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开博体育如何看待纯木材料建造的高层建筑?木造高楼的未来城市前景如何?发布日期:2023-05-28 浏览次数:

  开博体育提到木建筑,相信大家心中不免浮现出一座座古代建筑物的样子——沧桑的中式外观,木质的横梁立柱,古朴的各色雕花。纯木建筑,在许多人心中都被贴上了“古老”“传统”“落后”的标签。然而,在大家还没察觉到的时候,纯木建筑已经在世界各地悄然发展,或生根发芽,或傲然绽放,为现代建筑界带来了新的生机。今天,就让小德带你来看几个现代纯木建筑,带大家感受木的魅力。

  首先我们来看位于挪威的米约萨塔(挪威语:Mjøstårnet)。这是一座于2019年3月竣工,由著名的建筑工作室Voll Arkitekter设计的多功能建筑开博体育,共有18层,总高85.4米,号称世界最高木结构建筑。米约萨塔以建于米约萨湖湖畔而得名,内含酒店开博体育、餐厅、公寓、办公等多种区域,甚至在一楼还扩展出一个纯木结构的游泳馆,可谓是建筑界的奇观。

  米约萨塔先由胶合层压木(CLT)做成各类梁、柱部件,筑成承重结构,再由交叉层压木构成阳台、楼梯间和电梯井等结构。当然,为了使这栋建筑更加舒适、安全,米约萨塔最上面的七层楼适当使用了混凝土板,在某些局部连接上也采用了少量非木材料。

  第二个木建筑是由Bates Smart建造的25King办公楼。这座10层楼高的木建筑位于澳大利亚的布里斯班开博体育,分为10层楼共45米高,高度为澳大利亚之最,被赞誉为“澳大利亚商业建筑的前沿代表”。

  在建筑内外,清晰可见各种暴露在外的胶合层压木“V”形柱,通过木质纹理和颜色营造温暖、自然的办公环境的同时,还很好地贯彻了低碳环保的理念——据悉,通过将主材换为木材,25King大楼减少了约74%的碳排放和46%的能源消耗。更为不可思议的是,整栋大楼仅仅花了15个月就建成,这再一次展现了木建筑的优势。

  如果说前两个木建筑运用了木材的特性,那第三个木建筑就在材料的基础上更进一步,连中国古代的木建筑精髓,榫卯,都使用上了。位于苏黎世的Tamedia办公楼出自日本建筑师坂茂之手,不仅用木材作为主材,整栋建筑更是没用一钉一铆,完全使用中国传统的榫卯结构进行连接、搭建。

  在搭建期间,各种相互连接,纵横交错的木质部件,旋钮,插销一览无余,远远看去,好似一座乐高积木,充满乐趣。建成之后,虽然外层安装上了玻璃,将木结构保护在内,但内部依旧随处可见各类木质结构,行走其中,步步有木材,处处有木色,仿佛置身自然森林,让人充满安心、温馨之感。

  如今,随着环保理念的逐渐普及,人们对于建筑的可持续性要求越来越高。与钢筋水泥不同,木建筑在拆除后依旧可以回收再利用,也可以在自然环境中自然降解,不产生建筑废料。木建筑,正随着环保的潮流,逐渐重新走入人们的视野,以自己独特的优势,成为新时代的宠儿。

  挪威小镇布鲁蒙德尔(Brumunddal)在2019年开放了迄今为止世界上最高的木结构建筑——Mjøstårnet。

  总高度85.4米,共18层,是一幢包含公寓、酒店、餐厅、泳池和办公空间的综合建筑。

  和常见的钢筋混凝土建筑不同,这栋大楼外观上能更好的融入自然,少了一丝现代科技的冰冷,多了一点人文情怀。

  建筑内部也大量使用木制家具,和木制柱子相呼应,给人一种置身小木屋的错觉,如果冬天在公寓里弄一个壁炉,实在是太有感觉了。

  钢结构其实防火性能并不突出,甚至可以说很怕火灾,美国911事件就是个活生生的案例。

  木结构导热性能差,在遇到火灾时,最外层会形成碳化层,阻止火势向内部蔓延,并不会和想象中那样一发生火灾就立马变成一片火海。

  挪威的木结构大厦采用了名为交叉层压木材(Cross-Laminated Timber,CLT)的新型木质建筑材料,这是一种以杉木为原材料,使用类似于胶合板的加工方式压制而成的建筑材料。

  这种材料虽然本质上是木材,但没有天然木材容易变形、会发生虫害、强度低、易燃的缺点,并且经过现代工艺处理的板材,其强度可以媲美混凝土材料。在强度上是绝对没问题。

  新型木材工程还有组装简单、省时省力的优点,建造者只要像搭积木一样将预制木板进行组装,经由电脑控制的生产,尺寸精度可以达到毫米。

  这种材料建起来容易,拆起来也十分方便,再也不用和以前一样用爆破的方式来拆除高层,而且拆下来的材料还可以重复利用,终于实现了《红警》里基地车那样建造-拆除-运输-建造的流程。

  项目团队使用了大约3500立方米的木材,建造了这座木制大楼,这相当于一个面积是标准足球场而深度为0.5米的泳池的容积。而且建造过程中完全不会有生产钢筋和混凝土的污染。

  优势与缺点同样鲜明,国内投资方如若作为作为环保生态理念的传递,无可厚非!因产业化环境薄弱,建安维护成本较高。

  没什么前景。不是别的原因,木材就像钢材一样,有一些源自根本性质的劣势是无法跟钢混相提并论的,木头太脆了!最高标号混凝土已经可以做到C800,可是木材再硬能到C80吗?标号有限制,建筑高度就有限制,这不符合房地产发展的熵规律

  木材的燃烧性能不是根据体积来判断的,大木块与小木片的燃烧速度取决于它们和火的接触面积。而燃烧性能的本质是根据它的材质和密度,很多木质结构的房屋采用的是CLT(交叉层压木),这种木材因为内部结构更加紧密,是有一定燃烧性能的。

  其次,在木材外部做处理——比如喷漆、涂阻燃液等等,都可以起到一定的作用,但是这种方式的弊端就在于①需要定期补涂维护②阻燃不等于不燃,实际上只是在拖延时间开博体育,家具大多会这么处理,拿来盖房子很不行。

  最后换个角度来说,众所周知,二氧化碳是一种良好的灭火剂(当然不能用于封闭、有人空间,有窒息危险),木材里存储了不少二氧化碳,一定程度上来说,也是有阻燃/难燃作用的。

  今年广泛引起争议的东京奥运会除了“最贵最坎坷”之外,还有一最——翻修后的东京新国立竞技场变成了世界上最大的木结构建筑之一。同样拥有此称号的还有日本奈良东大寺和北京故宫。

  这座位于东京的奥运主场馆是由日本建筑师隈研吾团队操刀设计。为了融合进明治神宫外苑的林木(新国立竞技场前身为明治神宫外苑竞技场),场馆以“木与绿体育场”为设计理念,广泛使用本地天然材质,并尽可能压低建筑高度来减弱其存在感,最终也使其成为了世界上最大的木结构建筑之一。

  素有“地震频繁”标签的日本对于木制建筑的探索,一直不停地在横向和纵向之间跳跃。三井不动产(日本最大地不动产公司兼房地产开发商)在上月发布了建造日本最高楼层的木制建筑的计划——地上17层、约70米高的木制写字楼,计划在2025年竣工。

  无独有偶,与三井集团同为日本四大财团的住友集团,也有启动建造木制摩天大楼的计划。住友林业提出了一个名为“W350”的计划,打算在东京市中心盖一座全世界最高的木制建筑物——约70层、350米高,共需要花费360亿人民币。这座大楼是为了配合住友林业成立350年的庆典,因此预计会在2041年完成。

  当然,考虑到地震的原因,这座“W350”所采用的材料是CLT(交叉层压木),木材与钢材的整体比例为9:1。大楼中心采用支撑型框筒结构,柱子和横梁用木头,对角用钢材支撑,保证建筑抗震性能的同时取代混凝土。

  从世界上第一座摩天大楼的揭幕开始(1903年美国英格尔斯大厦),距今不过一百多年,但是木屋的历史却久远到无从考察,这似乎也注定了钢筋混凝土无法最终取代木材。因此,越来越多的建筑人也开始在摩天大楼的建造上重拾木材的黄金时代。甚至有支持者预言,未来的城市将会是全木结构的高层建筑。

  约恩苏(Joensuu-芬兰湖区北卡累利阿地区首府)公寓楼就是一个很好的例子。实际上,在世界上任何其他地方,的骨架都将由钢筋混凝土加固。可是在芬兰这里,却用的是木头:除了每层之间只有两英寸的混凝土板外,整个建筑都是木头做的。具体来说,是用的一种被称为大块木材或结构木材的高科技工程材料。

  根据东芬兰大学森林研究所执行副总裁Asikainen的说法,就是这座建筑,它是世界上最高的全木结构建筑。

  美国最高的CLT(交叉层压木)建筑是高25米的Carbon12大楼。它结合了现代奢华和环保责任,并内置了先进的技术和可持续发展功能。除了木材固有的环境效益之外,Carbon12大楼还比美国的任何其他住宅建筑更能应对地震等自然灾害。

  挪威小镇布鲁蒙德尔在去年开放了迄今为止世界上最高的木结构建筑。与Carbon12大楼的材料相同,都是采用CLT(交叉层压木)进行建造。

  这座建筑总高85.4米,一共18层,每一层大约有640平方米,包含公寓、酒店、餐厅、泳池和办公空间,坐落在风景如画的湖边。为了建造这座木制大楼,项目团队使用了大约3500立方米的木材,这相当于一个面积是标准足球场而深度为0.5米的泳池的容积。

  2012 年,位于墨尔本维多利亚港的 Forte 酒店,完全由木材建造,总共 10 层,是当时世界上最高的木材建筑;

  2014 年,名为 Treet 的木材高楼在挪威卑尔根中部完工,总共 14 层高于 Forte 酒店,成为新的世界第一;

  2017 年,加拿大的不列颠哥伦比亚大学名为 Brock Commons Tallwood House 的学生宿舍楼竣工,以 50 米、18 层的高度超过挪威 Treet,也是目前世界上最高的木材大楼。

  与传统观念相悖的是,森林作为不可再生资源,为什么会引发欧美国家如此的建造热情?再加上众所周知的木材“易燃”和钢筋混凝土“不燃”,安全性能高下立见,那么木材究竟有着何种魅力让众多学者断言“未来的摩天大楼将会是由木头造的”呢?

  “当波士顿谈论建筑物的碳中和(一种新型环保形式)时开博体育,”麻省理工大学的设计师和建筑师克莱因说,“他们只谈论运营能源。没有人会谈论材料。”

  像许多新型复合木材(mass timber)设计师一样,克莱因是出于生态原因而首先被这种概念所吸引。混凝土和钢材——每一种都需要经过几轮的破碎,磨碎和融化岩石(对于钢铁而言)——消耗大量能源,并因此而产生二氧化碳排放。全球约有8%的碳排放量来自水泥和混凝土生产,每生产一吨水泥,将释放约半吨的危险温室气体二氧化碳。而在钢的制造中,其约占所有排放的5%,释放几乎两倍重量于二氧化碳。

  相比之下,mass timber有望替代这种会释放大量碳的材料(如果水泥和混凝土生产是一个国家,它将成为世界第三大碳排放国,仅次于美国和中国),并且可以储存碳。约恩苏(Joensuu-芬兰湖区北卡累利阿地区首府)的云杉原木,就像俄勒冈州和北卡罗莱纳州积压的生产林一样,主要是由树木从大气中抽出的碳制成。从理论上讲,这意味着大块木材可以将这种碳长期储存在建筑物的墙壁中。而在它们所来自的人工林中,新的树木会代替它们。

  但是随着研究的深入,除了节省碳之外,克莱因发现这种新型材料的优点并不少,它的新一代既具有轻质的特点,同时又有密实的结构,甚至能够防火和防爆。虽然大块木材不如钢铁坚固,但在直接加热下也不会很快塌陷。Mass timber的应用倡导者说,这是种更加致密并能有效防火的材料,完全适合使用在因火灾而受到损坏的巴黎圣母院的修建中。

  前面提到的住友林业的“W350”的出发点之一就是呼吁日本重视“伐木”,以此来振兴日本林业。因为日本的森林如今已经成长到了一定的地步,树木之间对于土地和阳光的竞争也变大,如果不通过有规划地砍伐树木来活化造林的话,很可能会减弱一些树木的生长,导致树木死亡。

  在防火性能方面,住友林业采用的CLT木材以其致密的结构和特殊的工艺,拥有很好的隔热、防火性能,遭遇高温时,甚至比钢材更能维持结构的稳定。

  同样,在采用CLT木材的美国的Carbon12大楼中,设计者还提到了两点CLT木材的优势:

  在这场建筑革命中,CLT材料汇聚了一些不太可能的盟友:伐木人和环保主义者,建筑师和制造商,承包商和研究人员。作为新技术衍生物的CLT材料,此刻也化身成建筑科技的代言人,将低碳、可持续、实用、安全融为一体。

  除了木材界翘楚的CLT材料,还有很多建筑科技在被创新和应用,比如上海碧桂园与BIM技术深度融合的装配式建筑,涵盖电力、测绘、工程建模等协同应用的奇志无人机服务,覆盖房产全周期可定制化服务的智建云工程管理软件服务,以及龙湖集团和奥润顺达联合打造的世界规模最大的PHI被动房在建项目(高碑店·列车新城项目)等等。

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