欧美重型木结构建筑设计(二)
选择低气候影响的正交胶合木、胶合木和钉接胶合木这些低隐含碳的系统的影响和优势是什么?对于项目团队、设计和细节、规划许可、建设成本、进度和物流,以及业主的底线有何影响?
第二位演讲嘉宾是 Kaiser+Path 公司拥有者的Benjamin Kaiser。Kaiser+Path 在城市开发领域有独到的理念,他们在不少项目中既是设计公司,又是总包单位和开发商。Kaiser+Path 的业务与美国林业紧密联系,他们也学习树木是如何砍伐的、FSC认证的木材等,来研究木结构建筑是否对环境有益以及有哪些益处。
来源:Benjamin Kaiser 的演讲稿,后文不再赘述
这不是演习!2020年最近发生在美国西北部的有史以来最严重的森林火灾,共造成约550万英亩(22,300平方公里)森林被烧毁。林木中固存的碳重新以二氧化碳的形式排放到大气中。由于全球气候变暖,原来的“森林火灾季”已经不复存在,整年都可能发生森林火灾。
合理使用木材作为造房子的建材,我们就可以把碳长期固存在建筑之中,这是开发商、建筑师、甚至普通人的职责与使命。
Kaiser+Path 早些年的木结构建筑
在“碳十二”(Carbon12)项目上,我们采用了CLT和Glulam,这个项目是目前美国最高的木结构办公楼。项目的设计灵感来源于森林中的落木,虽然原树木已经死去,但是它养育了其他的草木。
木结构建筑的设计周期比传统的建筑要长,但是所有的设计都已经在前期完成了,之后所有构件都按照模型在工厂生产加工,然后运到现场进行组装。这虽然是一栋纯木结构建筑,但是现场不需要任何锯子、钻孔器等木工工具,也只需要很少的人力。这与混凝土结构和钢结构不同,将会改变建筑业的既有认识与操作方式。
我们设计生成的3D BIM模型可以直接链接到CNC数控机床,所有的构件都可以被精准地加工出来。有了这个模式,在不远的将来,设计公司在完成设计以后,经过设计师确认,就能够从预制工厂定制一栋摩天大楼的所有部件。
这是当时施工现场CLT楼板的吊装场景。现场只有4名个人和一台吊机,每4天就能完成一层楼的结构搭建。
这是大楼的内部空间。在满足消防要求并提供相关证明的前提下,我们尽量把木构件暴露出来,展现亲生物设计。
目前我们获得了美国林业局的资金研究木结构如何让建筑往更高、更美、更轻、更安全的方向发展。这栋办公楼高度380英尺(116米),目前尚在早期方案设计阶段。
为了保持森林的永续生长与木材可持续利用,我们公司在使用木材的同时也参与森林的再造。
来源:buildingcarbon12.com
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CLT的木结构建筑的成本与传统钢筋混凝土建筑的比较?
Julian Anderson介绍CLT建筑的优点为建设较为迅速,国王街25号的项目中得到了证明。此外因为木结构的重量明显比钢筋混凝土结构轻,南岸大道55号可以加建更多的楼层,使得酒店的客房数达到了220间。
Benjamin Kaiser介绍他们的第一个项目radiator 的成本是175美金/平方英尺;项目采用了重型木结构,Carbon 12 项目,因为第一个CTL项目,成本较高,大约是325美金/平方英尺;到了Canyon项目中,成本大约是186美金/平方英尺,这一数字和当地标准的TGI系统相当了。他们进行了仔细的比较,CLT比标准的TGI系统更有优势,例如裸露的木天花板、更少的干墙系统等,而成本差异较小。
木结构的防火策略,室内能否直接暴露木结构?
Julian Anderson介绍南岸大道55号项目不能直接暴露木结构部件,因为如果引入防火的碳化层(保护内部的结构部件),CLT室内墙厚的厚度会明显增加,这不适合酒店客房的功能。在国王街25号的项目中对于木结构增加了碳化层,大约是70mm厚,以实现90分钟的防火要求。
目前澳大利亚建筑防火部门对于木结构的防火要求很严,特别是楼板地面的木材部件。这样的策略仍有争议,需要更多的研究和探索。
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