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高层木结构成为大势所趋

打印 0条评论来源:加拿大木业协会


木材因其质量轻便及可持续性的特点被誉为是创建绿色城市的一剂良药,有人甚至认为其耐火性优于钢材。


最近,瑞典谢莱夫特奥市(Skelleftea)拟建一栋19层木结构建筑,成为使用木材建造这一潮流的最新成员。这栋19层高的木建筑由怀特建筑事务所(WhiteArkitekter)设计,在瑞典城市文化中心和酒店的设计比赛中拔得头筹。


该设计作品 "SidavidSida"(意为"肩并肩")向当地繁荣的木材产业致敬,同时展现出木材作为建筑材料的各种设计优势,因而大受好评。一旦完工,这栋19层高的木结构建筑有望成为北欧国家中最高的木制建筑。305米高的木质摩天大楼。


过去五年里,木结构高层建筑呈现井喷之势,席卷了建筑界;无论是已建成的还是拟建的,每个木质建筑似乎都在某些方面成为纪录保持者。


2012年,31.7米高的10层木结构公寓楼"Forte"拔地而起,远眺墨尔本维多利亚港。当时这是世界上最高的木结构建筑;直到2014年,挪威卑尔根市(Bergen)中心14层的木结构建筑"Treet",夺去这一头衔。


去年,位于伦敦肖尔迪奇(Shoreditch)的33米高公寓楼"Cube"建成,据开发商说,这是"欧洲最高的正交胶合木(CLT)结构建筑"。


在加拿大不列颠哥伦比亚大学校园内,一栋高达53米,共18层的高层木结构建筑正在建造当中,计划完工后用作学生公寓。这栋木结构建筑很有可能成为世界上最高的木结构建筑,前提是奥克伍德大楼(OakwoodTower)没有出现。


奥克伍德大楼是PLP建筑公司和剑桥大学建筑系的合作项目。这是一项推动木结构建筑前沿技术的试验,也是木结构建筑蓬勃发展的一部分。如果获准动工,80层的奥克伍德大楼计划采用木材建造,这将会是伦敦第一栋木结构摩天大楼,也将成为全世界最高的木结构建筑。届时在305米的高空,环视整个伦敦,只有碎片大厦(TheShard)能与其比肩。


被看好的竹子木材


新型的超强度木材产品在一定程度上助力了这一趋势。剑桥大学天然材料创新中心的米歇尔·拉梅奇(Mechael Ramage)博士表示:"许多使用木材加工的新型材料,在结构强度方面足可以用于建造大型建筑。"


例如,正交胶合木(CLT)是将多层木材薄片按照一定垂直角度相互交错放置,再用耐火胶粘合,从而具有更高强度的一种新型木材。然而,拉梅奇博士最感兴趣的,是亚洲数世纪以来一直采用的另外一种建筑材料——竹子。


竹子的生长速率是木材的五倍,却具备和木材相似的力学性能。根据联合国粮农组织的数据,全世界范围内有3140万公顷的竹林。


"我们正在研究改造竹木,"拉梅奇博士说道,"可以将竹筒切割为长方形,然后将其胶粘成为大块的竹板。这样的大型竹板看上去与木板相仿,然而强度却比木材更高。"PLP建筑公司的合伙人凯文·弗拉纳根(Kevin Flanagan)说,他能想象在将来,形似木材的竹木产业将更加适用于高层建筑。


防火防腐都不是大问题


很显然,每当提及木结构建筑,人们都会对木材的"着火"问题抱有疑虑。那么,木结构摩天楼会成为火灾隐患吗?拉梅奇表示,作为伦敦中心区巴比肯(Barbican)中心(伦敦的一座十层建筑物)的延伸建筑,奥克伍德大楼的防火标准高于常规钢材结构和混凝土结构。


拉梅奇就职的创新中心已经获得英国工程和自然科学研究委员会25万英镑(约合214万元人民币)的专项资金,用于研究木结构施工技术,比如防火等。"这是一个很大的认知问题。"拉梅奇说,"木材并不像一般大众想象的那样容易燃烧。伦敦和芝加哥历史上的大火灾都是由非常小块的木片引燃的。大块的木材并不容易起火,它们不是火种。"


拉梅奇还说,木材的燃烧是可以预测的。因此,为确保建筑的安全,消防工程师能够计算出多大尺寸的木材才能达到防火所要求的保护层作用。拉梅奇补充道:"所有超出一定规模的建筑都要求安装喷淋和自动灭火系统,无论是木结构、混凝土结构还是钢结构建筑。"近几年来,迪拜摩天大楼发生的一系列火灾充分说明,不是只有木结构建筑会面临火灾危险。


接下来的问题是,木材会不会腐烂呢?


从英国伦敦威斯敏斯特中央大厅的木拱门,到北京故宫的木屋顶,都是用木材建成的世界上最具魅力的标志性建筑。而这些建筑并没有腐烂。"木材建造有着悠久的历史,完全经受得住时间考验,如英国一些有六七百年历史的古老建筑至今依然完好,"拉梅奇说道,"并且维护得也很好。"


幸福感与环保


PLP建筑公司的合伙人凯文·弗拉纳根表示,木结构建筑对人们有积极的心理效应。


他说道:"人们在木结构建筑周围更容易感到放松。人们总是将木材与绿色空间联系起来,对木材有亲近感。将木结构建筑引入我们居住的城市,是非常有益的。"


2009年,奥地利约安诺姆研究院对四间教室进行了比较:其中两间教室都是木地板、木天花板和木柜子,另外两间则是铺了油毡地毯,安装了石膏板墙体和刨花板柜子。研究发现,在木材装饰教室活动的孩子们心情更加放松,心率更加平缓。


不过,大规模采用木材会不会危及地球上的森林呢?要知道,根据世界野生动物保护组织的数据,全球每年消失的林地面积高达58000平方公里,相当于每分钟有48个足球场消失。


对此,拉梅奇的解释是,如果获得建造许可,奥克伍德大楼的建造材料将采用"白木",即专门为建筑目的而栽种的超过40年生长年限的树木。他说:"俄罗斯有着巨大的木材储备,主要原因在于我们使用的纸张越来越少。"


事实上,使用木材还更符合可持续发展的要求。拉梅奇说,木材重量平均比混凝土轻四倍,这意味着运输木材消耗的能源更少。此外,越来越多的木结构建筑在工厂组装,然后在施工现场吊装到位并固定,例如"自行组装"的宜家风格摩天楼。


弗拉纳根表示:"这样可以极大地节约时间和成本。"


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