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世界最高重型木构建筑封顶,Ascent诞生故事

世界最高重型木构建筑封顶,Ascent诞生故事

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19世纪末,路易斯·沙利文提出“阳光下的新事物”,钢结构高层建筑诞生。


一个世纪后,建筑业的另一个转折点“木材塔楼”正在为全球的建筑环境带来变革。


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施工图 © Nate Vomhof Photography


相比于钢筋混凝土结构建筑,木结构建筑因其更加自然、减少碳排放、可持续、节能抗震等多重优势正逐渐在世界各地流行,坚固创新的工程木材产品、现代化的连接方式和施工工艺也使木建筑达到了前所未有的高度。新材料的发展使得木结构建筑不再仅仅局限于低层设计,随着高度不断突破,重型木结构建筑(Mass Timber)的发展正在影响钢筋混凝土建筑为主流的建筑界。相比于传统木建筑和钢结构建筑,重木建筑的建设面对更多的挑战。


那么在一个打破了世界记录的重型木结构建筑项目中,各合作方又是如何合力实现项目落地的呢?本文将通过5个关键数字解读世界最高重型木结构建筑 Ascent 公寓的诞生故事。


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最高重型木结构建筑


Ascent,是一座位于威斯康星州密尔沃基市中心的25层豪华公寓,高达86.6米,超越此前挪威的纪录保持者——85.4米高的Mjøstårnet,成为全球最高的重木 (Mass Timber) 建筑。该建筑由Korb + Associates建筑事务所主持设计,项目团队包括结构工程师Thornton Tomasetti、木结构承包商Swinerton、消防安全专家Arup。建筑主材料正交胶合木(CLT)来自奥地利品牌 KLH Massivholz GmbH,由汉高乐泰普邦LOCTITE HB X粘合而成。


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© Korb + Associates

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项目受场地限制,平面布局为不规则的“L”形,共259个单元住宅,囊括多种户型,为不同家庭结构的住户提供选择。公寓设计遵循了亲生命设计理念,大量实验证明,在室内空间中融入自然元素有利于人们的身心健康。因此该建筑的木结构不仅仅是出于美学的考量,同时赋予建筑本身更多的质感、温度和自然元素,从而提升了住户的居住体验。


“两年前我还不知道亲生命力(Biophilia)这个词,现在它已经成为整个设计的核心原则。Ascent的住户可以一边在跑步机上锻炼,一边被大量的木材包围,这种体验令人激动。在那个空间里,你能得到的宁静是无可比拟的。”—— Tim Gokhman,NEW LAND ENTERPRISES 常务董事


30,000+m²

CLT正交胶合木


在这样一个高层项目中,传统的木材材料是难以满足其高度和美学要求的,而随着近些年正交胶合木 (CLT) 的发展和在欧洲的广泛使用,Ascent项目中也选用了这一高强度、高弹性、高柔韧性和亲自然的板材作为主要承重结构,以实现这一超高重木建筑。到2021年的12月为止,Ascent的施工涉及13,000多个工时的木材安装;使用了335,554平方英尺(约31,173.99 平方米)的CLT板;1,149根柱子;1,365根梁;645,000个扣件以及122,000个螺丝。


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施工图 © Nate Vomhof Photography


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© C.D.Smith


Ascent公寓不仅充分利用了CLT正交胶合木因其物理特性所带来的功能优势,而且通过尽可能地在室内暴露出50%正交胶合木(CLT)板和胶合木柱、木梁构成的多户高层的大规模木材结构,实现了住户几乎在每一个空间都能享受到自然元素。居住者在室内看到部分自然裸露的承重木结构件的同时,也可以享受到无与伦比的配套设施,包括七楼的室内室外游泳池、屋顶电影院、高尔夫模拟器和世界级的健身中心。


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© Korb + Associates

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25%

施工时间缩短百分比


CLT正交胶合木板不仅可以承担结构和美学的双重功能,降低室内装修成本;也因可以实现使用场外工厂集成预制的柱子和梁,从而大大减少了材料浪费;加之木材的重量比混凝土或钢材轻,进一步降低了施工现场的能源和时间成本,使施工过程加快了约25%。该项目于2020年8月在Kilbourn和Van Buren的交叉口破土动工,木材施工于2021年6月开始。仅仅6个月后,就实现了这座25层创新大厦的封顶,目前建筑已完工并面向公众开放。


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施工图 © Nate Vomhof Photography

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© C.D.Smith


2400辆汽车

碳排放减少量


此外,CLT正交胶合木的可持续性也是其值得称道的优势。CLT来自于可持续管理的速生林,专门为造林而种植,可以有效地捕捉和保持大气中的碳。木材本身就是天然的隔热材料,并且CLT构件一般都是在工厂进行精密加工,这保证了木构件更好的气密性,从而可以大大减少保温材料的使用。不仅相比于钢筋混凝土结构有着更具优势的节能特性,因木材用量大约是轻型木结构的3-5倍,也产生了相当可观的碳汇,具有更好的节能效果。根据项目工程师Thornton Tomasetti的说法,用于Ascent项目的木材所储存的碳就相当于在一年内减少了近2400辆汽车。


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© Henkel 汉高

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© Henkel 汉高


3小时

强火灾暴露时长


正交胶合木 (CLT) 是由一层层的立体木材层压板用结构性粘合剂粘合而成的高弹性工程木材,又被称为未来混凝土。工程木材粘合剂的发展是使CLT近些年迅速成为明星产品的关键技术前提。项目中楼板和将木材固定在一起的粘合剂必须能经受三小时的强烈火灾暴露,同时保持其结构的完整性。这是设计方案和建筑材料必须通过的测试之一,以满足城市的消防安全标准,因此粘合剂的选择对于项目的实际落地弥足关键。


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创新材料突破设计想象力

推进重木建筑全球发展


在本项目中所使用的CLT木材粘合剂来自汉高全新一代防火型单组份聚氨酯粘合剂乐泰普邦Loctite HB X,该产品于2018年在北美市场获得认证,也是目前北美市场上唯一通过认证可用于生产正交胶合木、胶合木及其他工程木制品的单组分聚氨酯 (1C-PUR)粘合剂。


在北美,PRG 320 (CLT标准) 明确了构件耐火性与自熄性要求,以防止发生火灾时构件出现层板脱落(分层)现象。PRG 320还引用了结构用集成材用粘合剂标准ANSI 405对粘合剂的相关规定,涉及胶合强度、耐久性、耐候耐热性等技术指标要求,以及对应的测试方法。此外,该标准还明确了耐火测试方法。


在如此严苛的标准要求下,汉高乐泰普邦LOCTITE HB X 对于Ascent项目的实现可谓是功不可没。正如汉高工程木全球总监、汉高瑞士总裁 Christian Fild博士所说:“我们通过自身努力与外部协作,致力于开发优质粘合剂产品及应用技术,助力客户成功,如KLH等公司,促进可持续工程木制材料在全球项目中的应用。汉高推动了工程木材制造商在众多区域的项目参与度。”


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如今,随着欧洲和澳洲等其他市场出现类似的严苛耐火性能要求标准,汉高也在这些地区对其HB X系列的某些产品进行了认证,以满足不断变化的市场需求。随着2021国际建筑规范的更新,这类重木建筑会越来越多。NSI/APA PRG 320 CLT正交层级材性能评级标准被广泛认为给建造更高的木构建筑提供了可能。除了标准与认证之外,汉高将在可持续性、耐久性、强度、用户健康与安全性、效率等方面继续努力探寻,以满足重型木结构建筑行业客户的需求。


(责任编辑:何雯丽)



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[责任编辑:Susan]

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