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木建可持续,筑立碳中和——看加拿大如何大力发展多高层木结构建筑

木建可持续,筑立碳中和——看加拿大如何大力发展多高层木结构建筑

打印 0条评论来源:加拿大木业协会(ID:canadawood)


“木结构绿色建造计划” (GCWood)是加拿大自然资源部于2017年发起的一项资助计划,鼓励在建筑项目中更多地使用木材,支持加拿大向低碳经济过渡。该计划旨在普及人们对于创新型高层木结构建筑、木结构桥梁和低层木结构建筑的认识,同时鼓励此类建筑的发展。


GCWood计划为创新型木制品和系统设计中符合要求的增量成本(eligible incremental costs)提供高达100%的无偿资助。计划提供的资金可以覆盖这些"先行者"项目的超额成本,同时还可以支持相关技术和工具的开发,给未来的项目打下基础,这些信息将会共享给设计与建筑界。


要想得到GCWood的资助,项目需要满足以下条件:在建造创新型高层木结构建筑、木结构桥梁和低层木结构建筑时,更多地采用木制产品并使之商业化;创新型木结构建筑和桥梁的复建;发起相关技术与知识领域的研究,解决技术困难,以推动加拿大国家建筑规范的修订,建造更高更大的木结构建筑。


GCWood计划对于环境、社区和企业都会产生一定的益处,旨在使用可再生、可持续资源建造的建筑可以减少温室气体的排放;为社区提供新的就业机会和发展机会,增强购房者的购买力,为依赖林业活动的农村和原住民社区提供就业市场机会,同时使用木材减少了公司的增量成本,带来新的营收,而多样化的建筑作品的涌出推动了木结构建筑规范的发展。


在2013年至2017年期间,加拿大政府通过加拿大自然资源部(NRCan)的高层木建筑示范计划(TWBDI)投资了500万加元,以证明高层木结构建筑的商业可行性。BC省的温哥华的Brock Commons学生宿舍和Origine大楼(点击阅读项目介绍)都是在TWBDI的资助下建成的。


Origine公寓完工后因其引人注目的外观和全球最高木结构建筑的标签在当地脱颖而出受到广泛关注。


在TWBDI计划结束之后,加拿大政府继续刺激高层建筑市场的发展和完善监管体系。GCWood于2017年宣布,在四年内拿出3980万加元,以增加在建筑和公共基础设施项目中重型木结构的使用。


2021年4月,加拿大自然资源部长Seamus O'Regan Jr.宣布投资90万加元,以支持oN5的设计和建设,项目资金通过GCWood计划提供。oN5是一座四层的重型木结构办公楼,将成为Equilibrium咨询公司的新址。



oN5因其位于温哥华市中心的Ontario街和东五大道交叉口附近而被命名。oN5为了打造可持续性建筑,集多种建筑工艺于一体,最主要的是使用重型木结构,并遵循被动式房屋设计的原则,使oN5同时具有节能、舒适、经济和生态的特点。


建筑使用耐火的CLT板作为外墙,木材遇火炭化,形成一个绝缘层,以保护内部木材不受损害,使构件不发生明显的结构性破坏,从而达到耐火极限要求。CLT楼板的连接将不需要横梁或钢制连接件。oN5将使用一种创新的粘合剂系统,连接CLT楼板的两端,形成一个刚性的隔膜。



承重的CLT剪力墙板将在工厂预制后运至工地,以便快速、方便地安装。隔热材料将被预涂在CLT墙板的外面。这种方法遵循了被动式房屋的设计原则,即墙体组件要能向外透气。这是当今设计和建筑行业中最严格的主动式能源标准之一。其高效的设计将通过优化建筑围护结构来减少对供暖和制冷系统的需求,大部分的热量将由热回收通风系统提供。另外,通过节能设计将木材以及其他保温材料结合,降低了该建筑对机械系统的能源需求。



另外,省政府于4月7日宣布对BC省的重型木结构建筑投资420万加元,温哥华的开发企业西岸置业收到50万加元,用于建造一栋21层高的出租房屋塔楼和东区的经济适用房。



该塔由Henriquez Partners Architects和Glotman Simpson组成的项目团队设计,名为 “prototype”,将由216个单元组成,面向中等收入的居民开放,开发商希望该建筑能为居民提供更实惠、更环保的居住环境。



建筑使用正交胶合木(CLT),设计团队正在探索两种可能的重型木混合系统:一种是梁板系统使用正交胶合木(CLT)面板,以减少横截面面积,另一种是梁板柱系统,荷载由单向的CLT面板传递梁,再由梁传递到柱上。


加拿大政府一直重视木结构在中国的发展,由中华人民共和国住房和城乡建设部与加拿大自然资源部签署的《关于生态城市建设技术的和解备忘录》,为推动我国城市绿色低碳发展,探索和推广适合中国的现代木结构建筑技术起到了积极作用。


中加合作的示范项目——位于天津市滨海新区的中加生态示范区一组团项目枫情商业广场•海博湾大酒店8层木混合结构酒店,由于疫情及其他原因暂时搁置,一旦项目落成将可能成为国内首例多高层现代木结构混合建筑,其带来的深远影响不容小觑。


项目采用木混合结构(混凝土筒体+木结构)体系,1-2层为钢筋混凝土剪力墙结构,主要为酒店配套服务用房,3-8层以上为混凝土筒体+木结构,为酒店客房,地下1层,功能为车库、辅助用房、设备用房。这种结构优势在于混凝土承担全部水平力,建筑高度可以更高且布局灵活,可满足更多建筑功能要求。



筒体内楼面板采用现浇钢筋混凝土梁板,木结构部分楼板采用钉连板(NLT)+钢筋混凝土楼板。木骨架组合墙的应用,不仅满足节能隔音等建筑规范的要求,在施工方面既可以现场制作组装也可以进行工厂化整体制作后整体吊装安装,具有质量可控安装简便等优点,因此有利于提高工程质量。


项目地上8层,木结构部分的建筑层数为6层,而现行规范对6层以上木结构建筑的防火设计没有明确的规定,这成为项目的一大挑战。因此,需要进行专项分析论证,以明确当前建筑层数及防火分区面积等防火设计的可能性。


通过科学的计算和专家论证,本项目现已通过超限审查论证,并已完成施工图设计,酒店的建筑高度,结构形式在国内木结构建筑中尚属首例,采用国际领先的木结构建筑技术标准设计,其中用到的钉连板(NLT)构件也是首次应用,较之国际流行的正交胶合木(CLT)构件在成本方面有大幅度降低,同时又能满足使用要求。而对建筑全寿命周期碳排放的研究发现,由于木材起到了固碳、减少碳排放的作用,相对其他的建筑材料相比,木结构建筑对环境产生的不利影响最小。


重型木结构的使用提高了建筑的绿色评级,与温哥华市零排放建筑(ZEB)计划的要求相比,木结构建筑比之标准减少60%,与传统的燃气供暖建筑相比,减少90%以上。发展重型木结构是有效推进节能减排的重要支撑,这对促进全球绿色建筑的发展有着积极意义。


(编辑:奚雅青)

   

   

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[责任编辑:Susan]

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