建造木塔 木結(jié)構(gòu)有多高

最近對更大更高的木結(jié)構(gòu)的推動似乎是一種建筑時尚。但是世界各地的建筑團隊開始使用更多的大型結(jié)構(gòu)木材系統(tǒng)。Waterfront是挪威斯塔萬格的一個128個單位的木結(jié)構(gòu)住宅開發(fā)項目，由AART建筑師和Kraftvaerk為客戶Kruse-Smith設(shè)計。第一階段于去年7月完成;第二階段正在建設(shè)中。超過80家公司參與該項目的競爭。AART Architects供圖最近對更大更高的木結(jié)構(gòu)的推動似乎是一種建筑時尚 - 大量的炒作，但全球只有幾十個已完成的項目?；炷梁弯撹F仍然統(tǒng)治著中高層建筑的世界。

盡管如此，世界各地的建筑團隊仍在開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下，這類新建筑的數(shù)量呈小幅上升趨勢。引領(lǐng)潮流：美國的裙樓式混凝土和輕型混合動力車，以及其他地方較重的“大型木材”結(jié)構(gòu)。

國際房地產(chǎn)公司Lend Lease(www.lendlease.com)使用交叉層壓木材(CLT)，有時被稱為“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型結(jié)構(gòu))和價值1800萬美元的碼頭圖書館，這是澳大利亞第一座用CLT建造的公共建筑。在美國，Hines Interests(www.hines.com)最近宣布計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，建筑類型的適用性以及聲學和防火安全等因素的性能。

其他例子包括由開發(fā)商Telford Homes(www.telfordhomes.plc.uk)和負擔得起的住房經(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)項目，到挪威的210,000平方英尺混合用途項目，到不列顛哥倫比亞大學的五層地球科學大樓學術(shù)翼，平臺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委托Perkins + Will(www.perkinswill.com)采訪了建筑業(yè)主，設(shè)計師，承包商，木材制造商和有權(quán)管理全球研究的當局。大木材的前景。由此產(chǎn)生的“國際高層木結(jié)構(gòu)建筑調(diào)查”詳細列出了10個小型項目。

評估木材的好處

來自美國各地的團隊已經(jīng)在美國農(nóng)業(yè)部的美國高木獎競賽中提交了200萬美元錢包的項目。獲獎?wù)邔?ldquo;展示高層建筑中CLT等先進木制品的建筑和商業(yè)可行性，”白宮農(nóng)村事務(wù)高級政策顧問Doug McKalip說。他估計，“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)可能會產(chǎn)生相同的排放控制效果，因為一年內(nèi)將超過200萬輛汽車停在路邊。”

可持續(xù)性并不是人們對木結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大興趣的唯一原因。還有木材的美學吸引力 - 其樸實的色彩和香氣，細膩的顆粒，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Rebecca Holt說，木材也被認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，營造出溫暖和幸福的感覺，并支持卓越的建筑性能。”

木材減少對環(huán)境的影響是有力的，主要是與其他結(jié)構(gòu)材料相比，在制造過程中釋放的碳更少。在每棵樹的生命中，碳封存(吸收)都有額外的好處。“建立團隊越來越高的主要動機是環(huán)境方面，”Scott Breneman博士，PE，SE，WoodWorks建筑和工程解決方案高級技術(shù)總監(jiān)(www.woodworks.org)，木制品委員會，代表北美木材協(xié)會。“有許多不同的方法來衡量它，但制造過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。”

大部分過程能源來自可再生生物質(zhì)，如樹皮和其他殘余纖維，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“木材塔研究項目”的一個主要因素。該報告展示了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，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個單元的開發(fā)，實現(xiàn)了Master Builders Association Built Green的地位。照片：Matt Todd，美國Woodworks禮貌

SOM使用大量木材作為研究中的主要結(jié)構(gòu)材料的最高目標是將建筑物的碳足跡最小化多達60-75%。該報告敦促進行額外的研究和物理測試，以驗證結(jié)構(gòu)和防火安全性能，并鼓勵設(shè)計界與市政當局和代碼官員進行創(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年國際建筑規(guī)范(http://publicecodes.cyberregs.com/icod/ibc)的高度和面積規(guī)定語言，允許建筑物采用輕型木結(jié)構(gòu)，最多六層，每層最多四個入住組。/)。

低層機構(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)，帶有實心或膠合層壓構(gòu)件，木質(zhì)裝飾板和沒有隱藏空間的結(jié)構(gòu)護套)，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，加強防火墻和增加正面可以進一步擴大允許的占地面積。

IBC和當?shù)胤ㄒ?guī)也改善了學校，高級住宅，辦公樓，市政中心和娛樂建筑的前景，將木材用作多達五六層項目的結(jié)構(gòu)材料

越來越多地使用裙樓結(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，以及柔性木框架上部。在之前的IBC版本中，較低級別的講臺的入住率僅限于汽車停放，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)在混凝土平臺上被稱為五層五層以上的木框架地板 - 但最近又有五個以上的項目，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，使用了一個兩層樓的底座，支持五層輕薄框架，上面設(shè)有夾層樓等級 - 換句話說，5.5超過兩個。

在裙樓結(jié)構(gòu)中使用木材有成本和進度優(yōu)勢。如果使用所有混凝土建造Marselle共管公寓項目，“它的成本將增加約30%，”總承包商Norcon NW的副總裁Kory Knudson說。“如果我們用鋼鐵建造整個項目，那將花費更長的時間，我們將不得不進行許多能源改造。”

“這些是重量更輕的材料，原材料可以經(jīng)濟地設(shè)計，因為混合結(jié)構(gòu)使用當?shù)厥袌錾献钊菀撰@得的材料，”WoodWorks的Breneman說。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，嘈雜的過程，如焊接或磨削。“所以建筑工地周圍的社區(qū)有一個好處，”他說。

CLT和其他鑲板材料方法和技術(shù)也可以加快現(xiàn)場施工速度，從而有助于降低勞動力補貼。“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。“他們進行了大量的現(xiàn)場焊接，但通過使用木材，我們能夠在各種天氣下工作。”

輕木框架在全國范圍內(nèi)擁有越來越多的信徒。但是，重質(zhì)木材建筑，無論是實木還是膠合層壓制造的會員呢?

Arup(www.arup.com)全球消防工程負責人David Barber說：“與輕型框架的關(guān)鍵區(qū)別在于大規(guī)模木材無法通過代碼識別。”他說，一些AHJ將重型木結(jié)構(gòu)限制為四層或六層，如果設(shè)計包括混凝土，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年在西雅圖的倉庫結(jié)構(gòu)，1974年適用于辦公和零售用途。理發(fā)師他說，有關(guān)使用可燃元素進行建筑的守則變得更加保守;在某些司法管轄區(qū)，高度限制是基于過時的滅火做法。