5个理由告诉你重型木结构的优势(转载)

导读:
木材,曾经是世界上最古老的建筑材料,现在正在焕发着新生。从古至今,我们都在不断发掘木材在结构设计上的可能性,通过木材加工技术的创新,利用工程技术将实木材料转化为更加复杂稳定的现代工程木材料。这种目前被业内称为重型木结构(mass timber)的建造方式正在动摇曾经牢牢扎根建筑行业的混凝土和钢材。

木材不再被限制在建造低层建筑当中,我们现在可以利用先进的结构设计和材料大大加快木建筑的施工加工效率,同时让木建筑造的更高。

Perkins+Will作为业内致力于推进重型木结构(mass timber)建筑的先行者,已经在我们的诸多项目中融入了重木元素,并且和业内同行一起开发撰写了诸多技术导则,希望将这个构想推广到全行业。

而最近Perkins+Will联手Fast+Epp工程设计公司一起撰写的这本钉接组合木NLT手册( Nail-Laminated Timber Design + Construction Guide)更是详细介绍了NLT这种工程木产品在设计,加工方面的考量以及一些实际案例分析。

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什么是重型木结构(MASS TIMBER)?

这是一个比较新的概念,基本上是指利用小尺寸规格木材通过胶合,加压,机械加固来形成更大尺寸板式构件的工程木产品的总成。和传统轻型木结构主要采用2x4,2x6木材来形成框架体系不同,更多的是运用板式的工程木组件例如NLT,CLT,并利用特殊设计的复杂金属连接件和精细的数控加工预制来形成的板柱或梁柱结构建筑。

1:木建筑非常耐久

我们的先祖早就知道如何建造耐久的木结构建筑,从中国的应县木塔到日本的法隆寺,这些留存千年的木建筑通过当时工匠们特殊的结构设计和保护工艺让其能够历经地震,火灾等自然灾害仍然屹立不倒。

在北美,虽然木建筑的建造历史没有亚洲那么悠久,但二十世纪初建造的一些古老木结构建筑,例如位于温哥华的Landing and Leckie大楼,位于旧金山的Backer&Hamilton大楼等都保存完好,现在还在正常运营当中。

2: 重木不只是CLT

CLT其实早在1990年就已在欧洲出现,虽然它是目前最炙手可热的明星工程木产品,但是用于建造重型木结构建筑的材料远远不止CLT。有很多类似的工程木板式构件能够以更加经济的方式来部分替代CLT的应用。除此之外,还有一些专利产品例如LVL,LSL和PSL等。

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3: 重型木结构建筑更加抗震

重型木结构建筑相较传统混凝土结构具有更好的抗震性能。这主要是得益于建筑本身更加轻的自重和更加高的强重比。建筑的自重一般来讲只有混凝土建筑的一半左右。另外建筑工程师们还设计了许多不同的结构方案来应对不同地震区域的特点。

4: 重型木结构建筑更加节能

木材本身就是天然的隔热材料,这点毋庸置疑。木材的导热性是混凝土的十六分之一至八分之一,钢材的四百分之一。同时,CLT做成的墙体由于全部采用了实木,加上CLT构件一般都是在工厂通过CNC数控机床进行精密加工,其气密性可以得到更好的保证,而且大大的节约了保温材料的使用。另外CLT的木材用量是轻型木结构的3-5倍,这也产生了可观的碳汇。使用来自可持续管理森林的木材来制造重木构件可以成为帮助缓解气候变化的一大利器。

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5: 重型木结构建筑更加健康

根据统计,平均每个人要花90%的时间呆在室内。室内环境和空气质量的优劣与人体的健康息息相关。已经有大量实验证明,室内如果有暴露的木制材料能够和人体压力反应指标呈现一定的相关性。从这点上来说,通过采用暴露在外的重型木结构构件例如胶合梁和柱,CLT楼板和墙体或者一些木饰面墙板都可以很好的缓解室内居住者的压力水平。同时木材是天然环保的材料,对于改善室内空气质量大有脾益。另外一点不得不提的便是重型木结构的暴露木制构件承担了结构和美学的双重功能,大大节约了室内装修成本。