木材高层建筑如何拯救地球

作者:简杆龠

<p>从英格兰和瑞典到加拿大和澳大利亚,在气候变化时代,新的高层建筑已经开始出现在天际线上并赢得了建筑师,开发商和环保主义者的赞誉</p><p>伦敦还有标志性的九层Murray Grove建造在2009年;高档的Forté公寓大楼建于2012年,位于墨尔本复兴的Docklands区;最近在不列颠哥伦比亚省乔治王子城建造的95英尺设计中心塔;这个新兴类型中还有十几个其他人正在开发一个位于温哥华的30层住宅和商业大楼以及斯德哥尔摩一座34层高的摩天大楼</p><p>他们都是用先进的建筑材料制成的,这对于这个时代来说很自然可持续发展,并正在寻求替代钢筋混凝土建筑的政府和开发商,这些建筑占世界温室气体的三分之一:木材“我绝对相信自上而下有兴趣做这些美国着名建筑公司Skidmore Owings&Merrill(SOM)的结构工程师本顿约翰逊说,其引用的“木材塔研究项目”报告提出了使用所谓的重型木材的建议</p><p>高达40层的高层建筑“美国政府正在为这一想法提供支持,”约翰逊说,指的是美国农业部上个月宣布支持木制的gh-rise作为“减缓气候变化的工具”美国农业部正在投资100万美元,为建筑师和工程师提供关于其益处的建议 - 更快的施工时间和更低的制造成本,除了对环境的影响更小 - 用木材建造,通过与非营利组织合作WoodWorks该机构还资助一项设计竞赛,挑战团队制定可持续木结构建筑的计划</p><p>这个想法是鼓励农村国内木材制造商探索更新的材料,如交叉层压木材(CLT) - 一种被称为“类固醇胶合板”的加强木材产品 - 创造就业机会并帮助拯救地球CLT(由多层木材以90度角粘合在一起形成超强板)和其他先进技术木制品以及重木建筑技术已经存在了好几年,但仅限于建筑市场的一个相对较小的角落,用于少数欧洲,加拿大和澳大利亚的木制高层建筑结果时尚而现代,定制外墙,从木材到再生金属,而现有的木材建筑已经达到10层左右,拥护者预测它们将高达20,30甚至40层,总部位于不列颠哥伦比亚省温哥华的建筑师迈克尔格林,最着名的木结构建筑专家之一,计划建造一座30层高的综合住宅和商业木结构高层建筑,而瑞典则有绿色照明的34层建筑斯德哥尔摩的木制住宅楼Skidmore Owings&Merrill的报告列出了一幢42层高的建筑的蓝图,该建筑采用混凝土芯来支撑高耸的木框架他们认为结果将是碳足迹减少60%至75%的结构如果建筑完全由混凝土和钢制成,MGA为纽约罗斯福岛的校园提出了一系列木材高层建筑,以展示木材制成的高层建筑外观和感觉照片:图片由迈克尔格林建筑提供随着美国政府最近的鼓励和声明的目标“赶上”早期采用者,一些美国制造商正在跳入当代木材材料爱达荷森林集团在3月底宣布它将成为第一个提供CLT的美国供应商和其他主要木材生产州的团体,毫不奇怪,所有这一切都在华盛顿州,例如,当地官员一直在与环保组织,私营部门和教育机构合作</p><p>区域增加使用CLT和其他工程木材选择美国是世界上最大的木材生产国和消费国,国内木材经济雇用大约50万工人制造CLT可以使美国处于绿色建筑市场的最前沿,美国本土以及海外潜在的巨大机遇事实上,联合国估计世界城市人口到2050年将增加84% 在接下来的35年中,将近30亿人进入城市需要在全球范围内容纳30亿人口,这需要可持续地完成 - 这意味着更密集,而不是更大的城市,理想情况下由可持续材料制成“[木结构]是一个FXFOWLE建筑事务所可持续发展总监Ilana Judah说:“如果你的木结构已经存在了一百年,那么在木材被处理之前,你就会将碳封存起来”树木是碳汇;他们是靠太阳的力量种植的,将其一半的重量储存在二氧化碳(CO2)中</p><p>在建筑方面,使用可持续林业提供的木材就像将碳放入一个巨大的保险箱中,扔掉温哥华的关键建筑师格林在​​2013年TED期间注意到每一立方米的木材储存一吨二氧化碳的会议尽管环境优势,但将CLT从设计室搬到更多的城市景观中仍然存在很大的障碍</p><p>其中最重要的是关于建筑材料的深层次思维对于大部分在过去的两个世纪中,混凝土,钢筋和砖石结构已经成为城市建设的基本要素现代城市环境被倾倒,而不是锤击到位,一次钢筋混凝土地板,这成为一系列19世纪中后期可怕的城市火灾,将木材降为密集城市环境中的主要建筑材料,这是最重要的关注点:火灾大大规模的开发,木材经常与在加油站点燃香烟的人一样惶恐不安但木结构的支持者表示,这种担忧源于对先进重型木材产品缺乏了解</p><p>重型木结构建筑由更大的木材构成梁本身设计用于抵抗火灾;根据消防专家的意见,烧焦层为其下面的固体木材提供保护而不是燃烧</p><p>烧焦层在火灾的情况下,表面炭化显着减缓了内部温度升高“这些是非常密集的木板他们采取的大约六个小时的燃烧,“不列颠哥伦比亚省萨里的消防队长Len Garis说道,他参与改变2012年的当地消防法规,以适应更高的木结构”我们已经做了多项研究,对我们的研究非常严格,发现[在混凝土和木结构建筑物之间]几乎完全相同[火灾]结果,“只要它们正确地喷洒工作烟雾报警器”我们应该有信心并接受这种结构,因为它们代表了北美的利益“他声称,工作和环境方面,旧金山设计公司Arup的工程师兼木结构防火安全专家Robert Gerard同样相信木结构res可以安全地走高在火灾保护研究基金会的一份报告中,Gerard和他的研究人员详细介绍了重型木材框架的耐久性和安全性他预测,在建筑规范赶上技术之前,这只是时间问题事实上, 2015年版的“国际建筑规范”将包括基于其安全性的CLT规定,并通过严格的火灾测试证明了这一规定“我们正在看到立法朝着允许CLT的方向发展,这些应用将使这些类型的建筑成为可能最实用的是,“Gerard补充说,一旦客户听到他们最常见的反对意见的这些可靠的答案,”然后你会感到非常兴奋,“SOM的约翰逊说,特别是在成本节约方面,CLT结构大部分是预制的,面板是组装的在场外他们可以像巨型Jenga游戏塔一样堆放到位</p><p>他们的效率意味着建筑在压裂中完成时间的推移和较小的船员Forté,除了再生金属板外立面之外的所有木材花了大约九个半月完成一旦混凝土基础形成,CLT结构在38个工作日内建成由六名建筑工人组成的团队根据Forté开发团队负责人Daryl Patterson的说法,一座由混凝土制成的类似建筑物需要16到18周才能完成,需要30名工人的工作人员Ted Kesik,John的建筑科学教授H Daniels多伦多大学建筑,景观和设计学院将CLT结构描述为一种“宜家建筑”“敲了一些钉子,收紧了一些螺母和螺栓 - 瞧! - 你有一个带有自己动手组件的公寓大楼但是反对者担心所有这些木材将来自哪里,如果技术起飞将不会砍伐树木以使CLT使森林面临风险</p><p>倡导者说,可持续林业是关键CLT可以用非常年轻的树木制成,从树木农场收获,所以没有必要砍伐成熟的森林来获得木材FXFOWLE的犹大普遍同意,但指出需要权衡成本和树木养殖的好处,特别是在需要多少土地时她想看看林业方面的资源分析,看看树木的生长周期和所用木材种类的结构能力“[这些]事情应该携手并进,以确保我们在资源开采方面不会过于热心”加拿大Structurlam产品的重木材专家Kris Spickler指出CLT制造商的另一个潜在来源在2月份的建筑设计和建筑文章中:山地松甲虫杀死的森林,这是一种原产于北美的物种在正常条件下,这些昆虫被视为重要的参与者</p><p>森林的生命周期它们通过清除较老的,弱化的树木来帮助加速幼树的发育但是异常炎热的夏季和温和的冬季会导致它们的种群爆炸近几十年来,山松树甲虫已经摧毁了加拿大广阔的松树林区域仅在科罗拉多州,2013年就有264,000英亩的树木被山松甲虫侵染而不是让这些树木落到森林地面,它们会腐烂,将储存的二氧化碳释放到大气中,它们可以用来制造CLT那么木材将成为城市建筑的未来需要什么呢</p><p> SOM的约翰逊称这是一种“鸡与鸡蛋”的情况“人们需要在能够投资制造能力之前看到需求......开发商需要在承担个人风险之前看到具有成本效益的产品,”他说:....