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高層木結構成為大勢所趨

文章出處:   責任編輯:   發布時間:2017-01-04 12:39:05    點擊數:-   【

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木材因其質量輕便及可持續性的特點被譽為是創建綠色城市的一劑良藥,有人甚至認為其耐火性優于鋼材。

最近,瑞典謝萊夫特奧市(Skelleftea)擬建一棟 19 層木結構建筑,成為使用木材建造這一潮流的最新成員。這棟 19 層高的木建筑由懷特建筑事務所(WhiteArkitekter)設計,在瑞典城市文化中心和酒店的設計比賽中拔得頭籌。

該設計作品 "SidavidSida"(意為 " 肩并肩 ")向當地繁榮的木材產業致敬,同時展現出木材作為建筑材料的各種設計優勢,因而大受好評。一旦完工,這棟 19 層高的木結構建筑有望成為北歐國家中最高的木制建筑。

305 米高的木質摩天大樓

過去五年里,木結構高層建筑呈現井噴之勢,席卷了建筑界;無論是已建成的還是擬建的,每個木質建筑似乎都在某些方面成為紀錄保持者。

2012 年,31.7 米高的 10 層木結構公寓樓 "Forte" 拔地而起,遠眺墨爾本維多利亞港。當時這是世界上最高的木結構建筑;直到 2014 年,挪威卑爾根市(Bergen)中心 14 層的木結構建筑 "Treet",奪去這一頭銜。

去年,位于倫敦肖爾迪奇(Shoreditch)的 33 米高公寓樓 "Cube" 建成,據開發商說,這是 " 歐洲最高的正交膠合木(CLT)結構建筑 "

在加拿大不列顛哥倫比亞大學校園內,一棟高達 53 米,共 18 層的高層木結構建筑正在建造當中,計劃完工后用作學生公寓。這棟木結構建筑很有可能成為世界上最高的木結構建筑,前提是奧克伍德大樓(OakwoodTower)沒有出現。

奧克伍德大樓是 PLP 建筑公司和劍橋大學建筑系的合作項目。這是一項推動木結構建筑前沿技術的試驗,也是木結構建筑蓬勃發展的一部分。如果獲準動工,80 層的奧克伍德大樓計劃采用木材建造,這將會是倫敦第一棟木結構摩天大樓,也將成為全世界最高的木結構建筑。屆時在 305 米的高空,環視整個倫敦,只有碎片大廈(TheShard)能與其比肩。

被看好的竹子木材

新型的超強度木材產品在一定程度上助力了這一趨勢。劍橋大學天然材料創新中心的米歇爾 · 拉梅奇(Mechael Ramage)博士表示:" 許多使用木材加工的新型材料,在結構強度方面足可以用于建造大型建筑。"

例如,正交膠合木(CLT)是將多層木材薄片按照一定垂直角度相互交錯放置,再用耐火膠粘合,從而具有更高強度的一種新型木材。然而,拉梅奇博士最感興趣的,是亞洲數世紀以來一直采用的另外一種建筑材料——竹子。

竹子的生長速率是木材的五倍,卻具備和木材相似的力學性能。根據聯合國糧農組織的數據,全世界范圍內有 3140 萬公頃的竹林。

" 我們正在研究改造竹木," 拉梅奇博士說道," 可以將竹筒切割為長方形,然后將其膠粘成為大塊的竹板。這樣的大型竹板看上去與木板相仿,然而強度卻比木材更高。"

PLP 建筑公司的合伙人凱文 · 弗拉納根(Kevin Flanagan)說,他能想象在將來,形似木材的竹木產業將更加適用于高層建筑。

防火防腐都不是大問題

很顯然,每當提及木結構建筑,人們都會對木材的 " 著火 " 問題抱有疑慮。

那么,木結構摩天樓會成為火災隱患嗎?

拉梅奇表示,作為倫敦中心區巴比肯(Barbican)中心(倫敦的一座十層建筑物)的延伸建筑,奧克伍德大樓的防火標準高于常規鋼材結構和混凝土結構。

拉梅奇就職的創新中心已經獲得英國工程和自然科學研究委員會 25 萬英鎊(約合 214 萬元人民幣)的專項資金,用于研究木結構施工技術,比如防火等。

" 這是一個很大的認知問題。" 拉梅奇說," 木材并不像一般大眾想象的那樣容易燃燒。倫敦和芝加哥歷史上的大火災都是由非常小塊的木片引燃的。大塊的木材并不容易起火,它們不是火種。"

拉梅奇還說,木材的燃燒是可以預測的。因此,為確保建筑的安全,消防工程師能夠計算出多大尺寸的木材才能達到防火所要求的保護層作用。

拉梅奇補充道:" 所有超出一定規模的建筑都要求安裝噴淋和自動滅火系統,無論是木結構、混凝土結構還是鋼結構建筑。" 近幾年來,迪拜摩天大樓發生的一系列火災充分說明,不是只有木結構建筑會面臨火災危險。

接下來的問題是,木材會不會腐爛呢?

從英國倫敦威斯敏斯特中央大廳的木拱門,到北京故宮的木屋頂,都是用木材建成的世界上最具魅力的標志性建筑。而這些建筑并沒有腐爛。

" 木材建造有著悠久的歷史,完全經受得住時間考驗,如英國一些有六七百年歷史的古老建筑至今依然完好," 拉梅奇說道," 并且維護得也很好。"

幸福感與環保

PLP 建筑公司的合伙人凱文 · 弗拉納根表示,木結構建筑對人們有積極的心理效應。

他說道:" 人們在木結構建筑周圍更容易感到放松。人們總是將木材與綠色空間聯系起來,對木材有親近感。將木結構建筑引入我們居住的城市,是非常有益的。"

2009 年,奧地利約安諾姆研究院對四間教室進行了比較:其中兩間教室都是木地板、木天花板和木柜子,另外兩間則是鋪了油氈地毯,安裝了石膏板墻體和刨花板柜子。研究發現,在木材裝飾教室活動的孩子們心情更加放松,心率更加平緩。

不過,大規模采用木材會不會危及地球上的森林呢?要知道,根據世界野生動物保護組織的數據,全球每年消失的林地面積高達 58000 平方公里,相當于每分鐘有 48 個足球場消失。

對此,拉梅奇的解釋是,如果獲得建造許可,奧克伍德大樓的建造材料將采用 " 白木 ",即專門為建筑目的而栽種的超過 40 年生長年限的樹木。他說:" 俄羅斯有著巨大的木材儲備,主要原因在于我們使用的紙張越來越少。"

事實上,使用木材還更符合可持續發展的要求。拉梅奇說,木材重量平均比混凝土輕四倍,這意味著運輸木材消耗的能源更少。此外,越來越多的木結構建筑在工廠組裝,然后在施工現場吊裝到位并固定,例如 " 自行組裝 " 的宜家風格摩天樓。

弗拉納根表示:" 這樣可以極大地節約時間和成本。"

轉載自加拿大木業協會

此文關鍵字:高層木結構

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