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CLT——未來都市革命性的建筑

打印 0条评论来源:加拿大木业协会

Cross Laminated Timber (CLT)源自欧洲的德国,奥地利及瑞士,是一个全新的木构工法,木材结合了新科技新思维,开拓了前所未有的可能性,可取代RC运用于都市的高楼。因为CLT的材料都来自可持续管理的森林,具有永续环保,省能,施工迅速,低污染,低噪音等优点,现已成为欧美日及澳洲正在竞争发展的新工法。



CLT木构造运用在高层建筑的趋势

木构造高塔在古时候的中国及日本(奈良,京都)是常见的建筑类型,但在现代建筑中却非常少见。然而随著 Engineered Wood(Glulam, CLT, LVL..) 技术的发展以及对Heavy Timber,Mass Timber 优越防火性能的认识,以及对于永续建筑及低碳设计的追求,使得欧美日国家近年来利用其先进的建筑科技,探讨木构造运用在高层建筑的可行性。



CLT在台湾的实践

我很感谢上帝让我有机会走在很前端,藉由CLT的运用,有机会和国外一些顶尖的团队合作,拓展我的视野。我们运用CLT设计了台中的WoodTek HQ (2014) 和台南的Istana (2016)两个案子,两个造型氛围截然不同,但都用同一种新的技术工法。



台南的Istana设计长这样子,是怀念我以前住在加州Santa Monica 的一段美好时光,也是怀念年轻时和我太太旅行到西班牙,走在阿尔罕布拉宫的回忆。这也是考工记在台湾以CLT Mass Timber 为木构建筑的再次尝试。



最初的台南Istana案是以RC构造来设计,我们把整套设计图都画完,而且也向建管单位挂件送审。但过程中,我们说服业主,把整栋建筑由RC构造改为CLT木结构,因此也多花了将近半年的变更设计作业时间。但可以使这个建筑更环保,住得更舒适,一切辛苦是值得的。



原本RC承重牆为25公分厚,改为CLT木构承重牆只需14公分厚,减少了40%的厚度。可以达到一样的结构强度,却可大量的减轻了自重及材料的用量。而且木材比重约为RC的1/5,大幅减少对基础的载重负担。



改为CLT最主要是对节能减碳有颇大贡献,除了CLT本身就是Renewable 的绿建材之外,CLT不像RC会导热及储热,对于亚热带气候的台湾,可以大幅降低空调的负荷,也可以提供给使用者比RC更舒适健康的居住空间。



CLT採用Prefab的预製工法。建筑设计在台湾进行,结构委託加拿大的 rjc 结构设计,CLT预製工厂是奥地利的 KLH。三方需在前期作业时密切讨论CLT预製分割,预留门窗开口尺寸以及铁件固定方式。初期作业花较多时间,但是一旦进入生産流程,整体的製造及施工可以精准乾淨而且迅速。



在这个案子第一次使用欧洲的rothoblaas铁件(Metal Connectors) 来连结木材的构件。原理和美国的Simpson Strong tie 铁件类似,但义大利 rothoblaas 的铁件在美感上是有比较讲究。



在安平Istana的四百多坪的CLT木构建筑,负责施工的森科 WoodTek只用了5个工人,仅仅38天,结构体就组装完成,施工比传统RC构造更精准(只有1~2mm的误差),施工更干净而且迅速。这个结构体才组装完成,刚好9/14晚就经过超级台风莫兰蒂的风雨测试。未安装门窗的木构建筑最怕台风uplift 的力量把屋顶掀开,但这个结构那晚通过了狂风暴雨的考验。



在整个施工过程中,欧洲的五金及木材供应商,以及来台指导施工的义大利人 Constantin Tistea 也一直在关切这个案子,毕竟欧洲没有台风,台湾确实是很好的试验场。相信加拿大的结构技师在这个超级台风的考验后,也可安心睡觉。真的是感谢这个梦幻团队美好的合作 !


台中的 WoodTek HQ 以及安平的 Istana CLT 木构建筑外牆都採用了 Rainscreen Wall工法。运用Rainscreen Wall 在多雨潮湿的地区(年降雨量超过1500mm)是必要的。



台湾建筑物目前常使用的外牆防水方式属于Mass Wall(RC外墙或砖牆)Face sealed 的工法,但是在多雨潮湿的气候下,这种外牆工法无法有效防潮。因为雨水会藉由风压及毛细现象渗入室内。大雨过后,潮湿的牆壁内的水气会因为太阳的曝晒,由室外侧往室内侧移动,尤其是室内使用冷气时,室内外蒸汽压不平衡,更会加强水气内移的现象,不只增加空调额外除湿的负担,也会使室内建材受潮发霉,导致 Sick Home Syndrome 的后果。


在台湾潮湿多雨的气候下,建筑外牆要防止渗水,除了防水层,还要有排水层。


在外牆饰材(磁砖,石材,雨淋板,stucco灰泥)与壁体防水材之间设置一个等压空间作为排水层(drainage plane),可以将渗入壁体的水导出牆外。


等压空间/隔雨层工法(Pressure Equalized Rain Screen System)其实就是依循上帝隐藏在自然界的原理,运用在建筑之上。当我们思考这些细部之时,真能体会Mies所说的「God dwells in the details」的原意。



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