建筑者通过大量木材拥抱木材的再生

大规模木材为建筑业提供了令人古老的古老材料
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贾斯汀审裁的视频

2015年,国际开发商Lendlease建造了一栋四层楼的大楼红石兵工厂的烛光套房酒店这是阿拉巴马州亨茨维尔附近的一个美军哨所。从外面看,这座完工的建筑看起来就像LendLease多年来建造的其他几十间公寓。但与传统的钢柱框架不同,这家酒店使用的是交叉层压木材(CLT),这是几十年前在欧洲开始流行的一种大规模木材。

结果:Lendlease使用44%的人削减建筑时间37%。建造者只用了11个人就做到了这一点,其中包括3名经验丰富的木匠和8名受过现场劳工培训的失业老兵。

快速和易于构建只是使用CLT构建所提供的许多好处中的两个。大量木材还提供了优越的结构完整性,可持续性和美学美感。随着最近建筑规范的改变,大型木结构可以达到木质建筑不允许的高度。

但是,到底什么是大规模木材呢?

大量的木材使小木材变成大木材

质量木材是一种工程木材产品(EWP),开始于木材颗粒,纤维,单板和板。然后,制造商用胶水、钉子或将碎片拼接在一起,制成适合横梁、薄板、墙壁和地板的大木材。成品保留了木材的轻重量,但明显比同样大小的实木更强。这是因为EWPs随机处理了在每块木材中发现的缺陷,使得使用可能不适用于其他应用的材料成为可能。

结果是大量木材类型的分类:

  • 通过在一个方向上对准板来制造CLT,然后将下一层垂直于第一层加入,产生薄片4-1 / 2英寸至13-1 / 2英寸厚,并且与钢或混凝土一样强。
  • 钉子层压木材(NLT)是用钉子或螺钉固定的尺寸木材的堆叠层。NLT适用于地板、屋顶和电梯井。
  • 销钉层压木材(DLT)类似于NLT,但用销钉代替钉子。
  • Glulam在边缘上使用尺寸木材的堆叠层,与耐湿粘合剂一起粘合。常用用途包括地板,梁,柱和拱形。

虽然某种类型的质量木材几乎适合每个应用,但必要的混合系统还可包括钢或混凝土。

大量的木材建筑得分三个关键的胜利

大质量木材有几个优点,首先是它的高强度重量比。这使得大型木结构更轻,但至少与类似大小的钢铁、混凝土或砖石建筑一样坚固。由于木材重量更轻,转移到基础的荷载更低,要求更小,更少复杂的工作,并节省挖掘和混凝土成本。

虽然大规模木材的价格可能高于其他材料,缩短施工时间和较低的劳动力要求,而不是弥补差异。制造商可以预先制造CLT并精确地将其削减,以满足开口和连接的要求,如东南地区经理Paul Coats的说法美国木材委员会

零部件的及时交付节省了施工现场的空间,吊装和组装已经制造的部件也节省了人力成本,并提高了安全性,在起重机的半径和摆动过程中只需要几名工作人员。

其次,大规模木材已被证明是可持续和环保的产品。据此,生产钢铁和混凝土占全球温室气体排放量的约8%北美大量木材工业状况报告

“当你用大质量木材建造时,建筑物本身就成为了融入碳的地方,Didier说。“当你重新森林时,它也成为隔离碳的地方。

尽管如此,批评者称,制造商会将森林全部砍伐,以生产大量木材,这也不利于环境。“我们有责任使用可持续的林业实践来生产大量的木材,并维护一片健康的森林,”该机构的首席运营官阿尼·迪迪埃说森林商业网络在波特兰,俄勒冈州。

第三,通过暴露结构,大量的木材可以使一个自然美丽的建筑。人们觉得木头更温暖,更受欢迎,而混凝土或钢铁可能感觉冰冷和不受欢迎。建筑师说:“每次人们走进我的木质建筑,我注意到他们的反应完全不同。迈克尔•格林在他的谈话中,“为什么我们应该建造木制摩天大楼。“我从未见过任何人都走进我的一个建筑物并拥抱钢铁或混凝土柱,但我实际上看到了在木材建筑中发生的事情。”

建筑物也可能是更健康的。根据,在建筑环境中使用木材可能会减少占用者的血压和压力水平,据杰寅与共同作者

建筑规范正在演变,包括大量木材

美国大多数建筑法规目前不允许使用六层以上的木结构建筑。但是由于大量的测试,这种情况已经发生了改变,科茨说。最近修订的国际建筑规范委员会国际建筑规范(IBC)允许木材建筑高度急剧增加,主要是由于CLT。工程和材料领域的研究人员进行了大量测试,以证明这种材料能够满足钢铁和混凝土等材料所需要的相同的荷载、地震和重力要求。

在2021年的新模型规范中,大型木结构建筑的高度将大幅增加,从6层增加到18层,最高高度将从24.4米增加到82.3米。这意味着即使是高层建筑现在也可以成为大量木材。科茨指出,包括俄勒冈州、华盛顿州、犹他州、丹佛和不列颠哥伦比亚省在内的一些司法管辖区已经在法律上采用了这一准则美国木材理事会法规采用地图表演。这解释了为什么温哥华已经拥有18层楼的Brock Commons Residence Hall,其这是一段延时视频

“每次人们走进我的木质建筑,我注意到他们的反应完全不同。我从未见过有人走进我的建筑,拥抱钢筋或混凝土柱,但我确实见过这种情况发生在木质建筑中。”

架构师迈克尔绿色在他的谈话中,“为什么我们要建造木制摩天大楼。”

意料之中的是,考虑到大量木材确实由可燃材料组成,防火是一个关键因素。但就像整根木头在火中烧焦,减缓了燃烧过程一样,大量的木材也是如此。炭化有助于保持产品的结构完整性,即使它暴露在直接的火焰和高温下。事实上,测试表明CLT至少满足两小时的防火等级

不过,对于某些应用来说,大量使用木材还需要另一个步骤。

科茨说:“国际刑事法院通过多层不可燃材料石膏保护木材来确定大型木结构建筑的高度。”“火和里面的东西会自行燃烧,不会对建筑造成太大影响。”此外,喷水灭火系统必须是多余的,施工人员必须采取措施确保施工过程中的消防安全。

大众木材建筑森林一直不断增长

北美大量木材工业状况报告据预测,从现在到2034年,大型木结构建筑的数量将每年翻一番。到那时,北美建筑工业储存的碳将超过它产生的碳。

例如,在2019年,美国建造了大约78个大众木材建筑,包括120万平方米的空间。

推动大型木结构建筑高知名度的一个因素是它们在高科技公司中的受欢迎程度。迪迪埃说,谷歌、Facebook、微软和亚马逊都在“认真审视大量木材,并喜欢他们所看到的”。事实上,微软刚刚完成了最大的水平块状木结构作为该公司位于加州山景城的园区的补充。

随着新结构展示了人们所感知到的垂直、水平和美学极限,大量木材抓住了全世界建筑者的想象力。作为建筑材料,木材可能已经存在了1万年,但如今创新的大规模木材产品正在以前所未有的方式使其在结构上发挥作用。

你的建筑实践是“绿色”吗?这就是为什么开始的时候了。