建造木塔 木結(jié)構(gòu)有多高

最近對(duì)更大更高的木結(jié)構(gòu)的推動(dòng)似乎是一種建筑時(shí)尚。但是世界各地的建筑團(tuán)隊(duì)開(kāi)始使用更多的大型結(jié)構(gòu)木材系統(tǒng)。Waterfront是挪威斯塔萬(wàn)格的一個(gè)128個(gè)單位的木結(jié)構(gòu)住宅開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，由AART建筑師和Kraftvaerk為客戶Kruse-Smith設(shè)計(jì)。第一階段于去年7月完成;第二階段正在建設(shè)中。超過(guò)80家公司參與該項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)。AART Architects供圖最近對(duì)更大更高的木結(jié)構(gòu)的推動(dòng)似乎是一種建筑時(shí)尚 - 大量的炒作，但全球只有幾十個(gè)已完成的項(xiàng)目。混凝土和鋼鐵仍然統(tǒng)治著中高層建筑的世界。

盡管如此，世界各地的建筑團(tuán)隊(duì)仍在開(kāi)始使用更多的大型結(jié)構(gòu)木材系統(tǒng)，包括重型木材，工程框架系統(tǒng)和其他現(xiàn)代木材產(chǎn)品。在可持續(xù)性，成本效益和減少施工影響等方面的推動(dòng)下，這類(lèi)新建筑的數(shù)量呈小幅上升趨勢(shì)。引領(lǐng)潮流：美國(guó)的裙樓式混凝土和輕型混合動(dòng)力車(chē)，以及其他地方較重的“大型木材”結(jié)構(gòu)。

國(guó)際房地產(chǎn)公司Lend Lease(www.lendlease.com)使用交叉層壓木材(CLT)，有時(shí)被稱為“預(yù)制木板”，用于其位于澳大利亞墨爾本的10層Forté公寓樓(被稱為世界的最高的類(lèi)型結(jié)構(gòu))和價(jià)值1800萬(wàn)美元的碼頭圖書(shū)館，這是澳大利亞第一座用CLT建造的公共建筑。在美國(guó)，Hines Interests(www.hines.com)最近宣布計(jì)劃在明尼阿波利斯建造一座七層樓的木結(jié)構(gòu)辦公樓。

+在混凝土和鋼材上比較木材系統(tǒng)的可用性，建筑類(lèi)型的適用性以及聲學(xué)和防火安全等因素的性能。

其他例子包括由開(kāi)發(fā)商Telford Homes(www.telfordhomes.plc.uk)和負(fù)擔(dān)得起的住房經(jīng)理Metropolitan Housing Trust(www.metropolitan.org.uk)在倫敦建造的9層Stadthaus塔，其承載的蜂窩結(jié)構(gòu)核心和木材樓板。從The Waterfront這樣的商業(yè)項(xiàng)目，到挪威的210,000平方英尺混合用途項(xiàng)目，到不列顛哥倫比亞大學(xué)的五層地球科學(xué)大樓學(xué)術(shù)翼，平臺(tái)框架和分布式框架結(jié)構(gòu)，都引起了人們的興趣。

位于挪威卑爾根的Treet大樓共有14層，全木骨架。位于奧地利多恩比恩的八層樓LifeCycle Tower One采用木材作為主要建筑材料。挪威，奧地利和不列顛哥倫比亞省溫哥華的高層建筑高達(dá)30層

去年，總部位于不列顛哥倫比亞省溫哥華的林業(yè)創(chuàng)新投資和二元軟木木材委員會(huì)委托Perkins + Will(www.perkinswill.com)采訪了建筑業(yè)主，設(shè)計(jì)師，承包商，木材制造商和有權(quán)管理全球研究的當(dāng)局。大木材的前景。由此產(chǎn)生的“國(guó)際高層木結(jié)構(gòu)建筑調(diào)查”詳細(xì)列出了10個(gè)小型項(xiàng)目。

評(píng)估木材的好處

來(lái)自美國(guó)各地的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在美國(guó)農(nóng)業(yè)部的美國(guó)高木獎(jiǎng)競(jìng)賽中提交了200萬(wàn)美元錢(qián)包的項(xiàng)目。獲獎(jiǎng)?wù)邔?ldquo;展示高層建筑中CLT等先進(jìn)木制品的建筑和商業(yè)可行性，”白宮農(nóng)村事務(wù)高級(jí)政策顧問(wèn)Doug McKalip說(shuō)。他估計(jì)，“在7到15層的建筑物中近期使用CLT和其他新興木材技術(shù)可能會(huì)產(chǎn)生相同的排放控制效果，因?yàn)橐荒陜?nèi)將超過(guò)200萬(wàn)輛汽車(chē)停在路邊。”

可持續(xù)性并不是人們對(duì)木結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大興趣的唯一原因。還有木材的美學(xué)吸引力 - 其樸實(shí)的色彩和香氣，細(xì)膩的顆粒，耐用性，尺寸穩(wěn)定性以及木匠稱之為可加工性。

Perkins + Will的可持續(xù)建筑顧問(wèn)Rebecca Holt說(shuō)，木材也被認(rèn)為是一種健康的材料選擇。“它創(chuàng)造了一種特殊的空間質(zhì)量，營(yíng)造出溫暖和幸福的感覺(jué)，并支持卓越的建筑性能。”

木材減少對(duì)環(huán)境的影響是有力的，主要是與其他結(jié)構(gòu)材料相比，在制造過(guò)程中釋放的碳更少。在每棵樹(shù)的生命中，碳封存(吸收)都有額外的好處。“建立團(tuán)隊(duì)越來(lái)越高的主要?jiǎng)訖C(jī)是環(huán)境方面，”Scott Breneman博士，PE，SE，WoodWorks建筑和工程解決方案高級(jí)技術(shù)總監(jiān)(www.woodworks.org)，木制品委員會(huì)，代表北美木材協(xié)會(huì)。“有許多不同的方法來(lái)衡量它，但制造過(guò)程中釋放的碳比用于鋼鐵，混凝土或磚石等其他能源密集型制造工藝要少得多。”

大部分過(guò)程能源來(lái)自可再生生物質(zhì)，如樹(shù)皮和其他殘余纖維，而不是化石燃料。Breneman還指出，生命周期研究表明，與其他材料相比，從搖籃到搖籃的木材對(duì)環(huán)境的影響較小。

可持續(xù)發(fā)展是促使Skidmore，Owings&Merrill(www.som.com)在2013年發(fā)布其“木材塔研究項(xiàng)目”的一個(gè)主要因素。該報(bào)告展示了42層高質(zhì)量木材高層建筑的可行性。在連接處。

Marselle Condominiums，Seattle，由PB Architects設(shè)計(jì)，Yu&Trochalakis為結(jié)構(gòu)工程師，Norcon NW為總承包商。這座5層半，160,000平方英尺的綜合建筑建在一座兩層高的混凝土裙樓上。它符合III-A型施工限制。工程木材的廣泛使用促成了132個(gè)單元的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了Master Builders Association Built Green的地位。照片：Matt Todd，美國(guó)Woodworks禮貌

SOM使用大量木材作為研究中的主要結(jié)構(gòu)材料的最高目標(biāo)是將建筑物的碳足跡最小化多達(dá)60-75%。該報(bào)告敦促進(jìn)行額外的研究和物理測(cè)試，以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)和防火安全性能，并鼓勵(lì)設(shè)計(jì)界與市政當(dāng)局和代碼官員進(jìn)行創(chuàng)造性合作，“使木材建筑成為更可持續(xù)的高層建筑的可行替代方案”。

代碼已經(jīng)朝著允許更大的木結(jié)構(gòu)的方向發(fā)展，但不一定是大規(guī)模的木材摩天大樓。根據(jù)2012年國(guó)際建筑規(guī)范(http://publicecodes.cyberregs.com/icod/ibc)的高度和面積規(guī)定語(yǔ)言，允許建筑物采用輕型木結(jié)構(gòu)，最多六層，每層最多四個(gè)入住組。/)。

低層機(jī)構(gòu)和醫(yī)療保健建筑可以由重型木材制成(IV型整體建筑結(jié)構(gòu)，帶有實(shí)心或膠合層壓構(gòu)件，木質(zhì)裝飾板和沒(méi)有隱藏空間的結(jié)構(gòu)護(hù)套)，或者它們可以在I型中使用重型木材屋頂和II型建筑物。這些設(shè)施還可以滿足VA型或IIIA型建筑的規(guī)范，包括一層灑水設(shè)施和其他一些最多五層的設(shè)施。WoodWorks指出，加強(qiáng)防火墻和增加正面可以進(jìn)一步擴(kuò)大允許的占地面積。

IBC和當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)也改善了學(xué)校，高級(jí)住宅，辦公樓，市政中心和娛樂(lè)建筑的前景，將木材用作多達(dá)五六層項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)材料

越來(lái)越多地使用裙樓結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成了富有想象力且安全的中層結(jié)構(gòu)，其結(jié)合了剛性下部(裙樓)，通常是混凝土板平臺(tái)，以及柔性木框架上部。在之前的IBC版本中，較低級(jí)別的講臺(tái)的入住率僅限于汽車(chē)停放，但現(xiàn)在很少有司法管轄區(qū)限制一樓的使用。典型的裙樓結(jié)構(gòu)在混凝土平臺(tái)上被稱為五層五層以上的木框架地板 - 但最近又有五個(gè)以上的項(xiàng)目，例如在西雅圖，建筑規(guī)范允許兩層樓梯和建筑高度高達(dá)85英尺。

位于西雅圖的160,000平方英尺的Marselle多戶住宅綜合體由PB Architects(pbarch.com)和結(jié)構(gòu)工程師Yu&Trochalakis(www.ytengineers.com)設(shè)計(jì)，使用了一個(gè)兩層樓的底座，支持五層輕薄框架，上面設(shè)有夾層樓等級(jí) - 換句話說(shuō)，5.5超過(guò)兩個(gè)。

在裙樓結(jié)構(gòu)中使用木材有成本和進(jìn)度優(yōu)勢(shì)。如果使用所有混凝土建造Marselle共管公寓項(xiàng)目，“它的成本將增加約30%，”總承包商N(yùn)orcon NW的副總裁Kory Knudson說(shuō)。“如果我們用鋼鐵建造整個(gè)項(xiàng)目，那將花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間，我們將不得不進(jìn)行許多能源改造。”

“這些是重量更輕的材料，原材料可以經(jīng)濟(jì)地設(shè)計(jì)，因?yàn)榛旌辖Y(jié)構(gòu)使用當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)上最容易獲得的材料，”WoodWorks的Breneman說(shuō)。他指出，在建造階段，木材建筑往往比其他材料更安靜，更快，骯臟，嘈雜的過(guò)程，如焊接或磨削。“所以建筑工地周?chē)纳鐓^(qū)有一個(gè)好處，”他說(shuō)。

CLT和其他鑲板材料方法和技術(shù)也可以加快現(xiàn)場(chǎng)施工速度，從而有助于降低勞動(dòng)力補(bǔ)貼。“Marselle背后的鋼筋混凝土酒店的占地面積相似，但我們的框架速度更快，”Norcon NW總裁Joe Hanley說(shuō)。“他們進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)焊接，但通過(guò)使用木材，我們能夠在各種天氣下工作。”

輕木框架在全國(guó)范圍內(nèi)擁有越來(lái)越多的信徒。但是，重質(zhì)木材建筑，無(wú)論是實(shí)木還是膠合層壓制造的會(huì)員呢?

Arup(www.arup.com)全球消防工程負(fù)責(zé)人David Barber說(shuō)：“與輕型框架的關(guān)鍵區(qū)別在于大規(guī)模木材無(wú)法通過(guò)代碼識(shí)別。”他說(shuō)，一些AHJ將重型木結(jié)構(gòu)限制為四層或六層，如果設(shè)計(jì)包括混凝土，則允許更高的高度。

然而，許多港口城市和舊木材城鎮(zhèn)都有可以追溯到20世紀(jì)的重型木結(jié)構(gòu)塔樓 - 例如，8層的巴特勒兄弟建筑，1908年在西雅圖的倉(cāng)庫(kù)結(jié)構(gòu)，1974年適用于辦公和零售用途。理發(fā)師他說(shuō)，有關(guān)使用可燃元素進(jìn)行建筑的守則變得更加保守;在某些司法管轄區(qū)，高度限制是基于過(guò)時(shí)的滅火做法。