Vivi Su Un Albero

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Video: Vivi Su Un Albero

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Anonim

Il recente articolo di Archi.ru sulla casa in legno di 8 piani dell'architetto Gert Wingord a Stoccolma (9 piani, se si conta l'attico) ha suscitato una vivace reazione da parte dei nostri lettori. Abbiamo deciso di sviluppare questo argomento e parlare di edifici in legno alti otto piani e oltre, di come sono costruiti e di sapere se il legno può competere con il cemento armato.

Tecnologie

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Gli edifici in legno a più piani vengono costruiti utilizzando la tecnologia del legno lamellare incrociato o X-lam - da pannelli incrociati di grandi dimensioni (pannelli CLT), che svolgono tutto il lavoro delle colonne, delle travi e delle travi del sistema tradizionale. Il legno di abete rosso viene solitamente utilizzato per la loro fabbricazione. Le lamelle di legno essiccate da 10 a 45 mm di spessore sotto una pressione di almeno 0,6 N / mm2 vengono incollate tra loro mediante un legante senza resine fenolo-formaldeide. A causa della disposizione perpendicolare delle fibre, l'anisotropia del legno viene livellata, l'effetto dell'essiccazione è ridotto quasi al minimo e la capacità portante è notevolmente aumentata. Molto spesso, i pannelli vengono utilizzati da 3 a 7 strati di spessore.

Nello stesso luogo, nella produzione, dagli elementi risultanti secondo disegni accuratamente sviluppati, i pannelli vengono ritagliati insieme a tutte le aperture necessarie, in alcuni casi anche con canali per il cablaggio elettrico e le comunicazioni. Le dimensioni massime possibili sono 16,5 mx 2,95 mx 0,5 m, ma solitamente sono ridotte in lunghezza: il limite di dimensione impone la necessità del trasporto.

Строительство жилого дома Forté в Мельбурне © Chris Philpot
Строительство жилого дома Forté в Мельбурне © Chris Philpot
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Quindi tutti i pannelli vengono contrassegnati e trasportati in cantiere insieme a uno schema di montaggio dettagliato. Questa è una delle tappe più lunghe, poiché spesso i materiali in legno di grandi dimensioni viaggiano non solo da un paese all'altro via terra, ma attraversano anche l'oceano: ad esempio, per un edificio residenziale a Melbourne, le strutture portanti sono state realizzate in Austria.

In cantiere, non resta che assemblare tutti gli elementi nella sequenza corretta - e questo è un compito piuttosto difficile, ammettono gli ingegneri: la maggior parte degli errori viene commessa durante l'assemblaggio. Ma se possono essere evitati, il processo è molto più semplice e veloce rispetto alla costruzione di grattacieli tradizionali in cemento armato. Quattro costruttori e una gru hanno messo insieme un edificio in legno di 8-10 piani in 9-10 settimane, lavorando diversi giorni alla settimana. Queste interruzioni del lavoro sono associate a una fornitura graduale di pannelli: se l'intero set venisse portato in una volta, sarebbe necessario un hangar separato per lo stoccaggio dei materiali da costruzione. Di conseguenza, risultano circa 3 giorni lavorativi per piano: è così che è andata la costruzione dell'edificio a Murray Grove a Londra. Oltre alla velocità, la costruzione di edifici in legno a più piani si distingue per la pulizia del cantiere e la relativa silenziosità del processo di installazione.

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I carichi maggiori nella struttura sorgono in corrispondenza delle giunzioni tra i pannelli a parete e nei punti di appoggio alle pareti del soffitto. I pannelli sono collegati tra loro tramite perni, piastre in acciaio e una serie di viti incrociate, a volte fino a 550 mm di lunghezza.

Uno dei vantaggi indiscutibili delle moderne strutture realizzate con pannelli CLT è la loro leggerezza comparativa con un'elevata capacità portante: il peso ridotto facilita il trasporto, riduce il carico sulla fondazione e velocizza il processo di installazione. Tenuto conto sia del tempo dedicato alla produzione che del tempo di montaggio diretto in loco, tutto insieme risulta circa due volte più veloce rispetto alla realizzazione di impianti tradizionali.

I pannelli incollati hanno elevate qualità acustiche: hanno una densità notevolmente superiore rispetto al legno massiccio, e le tolleranze di adattamento in cantiere non superano i +/- 5 mm, mentre nel cemento armato sono 10 mm. Questa vestibilità aderente aumenta la tenuta all'aria, riduce la perdita di calore e facilita l'unione degli elementi strutturali.

В одном кубическом метре древесины секвестируется одна тонна диоксида углерода © Michael Green
В одном кубическом метре древесины секвестируется одна тонна диоксида углерода © Michael Green
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Tra le altre cose, i produttori e gli architetti sottolineano la compatibilità ambientale di questa tecnologia. Il legno è una risorsa naturale che si rinnova più velocemente di quanto consumato. Gli alberi assorbono l'anidride carbonica e durante la vita dell'albero si accumula (sequestra) fino a quando la pianta inizia a marcire, decomporsi o bruciare: quindi la CO2 viene rilasciata nuovamente nel suolo e nell'atmosfera. Pertanto, se un albero sano con carbonio accumulato viene utilizzato nella costruzione, non si verificherà il ritorno del biossido nell'ambiente. Un metro cubo di legno immagazzinerà una tonnellata di CO2e un nuovo albero crescerà al posto dell'albero abbattuto. Alla fine della loro vita, gli edifici in legno sono molto facili da smontare e riciclare, riutilizzare o addirittura diventare essi stessi una fonte di energia, ad esempio come combustibile fossile. Sostituire il legno con una parte del volume di acciaio o cemento armato attualmente utilizzato nella costruzione - materiali ad alta intensità energetica nella produzione - può portare a riduzioni significative delle emissioni di CO2.

Resistenza al fuoco

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Molte persone mettono in dubbio la sicurezza antincendio degli edifici in legno a più piani. Certo, il legno brucia, ma l'acciaio no, ma il grado di infiammabilità non è un indicatore di resistenza al fuoco. Il legno ha una bassa conducibilità termica e può mantenere a lungo l'integrità della struttura. È molto difficile dare fuoco a un tronco, una trave o un pannello di legno spesso, ma se prende fuoco, brucia molto lentamente e secondo uno schema prevedibile.

Quando la legna si riscalda da circa 280 ° C, sulla sua superficie si forma uno strato carbonizzato che brucia e isola il nucleo, complicando il flusso di ossigeno all'interno, che rallenta il processo di combustione. Il legno massiccio brucia a una velocità di circa 0,5–0,8 mm al minuto: ad esempio, 30–50 mm dello strato esterno bruceranno da una trave da 200 mm in 60 minuti. Il pericolo di collasso si verifica a circa 500 ° C, poiché a questa temperatura lo strato di carbonio protettivo diventa caldo e si infiamma. Il limite di resistenza al fuoco - il periodo di tempo durante il quale una struttura in legno mantiene la sua capacità portante - dipende dalle dimensioni della sua sezione trasversale e dalle dimensioni: maggiori sono le dimensioni, più difficile è l'accensione e più lenta la processo di combustione è.

Alle stesse temperature, l'acciaio non combustibile ma termoconduttore fonde, si deforma in direzioni diverse ea circa 450–500 ° C perde la sua capacità portante. Una struttura in acciaio non trattata dalla protezione antincendio crolla entro 15 minuti dall'inizio dell'incendio ed è impossibile calcolare esattamente dove si verificherà il crollo. Pertanto, il principale vantaggio della costruzione in legno in caso di incendio è una maggiore resistenza al fuoco e prevedibilità del comportamento.

Perché è importante? Se è scoppiato un incendio e non è stato possibile neutralizzarne la fonte, è necessario portare le persone fuori dall'edificio: affinché l'evacuazione abbia successo, è necessario sapere esattamente per quanto tempo la struttura manterrà la sua integrità e dove crollerà. Quando si bruciano strutture in legno, questo tempo viene calcolato e il luogo del loro crollo è prevedibile. Inoltre, la combustione del legno produce una quantità moderata di fumo che raramente è tossico. Queste proprietà naturali, unite alle moderne tecnologie refrattarie, mostrano buoni risultati.

Per prevenire un incendio, le strutture sono trattate in fabbrica con ritardanti di fiamma e per neutralizzare la fonte vengono installati sistemi di allarme e sistemi di irrigazione.

Case di legno più alte

8 piani: Bridport House, Londra

Bridport Pl London

Karakusevic Carson Architects

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Nella scelta del tipo di telaio portante, gli architetti sono stati guidati dai criteri per il peso della struttura: un tubo di scarico del XIX secolo scorre sotto il cantiere, che doveva essere preservato. Un edificio tradizionale in cemento armato sarebbe inaccettabilmente pesante, quindi sono stati scelti pannelli a strati incrociati.

Bridport House. Фото с сайта www.ketley-brick.co.uk
Bridport House. Фото с сайта www.ketley-brick.co.uk
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Bridport House © Ioana Marinescu
Bridport House © Ioana Marinescu
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La Bridport House ha sostituito la vecchia casa a 5 piani degli anni '50. Ci sono 41 appartamenti nell'edificio, i residenti del primo piano hanno il proprio accesso alla strada e ai cortili, e i residenti dei restanti 33 appartamenti hanno ampi balconi. La facciata è rivestita in mattoni e le balconate sporgenti sono rivestite con lastre di rame. Il telaio strutturale dell'edificio, realizzato con pannelli a strati incrociati, è stato assemblato in 12 settimane.

Bridport House: установка CLT-панелей 1-го этажа © Rahul Patalia
Bridport House: установка CLT-панелей 1-го этажа © Rahul Patalia
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Bridport House: устройство фундамента © Rahul Patalia
Bridport House: устройство фундамента © Rahul Patalia
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9 piani: Stadthaus

24 Murray Grove Londra

Waugh Thistleton Architects

Жилой дом Stadhaus в Лондоне © Waugh Thistleton Architects
Жилой дом Stadhaus в Лондоне © Waugh Thistleton Architects
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Il 24 Murray Grove di Londra ha nove piani di 29 appartamenti di due diversi tipi: unità commerciali di proprietà degli inquilini e unità in affitto del Metropolitan Housing Trust. Il blocco sociale occupa i primi quattro piani, il blocco commerciale occupa gli ultimi cinque e questi blocchi sono completamente isolati l'uno dall'altro.

Жилой дом Stadhaus в Лондоне. Генплан и план 1-го этажа © Waugh Thistleton Architects
Жилой дом Stadhaus в Лондоне. Генплан и план 1-го этажа © Waugh Thistleton Architects
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Il passaggio da un blocco all'altro si riflette nel disegno delle facciate: a livello del 4 ° piano, i pannelli grigi vengono sostituiti da quelli bianchi. La facciata è rivestita con 5000 pannelli (1200 mm x 230 mm), il 70% dei quali sono riciclati dall'industria della lavorazione del legno. Il loro disegno ricorda i giochi di luci e ombre creati durante il giorno sulle facciate degli edifici e degli alberi circostanti.

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Nonostante il fatto che la tecnologia di costruzione da pannelli incollati sia più costosa del tradizionale cemento armato, aiuta a risparmiare in cantiere. Ad esempio, ci vorrebbero circa 72 settimane per erigere una struttura simile in cemento armato, mentre questo edificio è stato completato in 49. In questo caso, la struttura portante stessa è stata assemblata da quattro costruttori in 27 giorni lavorativi, lavorando 9 settimane, 3 giorni ciascuno. Inoltre, non è stato necessario utilizzare una costosa gru a torre: hanno gestito con sollevamento mobile e ponteggi per i lavori sul rivestimento della facciata.

Жилой дом Stadhaus в Лондоне. План 2-4-го этажей © Waugh Thistleton Architects
Жилой дом Stadhaus в Лондоне. План 2-4-го этажей © Waugh Thistleton Architects
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Puoi leggere di più sulla pianificazione spaziale e la componente ambientale del progetto.

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Qui.

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Жилой дом Stadhaus в Лондоне © Waugh Thistleton Architects
Жилой дом Stadhaus в Лондоне © Waugh Thistleton Architects
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9 piani: Via Cenni, Milano

Rossiprodi Associati s.r.l.

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Per la prima volta in una regione soggetta a terremoto viene utilizzata una struttura a molti piani realizzata con pannelli a strati incrociati: alle porte di Milano la probabilità di terremoti non è molto alta, ma esiste ancora, e la tecnologia X-Lam si incontra tutti i requisiti di costruzione in tali aree.

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Жилой комплекс Via Cenni © Gaia Cambiaggi
Жилой комплекс Via Cenni © Gaia Cambiaggi
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Il complesso residenziale con una superficie totale di 17.000 m2 è costituito da quattro torri di 9 piani collegate da uno stilobate a 2 livelli. Il complesso dispone di 124 appartamenti di dimensioni variabili da 2 a 4 locali (da 50 a 100 m2). Le torri di 13,6 x 19,1 m in pianta e 27,95 m di altezza sono dello stesso tipo, ma non uguale: l'aspetto individuale è formato dal disegno dei balconi.

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Lo spessore strutturale delle pareti diminuisce di 20 mm ogni due o tre piani: sul primo è di 200 mm, sul nono - 120 mm. Pavimenti - 200 e 230 mm (7 strati). Le luci inferiori a 5,8 m sono coperte con un pannello a 5 strati di 200 mm e le luci inferiori a 6,7 m sono coperte con un pannello a 7 strati da 230 mm. L'unione dei pannelli avviene mediante speciali viti di connessione da 200 a 550 mm di lunghezza.

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Жилой комплекс Via Cenni © Rossiprodi Associati
Жилой комплекс Via Cenni © Rossiprodi Associati
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L'area in cui si trova l'edificio è da un lato una serie di tradizionali case coloniche italiane e dall'altro un complesso di edifici urbani amministrativi, commerciali, industriali e commerciali. L'idea del progetto era di combinare questi due tipi di sviluppo e creare uno spazio di confine - una transizione dalla tipologia urbana a quella rurale. Per la presenza in casa di appartamenti di diversa tipologia (da 65 mq a 125 mq) e di spazi pubblici per vari scopi, gli architetti hanno voluto creare un ambiente adatto all'emergere di una comunità locale e creare un centro di attrazione per la intera area.

10 piani: Forté, Melbourne

807 Bourke Street, Victoria Harbour

Sviluppatore - Lend Lease

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Con un'altezza di 32,17 m, Forté è considerato l'edificio in legno più alto del mondo: ha 10 piani, eretti in soli 11 mesi, e ci sono voluti 38 giorni lavorativi per installare la struttura portante in legno. La casa dispone di 23 appartamenti: 7 monolocali (59 mq), 14 bilocali (80 mq) e 2 bilocali (102 mq).

Forté © Lend Lease
Forté © Lend Lease
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La fondazione e il primo piano sono in cemento armato: oltre a trasferire il carico a terra, protegge la parte lignea sovrastante dal problema tipico della regione: gli attacchi delle termiti. Tutti gli altri elementi sono realizzati con pannelli a strati incrociati, dalle pareti e dai soffitti ai vani degli ascensori e alle scale. Pareti - Pannelli a 5 strati da 128 mm con intonaco refrattario da 13 mm su entrambi i lati. Pavimenti - Pannelli da 146 mm con uno strato di intonaco refrattario da 16 mm. Il limite di resistenza al fuoco di queste strutture è di 90 minuti. Il muro esterno, vicino al sito adiacente di 6 metri, è ispessito per una protezione aggiuntiva dal fuoco in questa direzione. Il fissaggio metallico dei pannelli alle pareti è nascosto da un massetto. L'ascensore ed i vani scala sono realizzati in doppia muratura: secondo i calcoli dei progettisti, in caso di crollo di una parte dell'edificio, potranno mantenere la loro integrità e capacità portante.

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Стройплощадка © Chris Philpot
Стройплощадка © Chris Philpot
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Le facciate sono rivestite con pannelli di alluminio, i balconi, che sono una continuazione dei pannelli del pavimento, sono ricoperti da una membrana impermeabilizzante in poliuretano, quindi con piastrelle lungo il massetto. I pannelli in legno CLT sono lasciati aperti solo sui soffitti delle logge e su una parete all'interno di ogni appartamento.

CLT-панели © Chris Philpot
CLT-панели © Chris Philpot
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CLT-панели © Chris Philpot
CLT-панели © Chris Philpot
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Жилой дом Forté в Мельбурне. План типового этажа © Lend Lease
Жилой дом Forté в Мельбурне. План типового этажа © Lend Lease
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Nelle logge c'è un posto per mini-giardini e le precipitazioni vengono raccolte e utilizzate per esigenze tecniche, anche nel sistema di irrigazione.

Жилой дом Forté в Мельбурне. Конструкция фасада © Lend Lease
Жилой дом Forté в Мельбурне. Конструкция фасада © Lend Lease
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Жилой дом Forté в Мельбурне. Конструкция окна © Lend Lease
Жилой дом Forté в Мельбурне. Конструкция окна © Lend Lease
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Жилой дом Forté в Мельбурне. Конструкция парапета © Lend Lease
Жилой дом Forté в Мельбурне. Конструкция парапета © Lend Lease
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14 piani: Treet, Bergen

Damsgårdsveien 99

ARTEC Arkitekter / Ingeniører

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La costruzione è in corso nella città norvegese di Bergen

Casa in legno di 49 metri - la più alta al mondo oggi. La metà dei 62 futuri appartamenti è già stata venduta e nell'ottobre 2015 gli inquilini dovrebbero stabilirsi sui suoi 14 piani.

Tutti i carichi verticali sono portati da capriate verticali in legno lamellare (colonne con sezioni 495 x 495 mm e 405 x 650 mm, controventi - 406 x 405 mm) e scale, vani scale e ascensori, pareti e soffitti sono montati da pannelli CLT. Il periodo di resistenza al fuoco del sistema portante principale (tralicci) è di 90 minuti, del secondario (pannelli CLT) - 60 minuti.

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Treet - конструктивная модель © Rune Abrahamsen
Treet - конструктивная модель © Rune Abrahamsen
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Treet - конструктивная модель © Rune Abrahamsen
Treet - конструктивная модель © Rune Abrahamsen
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Treet. План типового этажа © Rune Abrahamsen
Treet. План типового этажа © Rune Abrahamsen
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Uno degli obiettivi principali del progetto era trovare un modo per resistere alle leggere strutture in legno agli alti carichi di vento della cittadina di mare. Per aggiungere massa all'edificio, aumentare la rigidità collegando le capriate tra loro e ridurre l'ampiezza dell'oscillazione, sono state aggiunte tre lastre di cemento come lastre - a livello del quinto e del decimo piano e come tetto. Pertanto, la deflessione orizzontale massima delle capriate nella parte superiore dell'edificio è di 71 mm, ovvero 1/634 dell'altezza dell'edificio: ciò soddisfa lo standard norvegese di 1/500.

Жилой дом Treet © BOB
Жилой дом Treet © BOB
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Жилой дом Treet © BOB
Жилой дом Treet © BOB
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Жилой дом Treet © BOB
Жилой дом Treet © BOB
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Il tempo ventoso e umido ha influenzato non solo la soluzione costruttiva, ma anche l'aspetto della casa: le facciate nord e sud sono vetrate, le facciate ovest ed est sono rivestite con pannelli metallici.

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Possibile futuro

Il costo delle costruzioni realizzate con pannelli CLT è ancora piuttosto elevato. Ciò è dovuto principalmente al numero limitato di attori sul mercato: ci sono solo 2-3 grandi produttori nel mondo e una gran parte dei costi ricade sul trasporto di materiali dall'Austria - il principale fornitore - in tutto il mondo. Ironia della sorte, oltre ai costi finanziari, questo "fornisce" una significativa emissione di CO2, che è stata così diligentemente evitata trasformando il legno in un materiale da costruzione.

Ma i sostenitori della tecnologia CLT non si scoraggiano: sono fiduciosi che il futuro appartenga ai grattacieli in legno. Combinando un nucleo in cemento armato con un sistema di supporto secondario in legno, o, al contrario, pali e travi in legno con soffitti monolitici, è possibile costruire edifici di 25-30 o anche 40 piani. Vengono effettuati numerosi calcoli ingegneristici, viene dimostrata la possibilità di realizzare un edificio di questo tipo in una sola settimana, vengono presentati al pubblico lavori scientifici e si stanno sviluppando possibili soluzioni architettoniche per grattacieli in legno.

L'architetto canadese Michael Green, uno dei più famosi promotori dell'idea di grattacieli in legno, spera che la sua nativa Vancouver diventi il leader nel numero di grattacieli in legno, e l'era del cemento armato finirà dopo il XX secolo: "Non ho mai visto persone entrare in uno dei miei edifici, hanno abbracciato una colonna di acciaio o cemento, ma lo hanno fatto con una di legno!"

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