木材革命
——西方重型木结构建筑的由来和设计实践
2019-07-08李樾祺LIYueqi
李樾祺 LI Yueqi
纽约Ennead Architects建筑师事务所
20世纪初的工业革命改变了人类建造房屋的方式,新兴的钢铁与混凝土技术很快取代了原始的木、砖、石体系,成为了建筑的新标准,并促成了摩天大楼的形成和当今城市的高密度立体化。然而,在这一百多年的发展过程中,人们也明显地看到钢材和混凝土建筑的若干弊端,其中最为显著的便是高能耗和高污染。
然而,缓解环境危机和住房危机的新材料可能恰恰出自最古老、最原始的树木。在过去的二十年间,重型木结构(Mass Timber Structures)取得了飞速的发展和广泛应用。与传统木结构不同,这是一种新兴的建筑结构系统,在小尺度、高层和大跨度建筑里都已成为钢材和混凝土的有效替代结构。
1 重型木结构的定义与常用材料
重型木结构是对使用大截面工程木材料搭建建筑的统称。相较于采用截面尺寸较小的木方做框架且层数不超3层的常规木建筑来说,重型木结构建筑具有可装配、大跨度、高层数等特点。重型木结构中常见的木材料包括层板胶合木(Glulam)、刨片层积材(LSL)、单板层积材(LVL)、钉接胶合木(NLT)、正交胶合木(CLT)等。在欧洲近十几年来的实践中,最有效且经济的做法是用层板胶合木做梁与柱,而墙板、楼盖、屋盖则由正交胶合木来承担。
层板胶合木,简称Glulam(Glue Laminated Timber),由多层单板胶黏而成。单板的木纹走向与胶合木长度方向平行。组成直胶合木的单板厚度通常为20~45mm不等(图1)。
正交胶合木,简称CLT(Cross Laminated Timber),由预先烘干并拼接好的板材(最常见的为云杉)通过机器叠加胶合而成,根据结构性能可有3、5、7或9层,成型的板材面积最大可达2.95m×16.5m,厚度为60~400mm不等(图2)。……
