến khía cạnh thực tế của vấn đề này trong quản lý chất lượng và bản vẽ thi công trong nhiều năm. Logic lựa chọn vật liệu tương tự áp dụng cho cây cầu glulam hoặc mái biệt thự cũng áp dụng cho đài quan sát: chọn loại gỗ phù hợp, bảo vệ nó đúng cách và nó sẽ tồn tại lâu hơn người đã xây dựng nó.

Một đêm trong tháp canh: Ở lại qua đêm và tiện nghi trong cabin

Trong những năm gần đây, nhiều nhân viên cứu hỏa theo mùa đã nghỉ hưu đã tìm được cuộc sống thứ hai. Các cơ quan từ Sở Lâm nghiệp Hoa Kỳ đến các hệ thống công viên cấp tỉnh hiện đang cho công chúng thuê các tòa tháp không người lái với mức phí khiêm tốn. Du khách leo cầu thang, nghỉ qua đêm và thức dậy với tầm nhìn 360 độ ra khu rừng. Nhu cầu cao và thường phải đặt chỗ trước nhiều tháng. Đối với những người điều hành những tòa tháp này, trải nghiệm này thường được so sánh với việc giữ một ngọn hải đăng: một sự cô độc đòi hỏi khắt khe với nhịp độ quét, ghi lại và chăm sóc bản thân cấu trúc hàng ngày.

Để những tòa tháp này có thể hoạt động như chỗ ở, chúng cần nhiều thứ hơn là sàn catwalk và bếp nấu ăn. Họ cần một lớp vỏ kín thời tiết, chỗ ngủ, thang hoặc cầu thang an toàn và đôi khi là một nhà phụ nhỏ để cất giữ. Đó là loại chương trình mà chúng tôi biết rõ từ công việc xây dựng ngôi nhà gỗ đúc sẵn của mình. Khi người quan sát cần một cabin ngủ liền kề hoặc cấu trúc chân đế chịu được thời tiết, một ngôi nhà nghỉ mát bằng gỗ đúc sẵn có thể được điều chỉnh và cung cấp dưới dạng các tấm đóng gói phẳng, được lắp ráp tại chỗ với tác động tối thiểu đến cây cối xung quanh.

Tháp canh rừng là một công trình nhỏ nhưng có trách nhiệm lớn lao. Nó bảo vệ con người, tài sản và chính khu rừng bằng cách cho ai đó một nơi để sớm gặp rắc rối. Cho dù nó được xây dựng từ các khúc gỗ nguyên bản, khung đóng đinh hay keo dán hiện đại thì các nguyên tắc vẫn giữ nguyên: nhìn xa, đứng vững và tồn tại lâu dài.

Nếu bạn đang lên kế hoạch xây dựng một tháp quan sát hoặc một cấu trúc gỗ từ xa khác, nhóm của chúng tôi có thể trợ giúp lựa chọn vật liệu, chi tiết kỹ thuật và cung cấp trên toàn bộ tòa nhà. Hãy liên hệ với chúng tôi và trò chuyện về dự án của bạn — chúng tôi thích loại thử thách này.