美国Ascent——25层的木结构大楼

Ascent是位于美国密尔沃基市的一座25层的木结构大楼，项目于2020年8月开始施工，将于2022年7月1日竣工。Ascent高284英尺（86.56 m），该项目打破了美国对木结构建筑85英尺的高度限制。

如果按时完工，Ascent将打破纯木结构、以及砼木结构的高度记录。它的高度将超过世界上最高的木质建筑——挪威Brumunddal的一座12.2万平方英尺的综合体建筑Mjøstårnet（高85.4米），该建筑已于2019年3月完工。

目前，美国最高的木质建筑的高度为85英尺，即2018年在俄勒冈州Portland建成的Carbon 12。在美国，由于消防安全的限制，木结构建筑的高度不能超过85英尺。

Ascent由一栋19层木结构住宅楼和一栋六层的混凝土结构停车裙楼组成，该项目共使用了8万多立方英尺的胶合木和336,000平方英尺的正交胶合木（CLT），制造成17种不同尺寸的1150根胶合木柱和50种不同尺寸、36种不同长度的1320根胶合木梁。

一座超过高度限制近200英尺的木结构“摩天大楼”，如此之高的木结构建筑，其建筑开发、融资、保险、设计、细节、材料采购、制作和施工的都是没有先例可循的。这显然是一个高难度的任务。

最初，Ascent团队中对重型木结构有经验的人就不多，更不用说超高层木结构大楼了。Ascent在当地的合作开发商New Land Enterprises的总经理Tim Gokhman说：“如果我们知道所有这些挑战，我们可能就不会开始这个项目了。”

安全设计

两名高级消防官员被邀请担任委员会的客座顾问。“如果没有消防部门的批准，计划书就会被否决，”Mark Gardetto说。他是DNS主管和消防工程师，也是委员会会员之一。除了保证建筑住户的安全，“我们还必须确保应急人员的安全不受影响。”

在考虑大楼的安全问题时，委员会主要关注大火是否会破坏建筑物的结构完整性。其他主要的安全问题包括：木材在施工过程中是否容易发生火灾，楼梯间和公共走廊的出口保护，以及大楼消防系统的有效供水。

因此，市政府要求从木材安装开始到最终入住，都要在电梯核心位置安装临时的消防系统。同时，永久的消防系统需在入住前投入使用。

立管和消防喷头有两个供水水源，如果一个水源出现故障，另一个水源仍能工作。每个居住单元内都会有增强的烟雾探测系统。

此外，Ascent采用现浇混凝土楼梯间，公共走廊区采用石膏混凝土墙面，以提供更强大的防火保护。

建筑物中一半的重型木构件都会裸露在外，而不是被隐藏起来。当木柱燃烧时，它的表面会产生炭化，从而绝缘并保护核心构件。燃烧测试表明，适当增大暴露在外面的胶合木柱横截面面积时，可以形成4英寸厚的炭化层，达到三小时的耐火极限。

结构设计

在结构方面，Ascent团队借鉴了俄勒冈州Portland的Framework项目经验，该项目是一座148英尺高的木制建筑，已获批准，但由于开发问题一直没有建成。

Ascent的木结构大楼将包含259个单元，包括一室、两室和三室的租赁公寓和设施空间，从这里可以看到附近密歇根湖的景色。

为了抵抗重力荷载，这座平面呈L型的大楼将采用胶合柱和梁来支撑CLT楼板。和胶合木一样，CLT也是一种工程木产品，因其由相互交错的层板胶合而成，在两个方向均有很好的力学性能，可制作成为墙体和楼屋盖的结构构件。

大楼的六层裙楼采用后张法预应力楼板（post-tensioned floor slabs）。建筑的两个混凝土核心筒可以抵抗侧向荷载。地基由162根桩组成，桩长125英尺。

使用木材可以减少一些成本。由于木材的重量比混凝土轻，因此桩径更小，桩数更少。此外，由于木构件是预制的，因此安装时间也比现浇混凝土短。该团队预测施工时间为22个月，比现浇混凝土节省了4个月。在一般情况下，这相当于节约了50万美元。

由于Ascent项目的落地和智能化的建造方式，在美国，今年秋天出版的IBC 2021 (International Building Code，国际建筑标准)将允许木结构建筑达到18层。未来，高层木结构大楼可能会得到更好的发展。

（编辑：奚雅青）

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