木材，再次流行起來(lái)

張菁

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1902年，美國(guó)辛辛那提市那座16層、高64米的英格爾斯（Ingalls）大樓建成時(shí)，幾乎沒(méi)人預(yù)感到一場(chǎng)變革即將到來(lái)。一些人甚至擔(dān)心它是否能撐到第二天，因?yàn)樗麄兒V定，混凝土不可能被用來(lái)建高樓。但沒(méi)過(guò)多久，混凝土迅速取代了鋼鐵，成為20世紀(jì)最主流的建筑材料。

一個(gè)世紀(jì)后，人們準(zhǔn)備好了迎接一場(chǎng)新的材料革命。不過(guò)引發(fā)革命的不是什么新奇材料，而是最古老的材料之一——木頭。

2009年，9層的灰色公寓樓默里·格歲夫大廈（Murray Crove）出現(xiàn)在倫敦街頭，這是高層建筑首次使用木材作為主要的建筑材料。隨后，從挪威到瑞典，從美國(guó)到加拿大，木構(gòu)高樓紛紛涌現(xiàn)。2016年，位于美國(guó)明尼阿波利斯的7層高樓T3落成，成為美國(guó)當(dāng)今最大的大型木構(gòu)建筑;溫哥華不列顛哥倫比亞大學(xué)（UBC）的學(xué)生宿舍樓Brock Commons Tallwood House高53米，2017年建成時(shí)，創(chuàng)下了“世界上最高的木結(jié)構(gòu)建筑”的紀(jì)錄;這個(gè)記錄很快被2019年完工的挪威Mjostarnet大樓超越了，它高85.4米;盡管如此，斯德哥爾摩還在計(jì)劃修建一棟41層、133米高的木構(gòu)大樓Tratoppen。

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01-02 Orsman Road 6，英國(guó)，2020年

by Waugh Thistleton建筑事務(wù)所

位于Orsman Road 6號(hào)的6層白色建筑是一棟混合木結(jié)構(gòu)辦公大樓。

建筑使用了鋼框架，以增強(qiáng)建筑的穩(wěn)定性。CLT的選擇更多考慮了靈活性。CLT構(gòu)成的輕質(zhì)的墻和地板，可以在建筑物內(nèi)重新調(diào)整或放置。每個(gè)空間只有兩根柱子，沒(méi)有支撐墻。主要的鋼結(jié)構(gòu)、木材均由螺栓固定在一起，覆蓋層、欄桿也設(shè)計(jì)成可拆卸的。

從而，建筑師創(chuàng)造了一個(gè)更靈活的建筑，讓其適應(yīng)眾多租戶的需求。不僅如此，該建筑在其使用壽命結(jié)束時(shí)，還方便拆除，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)性。

建筑外觀采用了白色外立面、玻璃幕墻，呈現(xiàn)出“包豪斯風(fēng)格”，內(nèi)部則讓大量木材結(jié)構(gòu)裸露在外，呈現(xiàn)木材溫暖美觀的特性，創(chuàng)造一個(gè)舒適的內(nèi)部環(huán)境。

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03 Miotstarnet，挪威，2019年by Voll Arkitekter建筑事務(wù)所這是一棟混合用途建筑，內(nèi)含公寓、酒店、游泳池、辦公室和餐廳。共18層，高85.4米，被建筑高度評(píng)估領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu)CTBUH評(píng)為“全球最高木結(jié)構(gòu)建筑”。

值得一提的是，該建筑的結(jié)構(gòu)也由CLT制成，包括電梯豎井、立柱和懸梁。

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木材的復(fù)興，主要是由對(duì)抗氣候變化這項(xiàng)使命推動(dòng)的，它幾乎落在所有建筑師的肩上。顯然，木材是一種可持續(xù)材料，它在運(yùn)輸制造時(shí)產(chǎn)生的碳足跡更少，而且可以吸收二氧化碳，而混凝土和鋼鐵則會(huì)造成大量的碳排放——混凝土造成的碳排放量占全球二氧化碳排放量的4%至8%。如果換成木材，有研究表明，建筑內(nèi)的二氧化碳將減少60%到75%。

但木構(gòu)高樓的流行，一定離不開(kāi)工程技術(shù)的進(jìn)步。在現(xiàn)代化進(jìn)程中，木材逐漸被人們遺忘和拋棄，就是因?yàn)樗豢赡鼙挥脕?lái)建高樓——它不夠堅(jiān)硬，無(wú)法充當(dāng)高層建筑的結(jié)構(gòu)，而且歷史表明，木構(gòu)建筑容易引發(fā)火災(zāi)。但現(xiàn)在不一樣了。

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04 Puukuokka，芬蘭，2015年by OOPEAA建筑事務(wù)所

Puukuokka是芬蘭第一座高層木構(gòu)公寓樓，憑借Puukuokka，OOPEAA建筑事務(wù)所贏得了2015年芬蘭建筑獎(jiǎng)。

建筑由預(yù)制的模塊化CLT構(gòu)件組成，縮短了施工時(shí)間。CLT模塊的安裝時(shí)間，只有典型混凝土結(jié)構(gòu)的一半。

該公司表示，如果遵循芬蘭的建筑法規(guī)，使承重結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)涂層處理并裝配自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，木構(gòu)公寓樓的防火安全性是類似的混凝土公寓樓的50倍。

現(xiàn)在流行的木材不是普通的木材，而是一種工程木材CLT（cross-laminated timber，交叉層壓木材）。和膠合木相似——由多層木板壓制而成，不同的是，相鄰木板的紋路均垂直相交，而不是都順沿一個(gè)排列方向——這讓木材的強(qiáng)度得到大幅提升。CLT常常以長(zhǎng)3米、寬6米、厚50厘米的平板出現(xiàn)，可以被用來(lái)制造墻壁、地板或天花板。

更讓人欣喜的是，這種材料具有耐火性。它能夠承受高達(dá)270攝氏度的高溫，而且這種大體量的材料，除非有持續(xù)性的火源，否則很難被點(diǎn)燃——這和粗樹枝總是不太容易點(diǎn)燃是一個(gè)道理。它受熱后的表現(xiàn)甚至好于混凝土和鋼材。2017年高層木建筑委員會(huì)（Committee on Tall Wood Buildings）在弗吉尼亞州消防研究實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的防火測(cè)試表明，火自然熄滅后房子的木結(jié)構(gòu)并未受損，但在這種情況下，混凝土反而會(huì)剝落，鋼鐵則會(huì)失去強(qiáng)度。為了徹底打消人們的顧慮，建筑師還傾向在CLT的表面澆筑混凝土或其他防火涂層。

不過(guò)，盡管CLT有這些特性，也并非所有人都相信木材取代混凝土成為主要的建筑材料會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。除了強(qiáng)度和防火性以外，木構(gòu)高樓還有其他需要克服的問(wèn)題。

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05 Terrace House，加拿大，仍在建設(shè)中

by坂茂建筑事務(wù)所

這座19層的混合木結(jié)構(gòu)塔樓位于溫哥華，與建筑師Arthur Erickson設(shè)計(jì)的地標(biāo)建筑長(zhǎng)青大廈（Evergreen Building）相毗鄰。

除了創(chuàng)新性地使用了CLT作為建筑材料，建筑的外觀也很特別。它采用了三角形結(jié)構(gòu)，使用天然材料和大尺度玻璃幕墻，以向Arthur Erickson致敬。

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06 KaIstaden，瑞典，2019年by穆勒建筑事務(wù)所

Kajstaden是瑞典最高的木構(gòu)建筑。這座8.5層高的公寓樓完全由木材建造而成，木材用機(jī)械螺釘固定，可以拆卸并重新使用。每層樓都在短短3天內(nèi)建成。

事務(wù)所表示，木材取代混凝土的方案，在建筑物的使用壽命中，可節(jié)省550噸二氧化碳。建筑被深色木材外墻包裹著，該木材是染色的熱木（一種經(jīng)過(guò)加熱處理以提高耐候性的斯堪的納維亞軟木），它們與建筑內(nèi)部墻面的天然木板形成鮮明對(duì)比。同時(shí)，建筑還采用了八角形的形狀和交錨的屋頂。這些都讓建筑物顯得不沉悶。

每個(gè)樓層上有4套公寓，大小從1到5個(gè)房間不等。為了最大化景觀和自然采光，所有起居室都可以俯瞰海港。

有技術(shù)層面的，比如抗風(fēng)能力。橫向風(fēng)力是摩天大樓設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素，畢竟海拔越高，風(fēng)力就越大。從抗風(fēng)角度來(lái)說(shuō)，大廈當(dāng)然越重越好，但相比鋼材，木材還是太輕了^它真的能用來(lái)建摩天大樓嗎？摩天大樓至少要有100米高（按照建筑物信息數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)構(gòu)安波利斯標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)），這超過(guò)了大多數(shù)建設(shè)和規(guī)劃中的木構(gòu)建筑的高度。所以混合木結(jié)構(gòu)是許多建筑師選擇采用的解決方案，也就是說(shuō)，他們?cè)O(shè)計(jì)的木構(gòu)建筑仍然擁有一個(gè)傳統(tǒng)的鋼筋混凝土內(nèi)核。完全的木結(jié)構(gòu)摩天大樓，似乎只是理想。

還有法律問(wèn)題。在一些國(guó)家，政策逐步放寬，就在今年，澳大利亞將木構(gòu)建筑的允許高度從3層增加到了8層。但另一些國(guó)家卻引入了更嚴(yán)格的法規(guī)。比如英國(guó)，在2017年格倫費(fèi)爾大火之后，政府規(guī)定任何高度超過(guò)18米的新建筑物的外壁均不得使用可燃材料，最近，政府還打算將這項(xiàng)禁令擴(kuò)大到所有高11米以上建筑物。

但這不會(huì)澆滅一部分建筑師對(duì)該材料的熱情。他們認(rèn)為，設(shè)計(jì)木構(gòu)建筑不應(yīng)該是為了技術(shù)炫耀，而應(yīng)該是出于環(huán)保。

而且，木構(gòu)建筑還有許多意想不到的優(yōu)點(diǎn)。首先，它建造的速度更快。因?yàn)镃LT可以預(yù)制，可以先在工廠被切割成精確的尺寸，再在現(xiàn)場(chǎng)完成組裝，而混凝土，每鋪一層都需要等待幾周使它干透;其次，施工對(duì)周圍居民產(chǎn)生的影響更小。因?yàn)槟緲?gòu)建筑的重量輕（相當(dāng)于同等尺寸混凝土建筑的1/5），不需要額外澆筑龐大的混凝土地基，這減少了修建時(shí)產(chǎn)生的噪音;再者，它便于運(yùn)輸。有建筑師做過(guò)計(jì)算，運(yùn)輸鋼筋混凝土建筑材料所需交通工具的數(shù)量，是運(yùn)送木構(gòu)建筑材料的5倍。

用默里·格羅夫大廈的設(shè)計(jì)者Waugh Thistleton（也是木構(gòu)建筑的推行者）的話說(shuō)，木材取代混凝土，“這不是短期或長(zhǎng)期的時(shí)尚。這不僅是可行的，而且勢(shì)在必行?！?/p>