CLT(正交膠合木)作為一種新型木質(zhì)材料,在日本自2016年被相關(guān)規(guī)范承認(rèn)可作為建筑承重結(jié)構(gòu)材料使用,隨后在許多建筑作品中得到了各種應(yīng)用。本刊特別邀請(qǐng)東京工業(yè)大學(xué)環(huán)境社會(huì)理工學(xué)院建筑學(xué)系平輝老師采訪介紹6位日本建筑師和結(jié)構(gòu)師在建筑作品中對(duì)CLT的試驗(yàn)性探索,就CLT的力學(xué)特性與結(jié)構(gòu)形式的關(guān)系、CLT的綜合性能與利用維度、CLT在今后的突破口三個(gè)方面,分23個(gè)主題進(jìn)行梳理編排。通過(guò)對(duì)這些經(jīng)驗(yàn)與思考的群像式呈現(xiàn),對(duì)未來(lái)CLT的創(chuàng)新性利用、新材料技術(shù)與傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)文化的融合、可持續(xù)發(fā)展中的關(guān)鍵課題進(jìn)行深入探討。
As a new material,CLT (Cross-Laminated Timber) has been used as load-bearing structural components in Japan since 2016.In this issue,Miss Ping Hui form Tokyo Institute of Technology interviewed six Japanese architects and structural engineers who have experimentally explored CLT in their works,and the interviews were rearranged in 23 topics from the following three aspects:the relationship between the mechanical properties of CLT and structural forms,the complex properties of CLT and its multi-utilizations,and the potential and challenge of CLT.Through these experiences and thinking from multiple viewpoints,issues such as the innovative utilization of CLT,the integration of new technology and traditional wood culture,as well as the key topics in sustainable development are discussed in depth.
金箱溫春
金箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)事務(wù)所代表。
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(1)具有雙向特性的不可思議的材料
平輝:和其他木質(zhì)材料相比,CLT有怎樣的力學(xué)特性呢?
金箱溫春:CLT是一種不可思議的材料,它類似于結(jié)構(gòu)膠合板的加厚版,按木材的不同纖維方向交替疊放膠合而成。天然木材的力學(xué)性能具有方向性,木纖維的順紋方向較強(qiáng),而正交方向則較弱。CLT通過(guò)將兩個(gè)纖維方向的薄板疊合,使板材同時(shí)具有兩個(gè)方向的強(qiáng)度和剛度。也就是說(shuō),至今為止木材大多是以單方向受力來(lái)使用,而CLT的創(chuàng)新之處在于可作為兩個(gè)方向同時(shí)受力的面材。
稻山正弘:其他集成材多以桿狀構(gòu)件的形態(tài)應(yīng)用于柱、梁、桁架等框架結(jié)構(gòu)。CLT的重要特征是通過(guò)對(duì)薄板在X、Y方向上的交替層疊形成大尺寸板材。膠合板、LVB(復(fù)合單板層積材)等其他板材,都無(wú)法達(dá)到CLT的厚度和面積。CLT的最大尺寸可達(dá)到3m寬、12m長(zhǎng),也具有比其他板材更大的厚度,這樣的巨型面材既可以承擔(dān)垂直荷載,又能抵抗剪力和水平作用力。為了有效利用這些材料特性,我秉承“適材適所”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
平輝:作為新型木質(zhì)材料,CLT的應(yīng)用還處于探索階段,還有許多結(jié)構(gòu)形式、建造方式以及與其他材料復(fù)合的使用方法亟待發(fā)掘。下面請(qǐng)各位談?wù)勗诰唧w設(shè)計(jì)中CLT的使用契機(jī)與其力學(xué)特性的利用策略,以及從中體會(huì)到的CLT為空間與結(jié)構(gòu)形式所帶來(lái)的可能性。
(2)用面材構(gòu)建
原田真宏:我發(fā)表的第一個(gè)作品“XXXX house”(圖1)是一個(gè)平行四邊形的木結(jié)構(gòu)房子。日本傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑一般由線材構(gòu)成,于是我有了嘗試用面材構(gòu)建木架構(gòu)的想法。由于當(dāng)時(shí)沒有大尺寸面材的成品構(gòu)件,我將四塊910mm? 1 820mm的結(jié)構(gòu)膠合板疊合成900mm寬、3 100mm長(zhǎng)的面材來(lái)使用。
從那以后,我就一直在探索木結(jié)構(gòu)在線材以外的可能性。第一個(gè)使用CLT的作品是2017年建成的“荻窪的住宅”(以下簡(jiǎn)稱“荻窪”,圖2,詳見p15)。
蒲池健:這個(gè)住宅的設(shè)計(jì)處于日本剛剛開始使用CLT的時(shí)期。原田團(tuán)隊(duì)希望將CLT同時(shí)作為結(jié)構(gòu)和室內(nèi)飾面,在室內(nèi)把板材全部露出來(lái)。
“家型”架構(gòu)的傳統(tǒng)建造方法通常是在框架上釘結(jié)構(gòu)膠合板,使結(jié)構(gòu)成為一個(gè)整體。而CLT有90mm厚,且?guī)缀醪粫?huì)發(fā)生變形,只要像搭積木一樣錯(cuò)縫搭接后在角部用螺栓連接,就可以形成具有整體性的結(jié)構(gòu)。此外,為了抵抗家型三角屋頂?shù)膫?cè)推力,通常需要在各榀屋架布置抗拉構(gòu)件或滿鋪樓板,或?qū)⑷俏蓓斨苯又糜诘孛?。這個(gè)住宅則利用了CLT結(jié)構(gòu)一體化的特征,家型屋頂相當(dāng)于反向V形梁的折板結(jié)構(gòu),只在二層樓板的局部進(jìn)行連接用于固定,外立面玻璃的橫挺作為受拉構(gòu)件,從而實(shí)現(xiàn)了兩層通高空間。
原田真宏:這個(gè)住宅在節(jié)點(diǎn)的固定中只用了螺栓,屬于鉸接。其實(shí)鉸接節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上比較薄弱,連接點(diǎn)容易變形甚至開裂。為了避免這一情況發(fā)生,方案通過(guò)改變部分CLT板材的角度,使其起到斜撐的作用,從而使結(jié)構(gòu)整體不發(fā)生形變。
“荻窪”是為女性藝術(shù)家設(shè)計(jì)的獨(dú)立住宅,開發(fā)商看到這個(gè)作品之后,產(chǎn)生了將其轉(zhuǎn)化為商品住宅的想法,于是以此為原型開發(fā)出了“木樂之家”(圖3,詳見p15)。新方案中不再使用斜撐的做法,而是將鉸接改良為剛接。目前的木結(jié)構(gòu)以線材為主,線與線之間以點(diǎn)連接,而CLT作為面材,面與面之間可以線連接。如果線達(dá)到一定長(zhǎng)度,就可以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的節(jié)點(diǎn),接近在木結(jié)構(gòu)中很難實(shí)現(xiàn)的剛接,類似于剛性框架結(jié)構(gòu)。這種高強(qiáng)度的線形連接也是CLT的優(yōu)點(diǎn)之一。
(3)無(wú)梁懸挑
遠(yuǎn)藤謙一良:其實(shí)我以前在設(shè)計(jì)北海道七飯町集會(huì)設(shè)施時(shí)也曾使用過(guò)CLT。雖然當(dāng)時(shí)已經(jīng)了解到CLT的相關(guān)技術(shù),但是因?yàn)榉ㄒ?guī)制度還不完善,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上仍然采用了傳統(tǒng)工法。
1 XXXX house 外觀 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
2 荻窪的住宅外觀 ? 平輝
3 木樂之家內(nèi)觀 ? Nacasa & Partners Inc
我的CLT實(shí)踐真正開始的契機(jī)是“HOKKAIDO CLT Pavilion”(以下簡(jiǎn)稱“HCP”,圖4,詳見p17)。北海道林產(chǎn)試驗(yàn)場(chǎng)計(jì)劃對(duì)北海道本地木材制造的CLT進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn),委托我們向政府提出設(shè)計(jì)方案。項(xiàng)目由政府資助建設(shè),作為CLT研究性能的實(shí)驗(yàn)樓,將在未來(lái)十年內(nèi)對(duì)關(guān)于CLT的各種問(wèn)題持續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),包括與雪荷載相關(guān)的結(jié)構(gòu)特性、室內(nèi)外溫度環(huán)境特性、CLT的疲勞損傷、抗震、熱傳導(dǎo)性、外裝涂料的耐久性等。與傳統(tǒng)工法不同,CLT可以在無(wú)梁的情況下仍具備水平方向的強(qiáng)度,僅由水平屋頂和垂直墻面構(gòu)成的結(jié)構(gòu)也能成立。加上在立面正中間設(shè)置突破屋頂高度的豎向長(zhǎng)窗,實(shí)現(xiàn)了明快的構(gòu)成。
平輝:“優(yōu)良設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”(Good Design Award)評(píng)審委員在評(píng)語(yǔ)中提到,這個(gè)建筑“將兩塊CLT板材疊加使用,兩塊板的強(qiáng)軸方向共同作用”,這樣做是為了使兩個(gè)方向上的強(qiáng)度更加互補(bǔ)嗎?
遠(yuǎn)藤謙一良:雖然屋頂下方?jīng)]有設(shè)置梁,但上方疊加了CLT的水平梁。因?yàn)镃LT屋頂在短邊與長(zhǎng)邊兩個(gè)方向上都向外懸挑,設(shè)置水平梁可以增大懸挑。
平輝:HCP的構(gòu)成完全水平垂直,而“ITOI 集團(tuán)總部”(以下簡(jiǎn)稱“ITOI”,圖5,6,詳見p17)的CLT墻體則采用了V字形斜向布置的方式,對(duì)CLT的運(yùn)用策略有什么相應(yīng)的變化嗎?
遠(yuǎn)藤謙一良:ITOI位于北海道郊區(qū),由于郊區(qū)人口正在快速減少,這個(gè)公司希望項(xiàng)目成為區(qū)域振興的樞紐,對(duì)恢復(fù)區(qū)域生機(jī)有強(qiáng)烈的使命感。所以設(shè)計(jì)也打破了一般水平垂直的構(gòu)成,通過(guò)斜向線條的引入創(chuàng)造躍動(dòng)感,希望這個(gè)建筑更具標(biāo)志性,也寄托了對(duì)企業(yè)未來(lái)成長(zhǎng)的期待。這種斜向布置的CLT在結(jié)構(gòu)上形成了類似于拱的結(jié)構(gòu),獲得了比垂直布置的墻體更大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。此外,該公司以前的辦公場(chǎng)所非常狹小,社長(zhǎng)也希望今后大家能在同一片屋頂下的大空間里一起工作。所以整個(gè)建筑空間沒有做過(guò)多的分隔,相當(dāng)于一個(gè)跨度10.5m、進(jìn)深37.3m的隧道狀空間。
平輝:這里的樓板和屋頂也同樣使用了兩塊CLT板材疊加的做法,而這次的附加層設(shè)置在了下方,并在其中布置了照明設(shè)備。
遠(yuǎn)藤謙一良:是的,最初并不是出于美學(xué)上的考慮,而是為了在無(wú)梁的情況下實(shí)現(xiàn)8~9m左右的跨度所需要的強(qiáng)度。后來(lái)結(jié)合室內(nèi)設(shè)計(jì),利用附加層的板間空隙布置了照明設(shè)備。
秋吉浩氣:這個(gè)“崖地上的住宅”(圖7)直接利用CLT作為樓板和屋頂,只在檐口做了斜切的滴水處理。一般木結(jié)構(gòu)住宅要實(shí)現(xiàn)4.5m的跨度,梁高會(huì)很大。而210mm厚的CLT板材可以直接實(shí)現(xiàn)這個(gè)跨度,使結(jié)構(gòu)剖面尺寸變得非常薄,還可以直接作為地板和吊頂?shù)膬?nèi)裝完成面,這也是CLT有意思的地方。另外,像在崖地這樣有高度限制的基地,梁高越大,梁底可利用的空間高度就越小。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),CLT最具魅力的特點(diǎn)在于它可以實(shí)現(xiàn)超薄尺寸的樓板。
原田真宏:“Ento”(詳見p19)是一個(gè)位于離島的旅館。島上風(fēng)景優(yōu)美,所以希望客房的開窗盡量大。如果是普通木結(jié)構(gòu),落柱會(huì)影響開窗的尺寸。而利用CLT厚板的特性可以實(shí)現(xiàn)類似H型鋼的剖面結(jié)構(gòu)形態(tài),保持剛度的同時(shí)為兩側(cè)留下足夠的開放可能。
此外,海邊風(fēng)力很大,這樣的環(huán)境也不適合使用木框架結(jié)構(gòu)。雖然木結(jié)構(gòu)建筑在《方丈記》中被描繪為像水中泡沫一般隨即消逝,但CLT讓木材獲得了接近預(yù)制混凝土的材料屬性,可以成為屹立于海風(fēng)中的巖石,這也是時(shí)代的進(jìn)步。
(4)多面體a:折板結(jié)構(gòu)
平輝:在使用了CLT的許多建筑作品中都采用了折板結(jié)構(gòu),可以結(jié)合作品談?wù)凜LT的力學(xué)特性與折板結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系嗎?
原田真宏:CLT具有雙向的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,非常適合折板結(jié)構(gòu)?!吧按ㄓ∷⑸缥荨保ㄒ韵潞?jiǎn)稱“砂川”,圖8,詳見p21)就直接利用了CLT的這一特性。折板結(jié)構(gòu)的破壞通常是因?yàn)檎劢翘幍倪吘壈宀陌l(fā)生彎曲變形而導(dǎo)致的。單向?qū)臃e材會(huì)因?yàn)闊o(wú)法抵抗這種彎曲變形而脫膠受損,而CLT由于加入了正交方向的板材,兩個(gè)方向的彎曲變形相互制約,能更加合理地應(yīng)對(duì)折板結(jié)構(gòu)中的力流。我們?cè)谏按ㄖ兄苯邮褂昧?2m長(zhǎng)的整板,這是在不使用特殊節(jié)點(diǎn)的情況下CLT可以實(shí)現(xiàn)的最大結(jié)構(gòu)跨度。
4 HOKKAIDO CLT Pavilion 外觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
5 ITOI 集團(tuán)總部外觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
6 ITOI 集團(tuán)總部?jī)?nèi)觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
7 崖地上的住宅外觀效果圖 ? VUILD
荻窪的住宅
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚+野村和良
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
建筑面積:62m2
CLT使用:墻體&屋面90mm厚
建成時(shí)間:2017.03
荻窪的住宅一層平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
荻窪的住宅剖面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
荻窪的住宅CLT 連接軸測(cè)圖 ? 蒲池健
木樂之家
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚+野村和良
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
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CLT使用:墻體&屋面150mm厚
建成時(shí)間:2018.03
木樂之家剖面透視圖 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
木樂之家一層平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
木樂之家二層平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
另外,在折板結(jié)構(gòu)的下折角處用鋼筋混凝土或鋼材進(jìn)行支撐是一般做法,但在這種支撐方式下折板兩端其實(shí)處于鉸接狀態(tài)。這個(gè)建筑在折板和墻體都使用了CLT,折板形成的三角形高度相當(dāng)于梁高,利用這個(gè)高度上的連接實(shí)現(xiàn)了兩端剛接的結(jié)構(gòu)。
蒲池?。哼@個(gè)結(jié)構(gòu)只在V字形折板的兩端做支撐,而中間部分包括折板外邊緣是完全自由騰空的。如果用線材以桁架的方式來(lái)建造折板,雖然折角處的棱線和谷線部分因?yàn)榭梢员还潭ǘ粫?huì)發(fā)生變形,但由于用了鉸接節(jié)點(diǎn),騰空的地方肯定會(huì)變形。由于CLT具有面外方向的剛度,在不設(shè)任何支撐的情況下也能實(shí)現(xiàn)12m跨度,跨中也不會(huì)彎曲變形。這是只有用CLT這樣高強(qiáng)度的材料才能實(shí)現(xiàn)的做法。
稻山正弘:“飯能商工會(huì)議所”(以下簡(jiǎn)稱“飯能”,圖9,10,詳見p23)所在的飯能市曾因西川木材而繁榮一時(shí),曾是埼玉縣產(chǎn)杉木和檜木的木材加工集散地、東京木材市場(chǎng)的生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)。作為工商會(huì)議所,希望能成為西川木材的展示場(chǎng),展示包括CLT在內(nèi)的各種木材使用方式。作為大會(huì)議室二樓樓板的支撐結(jié)構(gòu),由CLT厚板制作的折板V形梁上架設(shè)CLT樓板,梁的中空部分則作為設(shè)備空間使用。“桐朋學(xué)園宗次音樂廳”(以下簡(jiǎn)稱“桐朋”,圖11,12)的初步設(shè)計(jì)是建筑師隈研吾先生和我共同完成的,實(shí)施設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)施工由前田建設(shè)與住友林業(yè)聯(lián)合體完成。在我當(dāng)時(shí)畫的草圖中,CLT在作為折板結(jié)構(gòu)體的同時(shí),還作為音樂廳的聲音反射板使用。雖然CLT的材料特性非常適用于折板結(jié)構(gòu),但是折板的角度如果太緩,則對(duì)結(jié)構(gòu)不利。在這里優(yōu)先考慮聲音效果,因此采用了傾角較緩的折板,使聲音能反射到音樂廳后部。通過(guò)在折板內(nèi)部加設(shè)集成材的垂直梁,使復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了17m的跨度。
平輝:“Suntec新倉(cāng)庫(kù)兼店鋪棟”(以下簡(jiǎn)稱“Suntec”)也同樣采用了折板結(jié)構(gòu),與“砂川”中使用的方法有何不同呢?
蒲池健:“砂川”中使用的折板由單塊CLT板完成跨度,而“Suntec”的跨度超過(guò)了12m,需要在中間對(duì)兩塊板材進(jìn)行接續(xù)。但是“Suntec”所有板材的邊緣都有其他折板單元或墻體支撐,沒有像“砂川”那樣在折板之間出現(xiàn)自由端?!癝untec”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)適用于更大的跨度,但其實(shí)用集成材搭建桁架、再?gòu)膬擅驷斈z合板的方法也同樣可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)構(gòu)。而“砂川”在實(shí)現(xiàn)大跨的同時(shí)保證自由端不變形,這是只有CLT的材料強(qiáng)度才能實(shí)現(xiàn)的。
(5)多面體b:連續(xù)拱
平輝:“南予森林合作社新事務(wù)所”(以下簡(jiǎn)稱“南予”,圖13,詳見p25)采用了拱形屋頂,也是目前收集到的案例中少見的結(jié)構(gòu)形式。與更常見的折板結(jié)構(gòu)相似,CLT板材之間以非垂直的角度拼接。請(qǐng)談?wù)勥@個(gè)項(xiàng)目中采用CLT的契機(jī),以及拱形結(jié)構(gòu)對(duì)CLT力學(xué)特性的利用原理。
金箱溫春:說(shuō)到這個(gè)項(xiàng)目的契機(jī),當(dāng)時(shí)愛媛縣政府和森林合作社為了推進(jìn)CLT的應(yīng)用,向當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計(jì)事務(wù)征集關(guān)于CLT使用的新方案。末光弘和先生和我受邀作為講師,給當(dāng)?shù)亟ㄖ熼_講座介紹CLT,之后舉辦了“南予”的設(shè)計(jì)競(jìng)賽。后來(lái)在獲勝方案的基礎(chǔ)上,我們共同參與了該項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)與實(shí)施。CLT的雙向傳力特征經(jīng)常被用于平板或折板結(jié)構(gòu)的屋頂當(dāng)中。當(dāng)采用折板結(jié)構(gòu)時(shí),只要防止板與板之間發(fā)生相對(duì)位移,就不需要考慮連接處的轉(zhuǎn)動(dòng)。而當(dāng)采用拱頂結(jié)構(gòu)時(shí),雖然拱的結(jié)構(gòu)形式充分利用了CLT雙向傳力的特征,但也存在其他難題。在這個(gè)連續(xù)拱的結(jié)構(gòu)形式中,如何抵抗板材交接處的轉(zhuǎn)動(dòng),成為節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的最大難點(diǎn)。
在當(dāng)時(shí)節(jié)點(diǎn)研究過(guò)程中,我們提出了3版方案。最初的方案是在板的中部用螺栓貫穿并固定,做法非常簡(jiǎn)單,但是螺栓連接形成的有效支承面很小,無(wú)法承受連接點(diǎn)產(chǎn)生的彎矩,導(dǎo)致兩塊板向外轉(zhuǎn)動(dòng)。第二版方案是在板的上下表面用金屬件固定,從外側(cè)抑制向外轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的拉力,但金屬件會(huì)露出板材表面,而且需要對(duì)內(nèi)側(cè)金屬件設(shè)置加強(qiáng)肋,以免折斷。最后的實(shí)施方案是在CLT截面五層薄木中的二、四兩層處置入拉力螺釘(Lag Screw),通過(guò)“口”字形部件形成一體化的連接件。這3個(gè)方案,一開始是希望節(jié)點(diǎn)做法盡量簡(jiǎn)單,但發(fā)現(xiàn)常規(guī)的節(jié)點(diǎn)做法不能有效抵抗彎矩,最后研發(fā)出這個(gè)箱型金屬連接件,實(shí)現(xiàn)了只需在端部布置柱子的連續(xù)拱空間。
此外,木結(jié)構(gòu)很難像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)那樣通過(guò)拱頂?shù)闹С薪Y(jié)構(gòu)抵抗側(cè)推力。因此額外設(shè)置了拉桿,并結(jié)合在室內(nèi)空間的呈現(xiàn)效果對(duì)拉桿的位置和形態(tài)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
8 砂川印刷社屋外觀 ?
9 飯能商工會(huì)議所內(nèi)觀 ? 稻山正弘
10 飯能商工會(huì)議所內(nèi)觀 ? 稻山正弘
11 桐朋學(xué)園宗次音樂廳內(nèi)觀 ? 稻山正弘
12 桐朋學(xué)園宗次音樂廳CLT 折板結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)草圖 ? 稻山正弘
HOKKAIDO CLT Pavilion
建筑設(shè)計(jì):遠(yuǎn)藤建筑工作室/遠(yuǎn)藤謙一良
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):ANDO Imagineering Group
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上1層
建筑面積:83m2
CLT使用:樓板&墻體150mm厚、屋面150mm+210mm厚
建成時(shí)間:2019.02
HOKKAIDO CLT Pavilion 平面詳圖 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
HOKKAIDO CLT Pavilion 剖面詳圖 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
ITOI 集團(tuán)總部剖面圖 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
ITOI 集團(tuán)總部
建筑設(shè)計(jì):遠(yuǎn)藤建筑工作室/遠(yuǎn)藤謙一良
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):ANDO Imagineering Group
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
建筑面積:465m2
CLT使用:墻體150mm厚、樓板&屋面150mm+210mm厚、樓梯、家具
建筑時(shí)間:2020.02
平輝:包括抗彎連接件在內(nèi),一共有三種不同的連接件在板與板的連接處直線排列布置,這也是應(yīng)對(duì)連續(xù)拱結(jié)構(gòu)特有的做法嗎?
金箱溫春:
這是第一次嘗試用CLT建造拱形結(jié)構(gòu),為此開發(fā)了應(yīng)對(duì)彎矩的連接件。此外,我們以螺釘應(yīng)對(duì)面外剪力,通過(guò)加設(shè)釘板固定來(lái)應(yīng)對(duì)面內(nèi)剪力,以防止板間相對(duì)位移。這兩種金屬件的組合方式在一般的木結(jié)構(gòu)建筑中也經(jīng)常使用。
平輝:為了用CLT板建造拱頂,需要把拱形曲面分割成多個(gè)折面來(lái)實(shí)現(xiàn),具體的分割方式是如何決定的?
金箱溫春:如果分割面越小,兩板交接處的傾角則越大,結(jié)構(gòu)形式也更接近折板,這不但在力學(xué)上是有利的,也能減少節(jié)點(diǎn)數(shù)量,造價(jià)也更經(jīng)濟(jì)。但從設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上看,如果分割面太少,就無(wú)法形成圓拱的造型效果,所以曲面的分割需要在結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)間取得平衡。
平輝:從這次連續(xù)拱經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,CLT在今后有可能向切面玻璃或鉆石那樣更復(fù)雜的多面體結(jié)構(gòu)發(fā)展嗎?
金箱溫春:類似“橫濱國(guó)際客運(yùn)碼頭”那樣角度變化多樣的屋頂形式,采用折板結(jié)構(gòu)是有可能實(shí)現(xiàn)的,現(xiàn)在有很多相關(guān)研究。
(6)既柱亦梁的大型截面構(gòu)件
平輝:在原田先生與蒲池先生合作的作品當(dāng)中,多是利用尺寸相當(dāng)于層高的CLT大截面材進(jìn)行建造,這一系列作品利用了CLT的什么特性呢?
13 南予森林合作社新事務(wù)所外觀 ? 南予森林工會(huì)
14 立山的家內(nèi)觀 ? Ryota Atarashi
原田真宏:我最開始使用大截面集成材,是在設(shè)計(jì)Stroog社長(zhǎng)的住宅“立山的家”(圖14)的時(shí)候。那時(shí)使用的并非CLT,而是高2 100mm的單向?qū)臃e材。這個(gè)住宅所在的富山地區(qū)降雪量非常大,有時(shí)積雪能達(dá)到2m厚,如果積雪擋住光線,冬天都只能呆在昏暗的屋里,這對(duì)心理健康影響很不好。所以這個(gè)住宅采用了巨型截面的梁架結(jié)構(gòu),可以在屋頂上保存積雪,而不占用住宅周邊地面,在冬天仍然能確保住宅空間的寬敞明亮。
“A&A LIAM FUJI”(以下簡(jiǎn)稱“A&A”,圖15,詳見p27)是第一次利用CLT作為大截面集成材的建筑。這是一個(gè)與藝術(shù)家合作的項(xiàng)目,設(shè)計(jì)概念是“旅館中的旅途”,為了這種體驗(yàn)盡可能拉長(zhǎng)了室內(nèi)動(dòng)線。通常木結(jié)構(gòu)上下層的柱網(wǎng)必須對(duì)齊,上下層的空間也是對(duì)位的。但如果梁高與層高相當(dāng),同時(shí)交接處的支承高度足夠大的話,就有可能突破上下層結(jié)構(gòu)對(duì)位的制約。CLT大截面集成材可以實(shí)現(xiàn)上下層結(jié)構(gòu)軸線不需對(duì)齊的結(jié)構(gòu),這是木結(jié)構(gòu)建筑革命性的改變。利用這個(gè)特點(diǎn),各層的田字形平面可以自由布置,一層的第1象限空間與上層的第 1~4象限空間相連。通過(guò)梯子或樓梯的連接,僅90m2的空間變成了巨型立體迷宮??梢哉f(shuō)這個(gè)項(xiàng)目是利用結(jié)構(gòu)形式的革新,創(chuàng)造了新的空間形式。
“Stroog社屋”(以下簡(jiǎn)稱“社屋”,圖16,詳見p29)同樣利用了CLT的非異向性,也就是可以同時(shí)抵抗垂直力和水平力的特征。正是因?yàn)镃LT包含了縱橫兩個(gè)方向的木材纖維,在結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)交點(diǎn)處相當(dāng)于柱子,而在其他懸空的部分又相當(dāng)于梁。
蒲池?。涸谏缥莸脑O(shè)計(jì)初期,我和原田團(tuán)隊(duì)討論了集成材與CLT之間的選擇問(wèn)題。在這個(gè)結(jié)構(gòu)形式中,只能通過(guò)固定上下層板材垂直相交的部分來(lái)抵抗水平力,因此需要對(duì)面外彎矩進(jìn)行處理。集成材抵抗面外彎矩的性能非常弱,所以我們決定選用CLT。
平輝:這個(gè)作品中也有多處大幅懸挑的梁,如何保證結(jié)構(gòu)體系整體的穩(wěn)定性呢?
蒲池?。河捎诹焊?m,要實(shí)現(xiàn)梁的大懸挑難度不大。但有另外一個(gè)問(wèn)題,如果只有一個(gè)支點(diǎn),結(jié)構(gòu)就會(huì)不穩(wěn)定,所以每塊板材原則上要有兩個(gè)支點(diǎn)。最終的方案中有一處無(wú)法保證兩個(gè)支點(diǎn),此處利用為二層樓板所架設(shè)的集成材為CLT板提供第二個(gè)支點(diǎn),從而取得平衡。此外,由于交接處的支承高度不足,一旦重心發(fā)生偏移,構(gòu)件就會(huì)上翹脫出,所以需要特殊的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。
15 A&A LIAM FUJI 外觀 ?
Ento
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)、局部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
層數(shù):地下1層、地上2層
建筑面積:1 640m2
CLT使用:樓板120mm厚、墻體、屋面150mm厚、格子剪力墻
建成時(shí)間:2021.05
Ento 平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
Ento CLT 與集成材復(fù)合樓板詳圖 ? 蒲池健
Ento 剖面透視圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
平輝:這個(gè)45°切角的節(jié)點(diǎn)也是為了這次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系而研發(fā)的嗎?形狀相同、不分雌雄的榫卯接合方式是否同樣出于結(jié)構(gòu)的考慮?
蒲池?。菏紫龋瑔螇K板材的最大尺寸達(dá)3m? 12m,無(wú)法采用復(fù)雜的建造工序,巨型板材只能以直接從正上方落下的方式拼合。此外,咬合拼接的一般做法是切除構(gòu)件咬合深度的一半,這種做法會(huì)造成抵抗彎矩的材料高度也隨之減半,結(jié)構(gòu)效率降低。如果只需考慮X、Y軸其中一個(gè)方向的受力,也可以采用一側(cè)開槽、另一側(cè)完整嵌入的做法。但這次的結(jié)構(gòu)體既要確保兩個(gè)方向的受力,又要使抗彎性能最大化。同時(shí),CLT還要作為室內(nèi)完成面,施工時(shí)要盡量保持表面的整潔,細(xì)部上的處理要更加極致。因此以復(fù)雜的金屬件從外部加固的方法不在我們的考慮范圍內(nèi),希望能通過(guò)木材與木材的直接咬合固定來(lái)完成節(jié)點(diǎn)。
原田真宏:這個(gè)節(jié)點(diǎn)中木材直接咬合完成傳力,內(nèi)部的金屬件只是為了防止構(gòu)件上翹脫出。我們與Stroog公司共同完成過(guò)很多項(xiàng)目,并研發(fā)出了不少節(jié)點(diǎn)。
社屋項(xiàng)目也屬于“結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)可錯(cuò)位”系列,不同于A&A封閉的空間單元,社屋中的空間單元是開放的,可以不斷向外擴(kuò)張。這種可擴(kuò)張的構(gòu)成形式,也是這一系列新的探索突破。
“ROOFLAG”(圖17,詳見p31)是用CLT建造大空間的一次嘗試,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是Arup團(tuán)隊(duì)。用木結(jié)構(gòu)建造大空間的限制在于木材的最大運(yùn)輸尺寸。在日本,一般只能運(yùn)送12m以下的木材,所以如果結(jié)構(gòu)跨度超過(guò)12m,保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的關(guān)鍵就不再是CLT本身作為梁的性能,而是節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度。節(jié)點(diǎn)能否有效完成力的傳遞,能否被制造出來(lái),才是真正的問(wèn)題所在。
如果是普通的單向集成材,即使從梁的截面打入螺栓,由于順著纖維方向,螺栓是無(wú)法起到固定作用的。如果從梁的表面垂直于纖維方向打入螺栓,必須先在梁內(nèi)部嵌入金屬板,然后再打入銷釘固定,流程相當(dāng)繁瑣,用鋼量大,也增加了結(jié)構(gòu)自重,不是經(jīng)濟(jì)的做法。而CLT由不同纖維方向的板材交疊制成,可從垂直纖維方向的木層打入螺栓,實(shí)現(xiàn)具有抗拉強(qiáng)度的節(jié)點(diǎn)。CLT非常適用于只用螺栓連接的情況。
平輝:從結(jié)構(gòu)外部完全看不到金屬連接件,梁架的搭建和固定方式讓人感到非常不可思議。
原田真宏:這和日本傳統(tǒng)建筑中“欄間”①的做法是一樣的,是欄間的放大版本。
(7)面材和線材的組合
平輝:稻山先生有兩個(gè)作品使用了面材與線材組合的方式,這在其他建筑師的作品中很少見。這種結(jié)構(gòu)形式是從傳統(tǒng)的只用線材的架構(gòu)發(fā)展而來(lái)的嗎?
蒲池?。骸癝YNEGIC Office”(以下簡(jiǎn)稱“SYNEGIC”,圖18,詳見p33)的業(yè)主是生產(chǎn)木結(jié)構(gòu)建筑用螺釘?shù)闹圃旃?,和我們有研究上的合作。業(yè)主在建造新辦公樓時(shí),直接委托我們作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師與建筑師合作。因此從設(shè)計(jì)初始階段開始,設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的配合就非常緊密,探討了許多不同的結(jié)構(gòu)形式。建筑師的設(shè)計(jì)概念是一個(gè)具有柔和曲線的屋頂架構(gòu)。
稻山正弘:為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)三維曲面的屋頂形狀,我們將形狀不同的平面桁架平行排列,并通過(guò)斜向連接使其成為一個(gè)立體桁架。如果斜向連接構(gòu)件采用線材一類的桿件,多個(gè)方向的構(gòu)件就會(huì)匯聚到一個(gè)點(diǎn),這樣連接節(jié)點(diǎn)就會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜。所以我們嘗試用CLT取代線材,節(jié)點(diǎn)就從一個(gè)點(diǎn)擴(kuò)大成一條邊。三角形的CLT面材,通過(guò)三角形的斜邊傳力,避免了所有力集中在某一點(diǎn)上傳遞的情況。這個(gè)想法也得到了建筑師堀越先生的贊同,線與面的結(jié)合會(huì)呈現(xiàn)出獨(dú)特的空間效果。而線材構(gòu)成的平面桁架與CLT面材組合形成的立體桁架,可以利用面材斜邊的長(zhǎng)度通過(guò)螺釘進(jìn)行固定,使節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)潔化、合理化。另外,該公司也希望他們生產(chǎn)的螺釘可以在結(jié)構(gòu)中得到更多利用,所以幾乎都采用了螺釘固定的節(jié)點(diǎn)連接方式。
蒲池?。航ㄔ鞎r(shí)先在地面組裝平面桁架,然后將其吊立,再將三角形的CLT插入固定,楔形效果使構(gòu)件之間緊密連接,從形態(tài)上看也能在桁架之間形成拉結(jié),使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,建造方式上也是合理的。另外,桁架的線材截面為90mm見方,CLT面材也是90mm厚,線與面拼合時(shí)表面剛好齊平,完成面可以得到簡(jiǎn)潔的呈現(xiàn)。這種厚底的面材,除了CLT以外也別無(wú)他選。
16 Stroog社屋施工現(xiàn)場(chǎng) ? Ryota Atarashi
17 ROOFLAG 內(nèi)觀 ? Mitsumasa Fujitsuka
18 SYNEGIC Office 內(nèi)觀 ? Hiroyuki Hirai
砂川印刷社屋
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上1層
建筑面積:300m2
CLT使用:墻體270mm厚、折板屋面150mm
建成時(shí)間:2019.09
砂川印刷社屋平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
砂川印刷社屋CLT 折板結(jié)構(gòu)軸測(cè)圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
砂川印刷社屋剖面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
砂川印刷社屋剖面透視圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
稻山正弘:飯能商工會(huì)議所(圖19)中,使用了一種叫做“J Panel”的36mm厚CLT作為平行弦桁架的斜撐。
我認(rèn)為木架構(gòu)中柱梁等線材在空間中是極具表現(xiàn)力的。在線與面的組合中,面材也成為空間表現(xiàn)的一部分,而CLT比膠合板更具有木材的表現(xiàn)力,從這一點(diǎn)來(lái)看CLT是相當(dāng)有魅力的材料。
平輝:在大多數(shù)作品中,對(duì)板材的利用方式都是水平、垂直布置,而稻山先生的作品中則是斜向布置,在構(gòu)成上十分獨(dú)特。板材懸浮在空中的造型乍一看覺得很不可思議,但實(shí)際在結(jié)構(gòu)上又是合理的。CLT在視覺上可以被識(shí)別為整體架構(gòu)的一部分,但呈現(xiàn)方式又不同于線材的框架結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的力流順著桿件方向,與視覺對(duì)架構(gòu)的把握是一致的;而CLT板材把不同方向的力流聚合在一個(gè)面上,這也許是在視覺上感到不可思議的原因之一。
稻山正弘:重要的是,將線材與CLT面材進(jìn)行組合時(shí),必須要有組合利用的合理性,如果缺乏合理性就沒有組合的必要。木結(jié)構(gòu)中如果節(jié)點(diǎn)很復(fù)雜,鋼節(jié)點(diǎn)的價(jià)格將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出木材,這是首先要盡量避免的情況,因此我們利用CLT來(lái)簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)。例如,在立體桁架中以CLT作為斜撐時(shí),用一個(gè)面狀構(gòu)件替代兩個(gè)不同方向的線性構(gòu)件來(lái)簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)。由此看來(lái),CLT與線材的組合在今后還會(huì)有更多新的發(fā)展機(jī)會(huì)。
(8)自由造型與曲面
平輝:結(jié)合計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù),秋吉先生對(duì)CLT等木材在建筑中的使用方法提出了很多新設(shè)想??梢哉?wù)劗?dāng)初使用CLT材料的契機(jī)嗎?
秋吉浩氣:我們至今為止做的大部分項(xiàng)目,包括“稀人之家”(圖20),都是在探討如何對(duì)板材進(jìn)行加工的問(wèn)題。日本的建筑文化圍繞線性木構(gòu)件展開,傳統(tǒng)的木材加工工具基本只用于對(duì)線性材料的端部進(jìn)行開榫加工。而現(xiàn)在像ShopBot這樣的CNC數(shù)控機(jī)床可以在木板上方自由移動(dòng)切割,更適用于對(duì)具有一定寬度的材料進(jìn)行加工。
第一次使用CLT是在2017年“川崎臨時(shí)橋”(圖21,詳見p35)中,后來(lái)在“面白法人KAYAC花園辦公”(以下簡(jiǎn)稱“KAYAC”,圖22,詳見p35)項(xiàng)目中得到發(fā)展。用ShopBot對(duì)36mm的“J Panel”進(jìn)行加工,切割出形狀各異的建筑構(gòu)件。雖然也可以使用天然木材,但如果切割角度太特殊,構(gòu)件可能會(huì)像一次性筷子一樣順著木材纖維方向開裂,因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)太復(fù)雜的形狀。但CLT板材是由木纖維相互垂直的薄板疊合而成的,因此可以自由切割,造型更加多變。該項(xiàng)目的節(jié)點(diǎn)破壞實(shí)驗(yàn)和強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)是和京都工藝?yán)w維大學(xué)的滿田衛(wèi)資老師一起完成的。
“CAMPPOD”(圖23,24,詳見p35)是通過(guò)逐漸改變板材角度螺旋向上形成穹頂狀的外殼。由于不設(shè)任何外飾面,直接將木材表面的涂料作為完成面,為了防止間隙漏水,對(duì)每一塊木板構(gòu)件做了端部滴水、排水孔等防水加工,以及細(xì)微的邊緣切角。設(shè)計(jì)中主要利用了3D模型,最后制作試驗(yàn)?zāi)P筒⑦M(jìn)行了潑水實(shí)驗(yàn),項(xiàng)目建成至今沒有發(fā)生過(guò)漏雨的情況。我們采用的是24mm厚的“J Panel”,如果板厚增加到120mm,這種結(jié)構(gòu)形式也可以應(yīng)用于住宅。
平輝:這些作品都利用了計(jì)算機(jī)建模對(duì)變化的構(gòu)件形狀進(jìn)行精確的設(shè)計(jì),同時(shí)CLT雙向纖維的疊合又賦予不同形狀構(gòu)件的切割以更高的自由度。計(jì)算機(jī)參數(shù)化設(shè)計(jì)與CLT構(gòu)件加工的結(jié)合,在“東京學(xué)藝大學(xué)教育孵化設(shè)施”(以下簡(jiǎn)稱“學(xué)藝大學(xué)”,圖25)中,從二維平面構(gòu)件發(fā)展到了三維曲面構(gòu)件,這是對(duì)CLT在造型自由度上前所未有的大膽突破。
秋吉浩氣:最初,我們想通過(guò)對(duì)CLT板的上下表面進(jìn)行小幅度切削,制作曲面構(gòu)件單元,然后在這些CLT曲面單元板的拼接處澆筑混凝土,像日本修補(bǔ)陶器的傳統(tǒng)技法金繼②一樣造出混合結(jié)構(gòu)的曲面屋頂,但這種建造方式無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在我們與結(jié)構(gòu)師進(jìn)行溝通后,在屋面下方設(shè)置了梁,進(jìn)一步劃分曲面單元,并做了這個(gè)方案的試驗(yàn)?zāi)P?。?xiàng)目從10月份開始施工,自由曲面的混凝土屋面所用的CLT曲面模板都是在VUILD的本牧工廠加工制作的。根據(jù)構(gòu)件的曲率變化,使用了120~240mm四種不同厚度的CLT板。澆筑混凝土一側(cè)的板材表面只作粗略的切削以保證大致造型,而作為室內(nèi)天花的表面則加工成光滑的曲面。
平輝:一塊CLT模板的加工時(shí)間大概是多久?
19 飯能商工會(huì)議所內(nèi)觀 ? 稻山正弘
20 稀人之家內(nèi)觀 ? Takumi Ota
21 川崎臨時(shí)橋外觀 ? Kunihiko Sato
22 面白法人KAYAC 花園辦公 ? Hayato Kurobe
一層平面圖
二層平面圖
西棟南北方向剖面圖
東棟南北方向剖面圖
平行弦桁架詳圖
組子格子(花格)剪力墻詳圖
飯能商工會(huì)議所圖紙 ? 野沢正光建築工房
飯能商工會(huì)議所
建筑設(shè)計(jì):野澤正光建筑工房
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):Holzstr/稻山正弘
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
建筑面積:755m2
CLT使用:折板柱梁90mm厚、平行弦桁架36mm厚
建成時(shí)間:2020.03
秋吉浩氣:挺費(fèi)時(shí)間的,要先做好一面,再翻過(guò)來(lái)做另一面,加起來(lái)要0.5~1h。項(xiàng)目一共需要制作大約2 000塊CLT模板。
平輝:這種模板可以使用其他木材嗎?
秋吉浩氣:也可以,但CLT更適合用于三維加工。如果用天然木材做的話,會(huì)有順著纖維方向裂開的風(fēng)險(xiǎn),無(wú)法滿足整體強(qiáng)度的需求。
平輝:在從平板削出曲面的過(guò)程中,CLT兩側(cè)的表層被切削的部分最多,強(qiáng)軸方向的強(qiáng)度會(huì)被削弱嗎?在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮CLT經(jīng)過(guò)切削之后力學(xué)性能的變化嗎?
秋吉浩氣:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由東京大學(xué)的佐藤淳老師擔(dān)任,需要仔細(xì)檢查切削之后薄板間的連接程度是否能保證整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。其中,梁的CLT模板在強(qiáng)軸方向與跨度方向上是一致的。
(9)作為剪力墻的合理性和表現(xiàn)性
平輝:CLT作為剪力墻與其他結(jié)構(gòu)形式結(jié)合的使用方法非常常見。在作為抗震構(gòu)件的同時(shí),CLT在空間中具有怎樣的表現(xiàn)性呢?
遠(yuǎn)藤謙一良:CLT具有非常驚人的強(qiáng)度。如果在結(jié)構(gòu)柱之間置入結(jié)構(gòu)膠合板作為剪力墻,其壁倍率③通常為2倍。而如果用CLT作為剪力墻,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示壁倍率可達(dá)50倍。所以在傳統(tǒng)工法的結(jié)構(gòu)中局部使用CLT,可以提高設(shè)計(jì)的自由度。
金箱溫春:在討論如何利用CLT時(shí),大家都會(huì)自然而然地想到把它作為墻體使用,這是相當(dāng)合理的方法。例如,在3層樓高的建筑中垂直地連續(xù)布置CLT剪力墻,承載力就會(huì)集中在一處,造成一側(cè)的柱子過(guò)度受拉。而如果將上下層的剪力墻錯(cuò)開布置,墻所受到的壓力與拉力相互抵消,能夠減少柱的負(fù)擔(dān)。我擔(dān)任結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)監(jiān)修的“兵庫(kù)縣林業(yè)會(huì)館”(圖26)是一座5層高的鋼結(jié)構(gòu)建筑,在立面以相間的格子狀布置CLT剪力墻,從而獲得了更高的抗震效率。
蒲池?。篍nto中CLT剪力墻的做法可以說(shuō)是CLT板材工法中最常用的。根據(jù)最初的設(shè)計(jì)概念,我們希望利用3 000mmCLT大板,但后來(lái)簽約的工廠可制作的最大尺寸只有1 250mm?6 000mm。最后的實(shí)施方案是將1 250mm小板進(jìn)行三等分后組合成格子狀,最后在上下端通過(guò)預(yù)埋件固定。
平輝:如果能用3 000mm大板,會(huì)有什么新的可能性呢?
蒲池健:從整體設(shè)計(jì)出發(fā),我們的最初想法是通過(guò)在CLT 板上開洞來(lái)創(chuàng)造一種通透的剪力墻?,F(xiàn)在這個(gè)由更窄的板材組合而成的格子狀剪力墻,其實(shí)用集成材也能實(shí)現(xiàn)。不過(guò)因?yàn)橄M肅LT 達(dá)到設(shè)計(jì)概念的統(tǒng)一,所以依然采用CLT,切分成類似于梁的線性構(gòu)件后再重新組合。
平輝:確實(shí)在這個(gè)格子狀的構(gòu)成中,通過(guò)這種組合方式的集成材也能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體的雙向性,CLT本身具有的雙向傳力特點(diǎn)就沒有這么明顯了。
(10)新的復(fù)合形式
平輝:除了剪力墻,不少作品中還出現(xiàn)了CLT與其他材料復(fù)合的結(jié)構(gòu)形式。在這些復(fù)合結(jié)構(gòu)中CLT起到了什么作用呢?
24 CAMPPO 外觀與細(xì)部 ? Hayato Kurobe
遠(yuǎn)藤謙一良:“北海道森林營(yíng)造專業(yè)學(xué)院”(圖27,28,詳見p37)在平面較為開放的X軸方向上以傳統(tǒng)框架工法建造,而在不需要開窗的較封閉Y軸方向上使用了CLT。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中面臨的最大問(wèn)題是,這個(gè)學(xué)校要求使用北海道產(chǎn)的木材來(lái)建造,而北海道能生產(chǎn)的CLT板材最大尺寸只有1.2m? 6m。要用這些小板建造10.8m? 18m的實(shí)習(xí)室,需要將9塊板排成三列,并且需要在下部設(shè)梁使結(jié)構(gòu)具有整體性。當(dāng)然也可以用集成材作為梁,但在10m的跨度下,集成材的梁高會(huì)超過(guò)1m。實(shí)習(xí)課會(huì)使用無(wú)人機(jī)等設(shè)備,為了確??臻g凈高的有效性,最后采用了600mm高的張弦梁。
23 CAMPPO 外觀與細(xì)部 ? Hayato Kurobe
25 東京學(xué)藝大學(xué)教育孵化設(shè)施CLT 模板施工現(xiàn)場(chǎng) ? VUILD
26 兵庫(kù)縣林業(yè)會(huì)館外觀 ? 金箱溫春
南予森林合作社新事務(wù)所
建筑設(shè)計(jì):新企畫設(shè)計(jì)x SUEPx 金箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)事務(wù)所共同體
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):金箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)事務(wù)所
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
建筑面積:772m2
CLT使用:剪力墻、連續(xù)拱屋面150mm厚、家具90mm厚
建成時(shí)間:2021.03
南予森林合作社新事務(wù)所一層平面圖 ? SUEP
南予森林合作社新事務(wù)所二層平面圖 ? SUEP
南予森林合作社新事務(wù)所節(jié)點(diǎn)詳圖 ? 金箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)事務(wù)所
南予森林合作社新事務(wù)所剖面圖 ? SUEP
蒲池健:Ento的部分樓板跨度達(dá)到10m,CLT自重較重,并不太適合用于大跨度。所以用集成材的梁進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng),從而使其上承載的CLT樓板在兩個(gè)方向上都能做出更大的懸挑。
作為這種復(fù)合利用形式的發(fā)展,通過(guò)對(duì)集成材梁與CLT的一體化,可以制作類似合成板的構(gòu)件。如果直接把兩段集成材拼接成更高的梁,需要用超長(zhǎng)螺栓固定,以防止構(gòu)件之間的錯(cuò)動(dòng)。如果在當(dāng)中加入CLT,從CLT兩側(cè)分別與集成材連接,即使上下兩側(cè)的梁錯(cuò)開布置也可以通過(guò)CLT完成力的傳遞,這樣只需要用短螺栓就能完成連接。
平輝:也就是說(shuō),CLT的介入使許多構(gòu)件的連接變得更容易了?
蒲池?。毫硗?,在CLT的上下兩面等距鋪設(shè)木或鋼肋,也可以制作出具有超強(qiáng)剛度的加肋板。
CLT作為單體其實(shí)并沒有那么大的吸引力(笑),自重大,制造方法粗糙,而且強(qiáng)度與外觀所呈現(xiàn)的體量感并不相符。CLT結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度取決于節(jié)點(diǎn),很難完全發(fā)揮材料本身的性能。從這個(gè)角度來(lái)看,也希望通過(guò)與其他材料的復(fù)合,盡可能發(fā)揮CLT作為面材的潛力。
金箱溫春:只用CLT工法來(lái)建造的話,在表現(xiàn)上很受限制,只能做出類似鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑?!澳嫌琛保▓D29,30)的主體結(jié)構(gòu)采用了傳統(tǒng)框架工法,CLT僅用作屋頂、部分樓板與其中一個(gè)方向的剪力墻。因此局部使用CLT會(huì)是一種相當(dāng)有效的方法,例如在鋼結(jié)構(gòu)中用CLT建造核心筒,可以使空間更加開放。
最重要的是,不能盲目地使用木結(jié)構(gòu)或追求木質(zhì),而是要去思考如何更好地利用材料。實(shí)際上可以在希望表現(xiàn)木質(zhì)的地方使用木材,比如看得到的地方或主要空間,而在看不到的地方用鋼筋混凝土建造,這樣既可以提升建筑的抗震性能,又可以降低成本??傊?,如果執(zhí)著于全部使用木結(jié)構(gòu)或CLT,或因?yàn)镃LT 是新材料就過(guò)度強(qiáng)調(diào)它的可能性,這樣會(huì)適得其反。CLT 也有自身的局限性,只有用在真正合適的地方,今后才能有更廣闊的發(fā)展。
原田真宏:說(shuō)到木結(jié)構(gòu),常常會(huì)有追求純粹性的傾向,希望全部用CLT或木材建造,我認(rèn)為完全沒有必要。在常規(guī)的建筑結(jié)構(gòu)中,把木材用在能勝任的地方,這樣反而更能增加木結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)。例如,ROOFLAG的主體結(jié)構(gòu)就是鋼筋混凝土,只在梁中用了CLT。如果完全使用木結(jié)構(gòu),不但建造難度更大,而且耗能耗材,反而失去了展現(xiàn)木結(jié)構(gòu)魅力的機(jī)會(huì)。木材的優(yōu)點(diǎn)在于柔軟易加工,能與不同的材料友好相處。遇到鋼或混凝土?xí)r,如果節(jié)點(diǎn)合不上,也可以稍作切削調(diào)整。適得其所,是我使用木結(jié)構(gòu)的立場(chǎng)。
平輝:在關(guān)于CLT力學(xué)特性與作品結(jié)合的討論中,提到很多節(jié)點(diǎn)做法和造型是只有CLT才能實(shí)現(xiàn)的,請(qǐng)結(jié)合具體的施工建造談?wù)凜LT作為建筑材料還有哪些方面的優(yōu)勢(shì)?
原田真宏:木質(zhì)材料常常會(huì)因?yàn)闈穸茸兓l(fā)生起翹和收縮變形。在ROOFLAG施工期間,我也曾非常擔(dān)心,同為木質(zhì)材料的CLT會(huì)不會(huì)因天氣變化而變形,導(dǎo)致陰雨天無(wú)法施工。然而,當(dāng)CLT的層板發(fā)生膨脹、收縮時(shí),另一個(gè)方向的層板會(huì)對(duì)變形起到制約作用,不同方向的層板之間相互約束,可以使板材保持穩(wěn)定的形狀,這得益于CLT精密的材料構(gòu)造。CLT的尺寸穩(wěn)定性還沒有得到廣泛的關(guān)注,但確實(shí)是一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)。
另外,使用普通木材時(shí)必須要考慮纖維的方向性,相比之下CLT的非異向性也是一個(gè)有趣的優(yōu)點(diǎn)。明明是木材,在使用時(shí)卻可以不用注意方向,與泡沫、苯乙烯板這些材料的感覺挺類似的。
秋吉浩氣:我們?cè)陧?xiàng)目里常用到兩款機(jī)器進(jìn)行加工。其中ShopBot是我們公司在銷售的機(jī)器,目前在日本全國(guó)范圍內(nèi)大概售出了145臺(tái),除了制造業(yè)的外包外,購(gòu)買者中也有家具設(shè)計(jì)師或建筑師。ShopBot是一個(gè)美國(guó)品牌,每臺(tái)價(jià)格約500萬(wàn)日元。這種機(jī)器裝配具有高度開放性,你可以自己組裝配線,如果壞了也可以自己更換零件。但機(jī)器只能使用垂直加工的刀片,沒法進(jìn)行其他角度的加工??杉庸ぐ宀牡淖詈癯叽缡?0mm,但加工速度會(huì)變得很慢,實(shí)際使用中36mm和45mm厚的板材是最合適的。像在KAYAC等項(xiàng)目里,我們經(jīng)常使用36mm厚“J Panel”(圖31)。另外一款機(jī)器BIESSE是一個(gè)意大利品牌,每臺(tái)約3 000萬(wàn)日元,屬于高科技產(chǎn)品,不能自己更換零件,但配有多種刀片可以進(jìn)行不同角度的加工,適用的板材厚度和重量也更自由。學(xué)藝大學(xué)和CAMPPOD的構(gòu)件制作就使用了這臺(tái)機(jī)器。
27 北海道森林營(yíng)造專業(yè)學(xué)院實(shí)習(xí)室內(nèi)觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
28 北海道森林營(yíng)造專業(yè)學(xué)院門廳內(nèi)觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
29 南予森林合作社新事務(wù)所內(nèi)觀 ? 金箱溫春
30 南予森林合作社新事務(wù)所屋頂施工 ? 金箱溫春
A&A LIAM FUJI
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上3層
建筑面積:105m2
CLT使用:墻體210mm厚
建成時(shí)間:2019
A&A LIAM FUJI 平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
A&A LIAM FUJI CLT 連接節(jié)點(diǎn)詳圖 ? 蒲池健
原田真宏:在大家的印象里,木結(jié)構(gòu)會(huì)更偏向傳統(tǒng)的工匠技藝。但CLT可以說(shuō)是最適合與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)合的材料,能與計(jì)算機(jī)數(shù)控加工設(shè)備無(wú)縫銜接。即使要加工精細(xì)復(fù)雜的接口,也可以做到與3D模型完全一致。木樂之家中,如果是手工制作指型節(jié)點(diǎn)會(huì)非常耗時(shí),而數(shù)控加工僅需30min就可以精確地完成切割,實(shí)現(xiàn)低成本量產(chǎn)。
就像從建筑師的筆記本電腦直接打印圖紙一樣,建模文件可直接指導(dǎo)加工設(shè)備進(jìn)行操作。電腦顯示屏與現(xiàn)場(chǎng)制作的差距將會(huì)無(wú)限縮小,作為與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的材料,CLT是最具優(yōu)勢(shì)的。
秋吉浩氣:在學(xué)藝大學(xué)的設(shè)計(jì)階段,除了常規(guī)的建筑設(shè)計(jì),我們還進(jìn)行了制造設(shè)計(jì)。比如,如何在預(yù)算范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì),要用多少平方米、多少塊CLT來(lái)制作;按照構(gòu)件曲率選擇不同厚度的板材(比如曲率較小的部分用120mm厚,曲率較大的部分用240mm厚的板材),從需要使用的材料數(shù)量來(lái)計(jì)算造價(jià),再按照反饋調(diào)整設(shè)計(jì)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中以Grasshopper為核心,對(duì)形狀、板材切割、預(yù)算、結(jié)構(gòu)等信息進(jìn)行統(tǒng)籌,這是一種全新的設(shè)計(jì)方法。
另外,建造時(shí)通常會(huì)采用激光定位,但因?yàn)橛腥S模型數(shù)據(jù),在學(xué)藝大學(xué)的模板搭建試驗(yàn)中(圖32,33),我們只要戴上HoloLens就可以根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的高度信息,確認(rèn)各個(gè)方向上板的準(zhǔn)確位置。這個(gè)項(xiàng)目共有2 000塊不同的部件,需要向施工者傳達(dá)清楚每一塊的具體位置,通過(guò)HoloLens就可以按照模型數(shù)據(jù)與施工現(xiàn)場(chǎng)共享位置信息。正式施工時(shí),施工人員戴上HoloLens進(jìn)行位置確認(rèn)。模板搭建試驗(yàn)是由事務(wù)所的2名員工和3名兼職人員完成的,說(shuō)明即使不是專業(yè)人員也能理解這個(gè)信息系統(tǒng)。
平輝:可以說(shuō),這種建造模式充分利用了最新的數(shù)字技術(shù),既能更方便地通過(guò)建模驗(yàn)證建筑的可行性,又能在部件規(guī)格完全不同的情況下進(jìn)行生產(chǎn)施工。
秋吉浩氣:是的。即使同樣使用激光切割機(jī),鋼材或天然木材在切割后會(huì)發(fā)生膨脹或收縮,單純的數(shù)字建造也無(wú)法控制最終的構(gòu)件尺寸。而CLT在加工后基本不會(huì)發(fā)生形變或者內(nèi)部應(yīng)力的變化。很少有其他材料能像CLT一樣形變這么小,這么容易加工。所以,我認(rèn)為CLT是最適合進(jìn)行數(shù)字建造的材料。
平輝:也就是說(shuō),高精度加工后的CLT板材不會(huì)因形變而損失精度。
秋吉浩氣:是的。CLT既能保證工業(yè)制品的精度,同時(shí)又具有自然材料的質(zhì)感,加工形狀的自由度又大,真的非常好用(笑)。
平輝:節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)在建筑表現(xiàn)中非常重要,許多作品中CLT節(jié)點(diǎn)的金屬件都做了隱藏設(shè)計(jì),這也是今后節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的方向之一嗎?
稻山正弘:用大截面集成材建造大型穹頂?shù)捻?xiàng)目有很多,大部分為鋼節(jié)點(diǎn)。如果為了實(shí)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)把節(jié)點(diǎn)做得像機(jī)器人的關(guān)節(jié)那樣復(fù)雜,使用鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該會(huì)更合理吧。在設(shè)計(jì)時(shí)我希望盡可能實(shí)現(xiàn)木與木之間力的傳遞,而不依賴于笨重的鋼構(gòu)件。除了“適材適所”的原則,這是我的另一個(gè)設(shè)計(jì)方針。如果說(shuō)集成材是一維方向的材料,那么CLT則在二維方向上具有可延伸性。例如,“SYNEGIC”就利用CLT的二維特征簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn),把無(wú)法以點(diǎn)狀完成的連接轉(zhuǎn)換為邊與邊之間的線狀連接。折板結(jié)構(gòu)也是以線狀的方式連接兩個(gè)面,使節(jié)點(diǎn)只用螺釘固定而不需要特殊的金屬件。我希望在木與木的節(jié)點(diǎn)中盡可能用簡(jiǎn)單的螺釘、釘子或小型螺栓進(jìn)行連接,以契合木材的方式利用CLT。
蒲池?。阂话憔€狀木材的截面由年輪面構(gòu)成,在這個(gè)方向上打螺釘通常是被禁止的。而CLT同時(shí)包含了正交方向的板材,所以無(wú)論從哪個(gè)方向切割都會(huì)出現(xiàn)與年輪面垂直的可固定螺釘?shù)慕孛?。“SYNEGIC”就是利用了CLT這個(gè)特點(diǎn),在構(gòu)件三邊的厚度方向上輕松完成固定。
31 面白法人KAYAC 花園辦公屋頂架構(gòu)局部 ? Hayato Kurobe
32 東京學(xué)藝大學(xué)教育孵化設(shè)施實(shí)物建造模型 ? Hayato Kurobe
33 東京學(xué)藝大學(xué)教育孵化設(shè)施構(gòu)件制作設(shè)計(jì)模型 ? VUILD
Stroog 社屋
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
建筑面積:496m2
CLT使用:墻體210mm厚
建時(shí)間:2022.11
Stroog 社屋平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
Stroog 社屋剖面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
Stroog 社屋CLT 連接節(jié)點(diǎn)軸測(cè)圖 ? 蒲池健
平輝:Stroog是生產(chǎn)金屬件的公司,在“社屋”的設(shè)計(jì)中是否有特殊的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)?
蒲池?。何易铋_始的想法是使用拉力螺釘和45°的榫卯,在找加工廠的時(shí)候被告知這個(gè)節(jié)點(diǎn)方案很難實(shí)現(xiàn)。因?yàn)镃LT板厚210mm,如果再進(jìn)行切削,就只剩60mm左右來(lái)預(yù)埋Φ35mm的拉力螺釘。最后幸虧Stroog公司的配合,實(shí)現(xiàn)了這個(gè)節(jié)點(diǎn)的制作。
平輝:金屬件的預(yù)埋也是由Stroog公司負(fù)責(zé)完成的嗎?
蒲池健:CLT板切割成所需長(zhǎng)度后運(yùn)至Stroog工廠,再進(jìn)行45°十字形加工和金屬件的預(yù)埋。
平輝:所以Stroog公司不僅生產(chǎn)金屬件,同時(shí)還負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)加工與金屬件的安裝。另外,大家都說(shuō)CLT的施工精度非常高,這個(gè)45°咬合的節(jié)點(diǎn)在切割時(shí)需要預(yù)留施工誤差嗎?
蒲池?。何覀冏隽私Y(jié)構(gòu)的預(yù)組裝實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果最終預(yù)留了1~2mm。其實(shí)關(guān)鍵在于構(gòu)件剛卡進(jìn)去的部分不能有任何障礙,只要順利卡進(jìn)去了,接下來(lái)可借助材料自身的重力作用非常順利地拼合。所以不需要對(duì)槽口預(yù)留相同的施工誤差,只需在最初的接口部分微調(diào)。
原田真宏:在體育館這類建筑中,木結(jié)構(gòu)距離人的活動(dòng)場(chǎng)所也較遠(yuǎn),因此對(duì)節(jié)點(diǎn)不會(huì)太在意。但對(duì)于住宅或旅館來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)處于人的親密距離內(nèi),金屬件的外露會(huì)給人一種被刺傷的疼痛感。木材與棉布類似,比熱容非常接近,衣物般的舒適感是木的優(yōu)點(diǎn)之一。在與人接近的地方用近人的材料,木材確實(shí)是很好的選擇。但如果把螺栓暴露在外,這樣的衣服誰(shuí)會(huì)想穿呢?所以設(shè)計(jì)了隱藏金屬件的節(jié)點(diǎn)。
“ROOFLAG”的節(jié)點(diǎn)還在槽口處設(shè)置了凹凸,通過(guò)木與木的直接搭接來(lái)傳力,而非依靠螺栓,這對(duì)構(gòu)件加工的精度要求很高。如果用單向?qū)臃e材制作這個(gè)節(jié)點(diǎn),搭接的地方應(yīng)該會(huì)裂開。而CLT由于有異向板材的約束,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的高度穩(wěn)定性,在類似傳統(tǒng)細(xì)部的節(jié)點(diǎn)處理上也更有利,就算用于斗拱那樣復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體,也能確保結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。
原田真宏:建造傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)的要先搭建結(jié)構(gòu)框架,再鋪設(shè)龍骨和保溫材料,最后覆上完成面,步驟非常繁瑣。但如果用CLT這樣的面材,從結(jié)構(gòu)、保溫到完成面,所有工序只需要一步就能完成,可以說(shuō)這是一種操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)且現(xiàn)場(chǎng)錯(cuò)誤率低的建造方法。我在第一個(gè)作品“荻窪”中就體會(huì)到了板材的這個(gè)優(yōu)勢(shì)。
“荻窪”位于高密度住宅區(qū)內(nèi),為了避免施工噪音對(duì)周邊造成影響,需要盡可能地縮短現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的工期。同時(shí)考慮到業(yè)主母親的看護(hù)問(wèn)題,施工的影響需要控制到最小。CLT具有結(jié)構(gòu)、完成面、保溫一體化的復(fù)合性能,大部分流程在工廠中就能完成,這也是我們采用CLT新型預(yù)制裝配系統(tǒng)的原因。
平輝:也就是說(shuō)CLT可以提高建造中預(yù)制的比例,從而降低施工現(xiàn)場(chǎng)的負(fù)擔(dān)和出錯(cuò)率。
原田真宏:雖然使用未經(jīng)集成加工的天然木材也可以做到,但是隨著節(jié)點(diǎn)與材料的數(shù)量增多,發(fā)生錯(cuò)誤的可能性就會(huì)變大。木材說(shuō)到底還是一種非標(biāo)準(zhǔn)材料,加工后的構(gòu)件性能品質(zhì)也存在參差。在建造大型公共建筑時(shí),如何降低錯(cuò)誤率是非常重要的問(wèn)題,減少節(jié)點(diǎn)與材料的數(shù)量也可以增加木結(jié)構(gòu)建筑的可靠度。
34 ITOI 集團(tuán)總部?jī)?nèi)觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
35 ITOI 集團(tuán)總部?jī)?nèi)觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
遠(yuǎn)藤謙一良:現(xiàn)在的建設(shè)行業(yè)處于木匠、建筑技術(shù)人員非常短缺的狀態(tài)。CLT的運(yùn)用使得所有構(gòu)件可以工業(yè)化生產(chǎn),設(shè)計(jì)者承擔(dān)幾乎100%的責(zé)任,所有問(wèn)題都在工廠的制作過(guò)程中解決,現(xiàn)場(chǎng)只需要進(jìn)行組裝,并不需要很高的施工技術(shù)?!癏CP”從基礎(chǔ)到主體結(jié)構(gòu)的建設(shè)僅用了10天,“ITOI”的建造現(xiàn)場(chǎng)只需1~2名木匠便可完成(圖34,35)?,F(xiàn)場(chǎng)施工人員基本上只需要掌握打螺釘這種簡(jiǎn)單的技術(shù)。
如果要在無(wú)法投入大量人力建設(shè)的地方,比如在沖繩離島建造小型機(jī)場(chǎng)時(shí),建筑工人每天要從那霸搭乘飛機(jī)到施工現(xiàn)場(chǎng),僅交通成本就非常高,如果還要造鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),那所花的時(shí)間和所有材料的運(yùn)輸成本就更高了。雖然CLT本身價(jià)格也不便宜,但如果綜合考慮縮短現(xiàn)場(chǎng)工期、節(jié)省人工費(fèi)方面的壓倒性優(yōu)勢(shì),從結(jié)果上看是更經(jīng)濟(jì)、更好的選擇。
ROOFLAG
建筑設(shè)計(jì):MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO/原田真宏+原田麻魚
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):ARUP/南公人
結(jié)構(gòu):鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、局部木結(jié)構(gòu)x 鋼結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上4層
建筑面積:3 726m2
CLT使用:格子梁270mm厚
建成時(shí)間:2020.03
ROOFLAG 一層平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
ROOFLAG 二至四層平面圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
ROOFLAG 剖面透視圖 ? MOUNT FUJI ARCHITECTS STUDIO
原田真宏:“Ento”位于人口只有2 000人的離島小鎮(zhèn)上,島上沒有大型建設(shè)公司,要把大量施工人員從本島拉過(guò)來(lái)的代價(jià)非常大。在這個(gè)自然風(fēng)貌千年不變的國(guó)家地質(zhì)公園中,我們希望以自然友好的方式進(jìn)行建造。而CLT的優(yōu)點(diǎn)就是可以在本島完成幾乎全部工序,僅將預(yù)制好的構(gòu)件運(yùn)入離島組裝。在這樣沒有建設(shè)產(chǎn)業(yè)但又具有游客吸引潛力的風(fēng)景區(qū)中建造大型建筑物,CLT體系具有很大優(yōu)勢(shì)。
平輝:在眾多工程木材中,CLT是最近才引進(jìn)到日本的材料。目前已有許多政策提供資金支持,其發(fā)展前景也備受期待。但使用CLT的動(dòng)機(jī),不能僅出于補(bǔ)助金這樣簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)原因,需要重新審視這種新材料與地域、文化的關(guān)系,進(jìn)行更加深入的思考。
遠(yuǎn)藤謙一良:不能說(shuō)是為了補(bǔ)助金而選擇CLT,而是在資金的支持下不斷試錯(cuò),發(fā)現(xiàn)新的使用方式,做出一些只有CLT才能實(shí)現(xiàn)的示范性成果?,F(xiàn)在CLT的價(jià)格仍然很高,所以大部分人還在觀望。但當(dāng)生產(chǎn)量提高后,CLT與混凝土、鋼相比,在很多方面還是具有競(jìng)爭(zhēng)力的。雖然價(jià)格高10%,但對(duì)于環(huán)境來(lái)說(shuō)有很高的價(jià)值。因此,包括經(jīng)濟(jì)合理性在內(nèi),今后需要進(jìn)一步明確選擇CLT的價(jià)值所在?,F(xiàn)在北海道已經(jīng)開始在中等規(guī)模集合住宅與商業(yè)設(shè)施中對(duì)CLT的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)不同的結(jié)構(gòu)體或用途尋找能發(fā)揮CLT優(yōu)勢(shì)的平衡點(diǎn),研究最適合的CLT利用方法。相信等到CLT價(jià)格開始下降的時(shí)候,大家也會(huì)把它納入選項(xiàng)范圍里。
秋吉浩氣:“學(xué)藝大學(xué)”有趣的是,CLT曲面造型本身具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,承擔(dān)了混凝土模板與室內(nèi)完成面的雙重功能。但因?yàn)橛肅LT作模板并在必要的地方設(shè)置梁,只用80mm厚混凝土屋面就實(shí)現(xiàn)了25m的跨度,混凝土用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于同等規(guī)模的其他項(xiàng)目。這既降低了混凝土材料的造價(jià),又保證了耐火性,還獲得了木質(zhì)空間的質(zhì)感。另外,模板在澆筑后也不用拆除,節(jié)省了工期和人力。如果單從模板制作來(lái)看,產(chǎn)生大量木材邊角料的施工方式并不合理,但把建筑作為整體考慮的話其實(shí)是非常合理的。
平輝:有考慮過(guò)怎么使用被切削下來(lái)的部分嗎?
秋吉浩氣:現(xiàn)在還在考慮中,目前的想法是將木粉和樹脂混合成3D打印的原材料來(lái)制作家具,計(jì)劃在VUILD的神奈川工廠進(jìn)行嘗試。另外,“弟子屈的溫泉塔”(圖36,37)采用木砌塊,像搭積木一樣建造。如果CLT的邊角料足夠多,我也想嘗試用來(lái)做砌體結(jié)構(gòu)。
平輝:許多樹種的木材都可以用作CLT的原材料,不同樹種的CLT在力學(xué)性能或材質(zhì)表現(xiàn)上有什么不同?
原田真宏:“砂川”是從事平面印刷的事務(wù)所,有設(shè)計(jì)工作室、畫廊等空間,需要在空間內(nèi)進(jìn)行精細(xì)的色彩判斷(圖38)。如果在CLT表層使用最常見的杉木,色彩對(duì)比就會(huì)過(guò)于強(qiáng)烈,所以選擇了近畿產(chǎn)的檜木。像壽司屋柜臺(tái)那樣紋理細(xì)膩的表面,對(duì)平面設(shè)計(jì)公司來(lái)說(shuō)再合適不過(guò)了。
CLT原材料可以有豐富的選擇,這一點(diǎn)相當(dāng)有趣。目前產(chǎn)量較多的是杉木或檜木,但落葉松等地域性材料也逐漸開始被應(yīng)用于CLT的制作。
遠(yuǎn)藤謙一良:日本本島的CLT生產(chǎn)原料以杉木為主,而北海道的林業(yè)則以冷杉和落葉松為主,為了將其應(yīng)用到CLT中,我們通過(guò)“HCP”的一系列實(shí)驗(yàn)將CLT的性能數(shù)據(jù)化。
平輝:杉木CLT與落葉松CLT、冷杉CLT相比,哪個(gè)實(shí)際強(qiáng)度更大呢?
遠(yuǎn)藤謙一良:強(qiáng)度最大的可能是落葉松CLT,冷杉CLT與杉木CLT強(qiáng)度差不多。戰(zhàn)后種植的大量落葉松現(xiàn)在剛好處于采伐期,正適合加工生產(chǎn)CLT。
金箱溫春:根據(jù)產(chǎn)地的不同,同樣是杉木,強(qiáng)度也不一樣,對(duì)原材料的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定后可以制造出不同強(qiáng)度等級(jí)的CLT。雖然一般情況下會(huì)都會(huì)選擇杉木,但因?yàn)閻坻驴h希望推廣地域性材料,所以“南予”用的是檜木CLT。雖然價(jià)格高了15%,但強(qiáng)度也增加了兩三成。
36 弟子屈的溫泉塔外觀 ? VUILD
37 弟子屈的溫泉塔內(nèi)觀 ? VUILD
38 砂川印刷社屋內(nèi)觀 ?
SYNEGIC Office
建筑設(shè)計(jì):長(zhǎng)谷川欣則+堀越ふみ江/UENOA
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):Holzstr/稻山正弘、KMC/蒲池健
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)、局部鋼結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上2層
建筑面積:835m2
CLT使用:墻體150mm厚、立體桁架90mm厚
建成時(shí)間:2018.12
SYNEGIC Office 一層平面圖 ? UENOA architects
SYNEGIC Office 長(zhǎng)軸方向剖面圖 ? UENOA architects
SYNEGIC Office 短軸方向剖面詳圖 ? UENOA architects
遠(yuǎn)藤謙一良:還有一點(diǎn)有趣的是,地面、墻面、天花全是木質(zhì)板材包裹的世界,其實(shí)與安藤忠雄用清水混凝土材質(zhì)表現(xiàn)日本獨(dú)有的空間質(zhì)感是有相似之處的。而CLT比混凝土更加柔軟而有溫度,具有接近日本空間本質(zhì)的可能?!癏CP”中的水平性與被木質(zhì)材料所包裹的空間體積,也包含了日本文化的深層意識(shí)(圖39)。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),這也是與傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的一種融合。
但是,這個(gè)融合是由結(jié)構(gòu)合理性所驅(qū)使的結(jié)果。通過(guò)對(duì)無(wú)雜質(zhì)純凈世界的創(chuàng)造,從而實(shí)現(xiàn)建筑與自然環(huán)境的融合,這是更加原始的日本空間的本質(zhì),我認(rèn)為CLT具有表現(xiàn)這種特質(zhì)的潛質(zhì)。
平輝:確實(shí),集成材是將自然界的木材細(xì)分后再結(jié)合形成的材料,就是一種抽象化的過(guò)程。而CLT又進(jìn)一步把線材整合為板材,抽象度更高。
金箱溫春:雖然對(duì)于木結(jié)構(gòu)的審美因人而異,我個(gè)人還是更傾向于由許多構(gòu)件搭建而成的木架構(gòu)所形成的空間,更符合木結(jié)構(gòu)的氣質(zhì)。雖然CLT確實(shí)能夠作為構(gòu)成空間的承重結(jié)構(gòu),但結(jié)構(gòu)體缺乏細(xì)節(jié),極端地說(shuō),如果在鋼結(jié)構(gòu)外用木飾面板做吊頂,不也可以實(shí)現(xiàn)同樣的空間效果嗎?這就是CLT在表現(xiàn)上的困難之處。
平輝:確實(shí),在視覺上難以識(shí)別是結(jié)構(gòu)還是飾面,會(huì)給人一種曖昧不明的印象。
蒲池健:我認(rèn)為理想的結(jié)構(gòu)是與空間相契合的,而不是孤立于空間只作為承重結(jié)構(gòu)而存在的。比如,在水平垂直的空間中出現(xiàn)斜撐就會(huì)非常顯眼,馬上讓人識(shí)別出這是結(jié)構(gòu),因?yàn)樗]有參與到空間當(dāng)中。所以,用CLT這樣的面材來(lái)替代線狀的斜向構(gòu)件,也是希望結(jié)構(gòu)能成為構(gòu)成空間的一部分。
平輝:日本傳統(tǒng)木構(gòu)建筑以框架結(jié)構(gòu)為主,雖然CLT屬于面材,但在許多作品的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中仍可看到對(duì)傳統(tǒng)木構(gòu)的參考。在與傳統(tǒng)木構(gòu)技術(shù)的融合方面,CLT會(huì)有怎樣的可能性?
稻山正弘:咬合式的榫卯連接是傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)做法。在還沒有CLT的時(shí)候,我在“YoYa邸”(圖40)中使用了剪刀桁架拱結(jié)構(gòu),120mm厚、1 500mm長(zhǎng)的集成材相互咬合連接形成拱形面。其實(shí)集成材的長(zhǎng)度達(dá)到1 500mm時(shí),尺寸穩(wěn)定性已經(jīng)非常差了,但如果換成CLT材料,實(shí)現(xiàn)20m跨度的拱形屋頂應(yīng)該都沒問(wèn)題??梢岳靡Ш鲜焦?jié)點(diǎn),用CLT建造如編織竹籠般的木結(jié)構(gòu)空間。所有節(jié)點(diǎn)都不需要特殊的金屬件,只需螺釘固定,木構(gòu)件之間通過(guò)咬合直接傳力,是非常合理的結(jié)構(gòu)形式。
蒲池健:日本傳統(tǒng)建筑的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)思路是通過(guò)相互咬合使構(gòu)件鎖在一起,從而實(shí)現(xiàn)緊密的連接。在今天的許多節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中,也經(jīng)常用到這種連接方式。
“A&A”(圖41)中,我們?cè)?m高的CLT構(gòu)件上切出類似燕尾榫的接口,材料從上部落下時(shí)構(gòu)件之間在初始部分是留有空隙的,再往下時(shí)空隙會(huì)越來(lái)越小直至構(gòu)件之間互相壓緊、緊密地咬合在一起。這個(gè)細(xì)部的做法與傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)非常類似,再利用CLT自身的重力使構(gòu)件自然下落,便可利落地完成拼合。在節(jié)點(diǎn)細(xì)部的尺度上對(duì)傳統(tǒng)一直有參考,但在整體結(jié)構(gòu)上,目前還沒有什么想法。
金箱溫春:日本的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的建造方式是通過(guò)榫卯技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同構(gòu)件間的連接固定。20世紀(jì)90年代從美國(guó)引進(jìn)的2? 4工法則與日本本土的技術(shù)完全不同,它是在框架上釘結(jié)構(gòu)膠合板,形成墻體和樓板通用的板材單元,板材單元之間用金屬件進(jìn)行連接,建造方式快速簡(jiǎn)便。CLT的建造體系也許更靠近2? 4工法,構(gòu)件數(shù)量少且在結(jié)構(gòu)上更加合理。
幾乎在2? 4工法引進(jìn)的同一時(shí)期,日本還引進(jìn)了集成材,“出云體育館”和“大館體育館”就是當(dāng)時(shí)利用集成材建造大空間的例子,所有材料均由鋼節(jié)點(diǎn)連接。所以,大截面木結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也可以說(shuō)只是將鋼結(jié)構(gòu)中的桿件部分替換成了木材。同樣叫木結(jié)構(gòu),但與日本傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的做法完全不同。稻山先生和蒲池先生在CLT中對(duì)榫卯節(jié)點(diǎn)的嘗試,從通用性的角度來(lái)看可能還是屬于非常特殊的做法。
平輝:傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)中除了框架體系,也有以面材為基礎(chǔ)的工法,是否有CLT可以借鑒的地方?
39 HOKKAIDO CLT Pavilion 外觀 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
40 YoYa 邸內(nèi)觀 ? 稻山正弘
41 A&A LIAM FUJI 內(nèi)觀 ?
川崎臨時(shí)橋結(jié)構(gòu)構(gòu)件軸測(cè)圖 ? VUILD
Ⅰ川崎臨時(shí)橋
建筑設(shè)計(jì):VUILD/秋吉浩氣
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):東京大學(xué)生産技術(shù)研究所/腰原幹雄
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
CLT使用:橋拱結(jié)構(gòu)構(gòu)件36mm厚
建成時(shí)間:2017.02
Ⅱ面白法人KAYAC 花園辦公
建筑設(shè)計(jì):VUILD/秋吉浩氣
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):京都工藝?yán)w維大學(xué)/滿田衛(wèi)資
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
CLT使用:張弦梁構(gòu)件36mm厚
建成時(shí)間:2019.09
ⅢCAMPPOD
建筑設(shè)計(jì):VUILD/秋吉浩氣
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):Yasuhirokaneda STRUCTURE
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)
層數(shù):地上1層
建筑面積:9m2
CLT使用:螺旋狀穹頂結(jié)構(gòu)構(gòu)件24mm厚
建成時(shí)間:2020.10
面白法人KAYAC 花園辦公結(jié)構(gòu)構(gòu)件軸測(cè)圖 ? VUILD
CAMPPOD 結(jié)構(gòu)構(gòu)件軸測(cè)圖 ? VUILD
金箱溫春:確實(shí)有一種板倉(cāng)構(gòu)法,即在木柱之間插入板材,板與板之間打入木釘來(lái)抵抗水平力。這種工法對(duì)材料的使用方式非常有意思。CLT原本也是復(fù)合材料,在傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中作為抗震補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的使用方式,與板倉(cāng)構(gòu)法非常類似。
遠(yuǎn)藤謙一良:我認(rèn)為CLT作為面材的特質(zhì),與日本傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)體系不一定是一致的。歸根結(jié)底,日本傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)可以說(shuō)是基于尺貫法④的精細(xì)模數(shù)化,通過(guò)小尺寸線材的集合體去再現(xiàn)自然。與此不同,CLT具有抽象洗練的氣質(zhì),我在設(shè)計(jì)中也有意識(shí)地通過(guò)隱藏金屬構(gòu)件節(jié)點(diǎn)和控制空間比例去強(qiáng)調(diào)這種特質(zhì)。通過(guò)CLT的水平性和垂直性所創(chuàng)造的空間與周邊風(fēng)景進(jìn)行對(duì)話,有可能還原和表現(xiàn)日本空間構(gòu)成的本質(zhì)。
這也許不同于歐美人把材料作為物體的理解方式。CLT在經(jīng)過(guò)加工后形成一種抽象與有機(jī)并存之美,對(duì)這種美的理解也體現(xiàn)出日本文化對(duì)木結(jié)構(gòu)的態(tài)度。
原田真宏:日本的木結(jié)構(gòu)正處于百花齊放的時(shí)期,傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)與最尖端的計(jì)算機(jī)、數(shù)字技術(shù)可以同時(shí)為建筑設(shè)計(jì)所用。然而危機(jī)同樣存在,老一輩木匠掌握著傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)技術(shù),在技藝的傳承上尚未找到有效的手段。現(xiàn)在有人嘗試用視頻記錄木匠的手藝,然后借助AI解析工具把影像信息轉(zhuǎn)換為技術(shù)數(shù)據(jù),但要在老一輩木匠健在時(shí)完成記錄,這需要與時(shí)間賽跑。不過(guò),也有不少傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)結(jié)合的成功案例,比如木與木之間直接搭接的做法、楔形節(jié)點(diǎn)的做法等。現(xiàn)在我們可以從傳統(tǒng)木匠那里得到很多經(jīng)驗(yàn)判斷來(lái)輔助設(shè)計(jì),但未來(lái)是否可以一直延續(xù),是一個(gè)未知數(shù)。
平輝:傳統(tǒng)木匠的經(jīng)驗(yàn)都是基于天然木材的利用,這種經(jīng)驗(yàn)與如今高精度加工的工程木相通的程度有多少呢?
原田真宏:在木結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域中確實(shí)存在不同圈子,有的圈子只使用天然木材和傳統(tǒng)工法,有的圈子只使用工程木和金屬節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然,保留最純粹的傳統(tǒng)技藝是十分珍貴的,但我希望兩個(gè)極端之間的灰色地帶能建立更多連接。如果傳統(tǒng)和現(xiàn)代兩個(gè)世界完全對(duì)立,那就太可惜了。如果兩者有更多的交流,相信傳統(tǒng)技術(shù)在得到更多應(yīng)用的同時(shí),也能讓計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)積累并繼承更多傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn),希望今后兩個(gè)圈子能夠有更多互動(dòng)。
平輝:包括CLT在內(nèi),最近出現(xiàn)了各種各樣的新型木材。對(duì)傳統(tǒng)木匠來(lái)說(shuō),去適應(yīng)這些新材料也需要一個(gè)過(guò)程吧。
原田真宏:確實(shí)如此。不過(guò)傳統(tǒng)木匠也開始在大跨空間的建造中使用工程木了,也不是完全沒有交流。最近,我去考察一個(gè)宮大工⑤的項(xiàng)目,他在使用了機(jī)器切割預(yù)制后也非常感嘆工業(yè)化生產(chǎn)的速度與精度。所以機(jī)器能做到的事就交給機(jī)器去做,而需要差異化設(shè)計(jì)的部分還是由手工來(lái)完成。
平輝:通過(guò)今后各種項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)積累,期待可以發(fā)展出新的合作形式。
原田真宏:確實(shí)有可能。我也與很多傳統(tǒng)木匠有交流,負(fù)責(zé)京都桂離宮修繕的安井工務(wù)店的木匠,是我的木結(jié)構(gòu)啟蒙老師,他也是思想十分開放的人。其實(shí)真正的傳統(tǒng)大匠思維都很活躍。
平輝:為了進(jìn)一步擴(kuò)大CLT的應(yīng)用范圍和發(fā)現(xiàn)新的可能性,在對(duì)材料特性的理解、建設(shè)技術(shù)、生產(chǎn)體系、社會(huì)制度等方面,目前還存在哪些問(wèn)題呢?
秋吉浩氣:現(xiàn)在大家主要還是把CLT視為一種板材,但如果把它理解成具有體積的木塊,相信可以創(chuàng)造出更多自由的形狀。CLT不會(huì)因?yàn)樾螤顝?fù)雜而開裂,既可以一點(diǎn)點(diǎn)地切削成曲面,也可以堆疊一塊塊材料形成砌體結(jié)構(gòu)。
CLT作為大型板材應(yīng)用于高層木結(jié)構(gòu)建筑,相信今后會(huì)越來(lái)越多。但我反倒認(rèn)為建筑師不應(yīng)該滿足于此,需要更多地關(guān)注CLT的表現(xiàn)、流通、邊角料的再利用等問(wèn)題;探索如何利用生產(chǎn)建造體系中存在的錯(cuò)誤(Bug),或者說(shuō)擺脫現(xiàn)有體系的束縛,設(shè)計(jì)“錯(cuò)誤”的建筑。
北海道森林營(yíng)造專業(yè)學(xué)院
建筑設(shè)計(jì):遠(yuǎn)藤建筑工作室/遠(yuǎn)藤謙一良
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):ANDO Imagineering Group
結(jié)構(gòu):木結(jié)構(gòu)、部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
層數(shù):地下1層、地上2層
建筑面積:1 300m2
CLT使用:剪力墻、張弦梁樓板210mm厚、家具90mm厚
建成時(shí)間:2021.02
北海道森林營(yíng)造專業(yè)學(xué)院平面圖 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
北海道森林營(yíng)造專業(yè)學(xué)院剖面詳圖 ? 遠(yuǎn)藤建筑工作室
“學(xué)藝大學(xué)”就屬于“錯(cuò)誤”建筑,采用非常規(guī)的設(shè)計(jì)方式。一般人會(huì)認(rèn)為這樣使用CLT是一種浪費(fèi)。但是我們能做到這件事情本身,就代表著一種新的可能性?;炷潦撬苄圆牧?,所以也可以說(shuō)混凝土建筑實(shí)際上是由模板決定的建筑。以朗香教堂為例,自由造型的實(shí)現(xiàn)取決于巧妙的模板制作。從這個(gè)角度來(lái)看,“學(xué)藝大學(xué)”也拓展了混凝土的可能性?,F(xiàn)在能制作特殊模板的木匠已經(jīng)越來(lái)越少了,低成本實(shí)現(xiàn)復(fù)雜造型的時(shí)代一去不復(fù)返。另外,使用混凝土?xí)?duì)環(huán)境造成負(fù)擔(dān),與模板的結(jié)合能減少混凝土用量。
從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),如果對(duì)CLT或大型工程木的運(yùn)用僅限于板材本身的話,在表現(xiàn)力上是無(wú)法與混凝土競(jìng)爭(zhēng)的。所以,如果不探索木材更多表現(xiàn)力的可能性,就不能實(shí)現(xiàn)替代混凝土的終極目標(biāo)。我們所挑戰(zhàn)的正是CLT本身的使用可能性,以及木材作為混凝土建筑模板的可能性。
平輝:目前所生產(chǎn)的CLT都形狀規(guī)整,但其實(shí)這個(gè)形狀也是自然界里形態(tài)各異的樹木切割得到的。所以關(guān)于木材使用效率的問(wèn)題,我們應(yīng)該從更加宏觀的層面考慮CLT的生產(chǎn)方法。
秋吉浩氣:大型板材的規(guī)格化對(duì)于水平垂直的箱型建筑來(lái)說(shuō)是有效的。但對(duì)于像“學(xué)藝大學(xué)”這樣造型奇特的建筑來(lái)說(shuō),只要滿足我們用于切割的尺寸就可以了。
如果對(duì)CLT的理解只停留在普通膠合方式,是一種放棄思考的行為。CLT的精髓在于正交集成,不僅適用于膠合集成,也可以用螺釘或螺栓對(duì)天然木材進(jìn)行正交疊加固定。即使不是特定工廠生產(chǎn)的CLT規(guī)格化產(chǎn)品,但它的構(gòu)成原理同樣是正交集成,也可以稱作Cross-Laminated Timber吧。所以CLT的制作方式還有很多值得我們?nèi)ヌ剿鞯牡胤健?/p>
當(dāng)我們討論CLT建筑的時(shí)候,只有CLT工廠生產(chǎn)的CLT板材建造的建筑才是CLT建筑嗎?我認(rèn)為不是這樣的,我相信還存在更多廣義CLT的使用方式等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。
平輝:大家對(duì)CLT的評(píng)價(jià)里常常會(huì)提到價(jià)格高這個(gè)問(wèn)題,這是由什么原因造成的呢?
金箱溫春:其中一個(gè)原因是CLT的材料用量比常規(guī)木結(jié)構(gòu)更大。例如,要實(shí)現(xiàn)跨度4~8m的樓板,一般在4m方向以1m間隔布置集成材梁,然后在上面鋪設(shè)結(jié)構(gòu)膠合板作為樓板,這樣平均板厚只有5cm。而如果用CLT板建造,一塊整板將達(dá)到15cm厚。就單價(jià)來(lái)說(shuō),CLT單位體積的價(jià)格與集成材是一樣的,但是需要的材料體積越大,價(jià)格自然會(huì)越高。
如果回收利用其他材料構(gòu)件生產(chǎn)后剩下的邊角料來(lái)制作CLT,如將強(qiáng)度不足以作為結(jié)構(gòu)的廢棄部分進(jìn)行集成膠合,也許CLT的價(jià)格會(huì)低一些。
原田真宏:完全不浪費(fèi)木材,讓邊角料重獲價(jià)值,CLT 最初的發(fā)明理念是相當(dāng)經(jīng)濟(jì)環(huán)保的。但是目前日本能夠生產(chǎn)CLT 的工廠太少,要將原材料運(yùn)到很遠(yuǎn)的工廠,再將成品運(yùn)回,不論從運(yùn)輸成本還是碳排量來(lái)看,都是不合理的。假如在靠近林業(yè)的地方就有CLT 加工廠,就可以在當(dāng)?shù)匦纬山ㄖc森林的內(nèi)循環(huán)。如果不增加工廠數(shù)量,CLT 的價(jià)格就無(wú)法下降,這將是今后發(fā)展的重要一步。
平輝:如果降低生產(chǎn)門檻,CLT也會(huì)進(jìn)一步得到普及吧。
原田真宏:是的。其實(shí)CLT的生產(chǎn)原理很簡(jiǎn)單,普通家庭作坊也能制作。但目前生產(chǎn)的都是最高等級(jí)的A類CLT,如果在此基礎(chǔ)上能增加B類CLT的產(chǎn)量,讓各地林業(yè)區(qū)內(nèi)的工廠也能投入生產(chǎn),更多的邊角料可以得到利用,固定更多的二氧化碳,這樣不是更能發(fā)揮CLT的優(yōu)勢(shì)嗎?就地取材、就地利用,是CLT生產(chǎn)利用的理想狀態(tài),如果這一天能早點(diǎn)到來(lái)就好了。
但是現(xiàn)在日本拼命提高CLT工廠的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),把CLT產(chǎn)品維持在最高級(jí)別,目的是為了不被海外進(jìn)口材料占領(lǐng)本地市場(chǎng),這也是出于保護(hù)本國(guó)林業(yè)的目的。如果國(guó)內(nèi)林業(yè)整體實(shí)力得到改善,可以與海外正面競(jìng)爭(zhēng)的話,CLT的生產(chǎn)也會(huì)變得更加自由。
平輝:現(xiàn)在日本的高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)是參照海外標(biāo)準(zhǔn)制定的嗎?
原田真宏:甚至比海外標(biāo)準(zhǔn)更高。KLH等品牌的CLT質(zhì)量也很高,但按日本目前的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),也只能使用其中一部分。大家應(yīng)該都非常關(guān)注,日本何時(shí)會(huì)降低產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的門檻。
另一個(gè)價(jià)格的影響因素是運(yùn)輸物流。在歐美,普遍是在預(yù)制工廠把CLT做成箱式空間單元,然后在建造現(xiàn)場(chǎng)累疊。雖然也不是不能理解,但是在運(yùn)輸過(guò)程中貨車就像空載著集裝箱,不太經(jīng)濟(jì)。如果可以把這些預(yù)制單元理解為木質(zhì)的集裝箱,在運(yùn)輸過(guò)程中作為物流商品的容器加以利用,運(yùn)輸后再作為建筑構(gòu)件使用,這個(gè)系統(tǒng)會(huì)更加合理。
平輝:為什么CLT中有一種板被命名為“J Panel”呢?它與普通CLT有什么區(qū)別?
稻山正弘:其實(shí)在歐洲發(fā)明CLT之前,20世紀(jì)90年代日本就已經(jīng)在生產(chǎn)并使用“J Panel”了,它是一種由三層12mm厚的杉木板相互垂直疊合而成的板材。因?yàn)樵硐嗤?,后?lái)在制定CLT的JAS規(guī)格⑥時(shí),板材規(guī)格包括了最小厚度的“J Panel”,以及其他更厚的板材。
平輝:當(dāng)時(shí)“J Panel”是作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用嗎?
稻山正弘:“J Panel”的厚度無(wú)法承擔(dān)垂直荷載,常常作為厚膠合板的替代品,用于木結(jié)構(gòu)住宅的剪力墻或剛性平面。其常規(guī)尺寸與膠合板一樣,為910mm? 1 820mm。
有一個(gè)生產(chǎn)“J Panel”的工廠原來(lái)叫“LENGTH”,最近更名為“鳥取CLT”,仍然在生產(chǎn)36mm厚CLT。這種板材以前只在住宅建筑中使用,但由于2000年以來(lái)中大規(guī)模的木結(jié)構(gòu)建筑越來(lái)越多,現(xiàn)在最大的尺寸可以達(dá)到4m。
平輝:像“J Panel”這種厚度的CLT也適用于中大規(guī)模的建筑嗎?
稻山正弘:我認(rèn)為是可以的。從施工的可操作性來(lái)看,在保持強(qiáng)度的同時(shí),材料當(dāng)然越輕薄越好。最近常見的做法是把CLT作為柱間墻或剪力墻。假設(shè)在普通檜木柱上開槽,嵌入36mm厚的CLT板,只需用螺釘固定邊緣,就可以達(dá)到10t/m的承載力。只需36mm板,就能實(shí)現(xiàn)中大規(guī)模建筑所需的剪力墻強(qiáng)度。
另外,制作CLT的材料用量非常大,而日本森林資源比較有限。如果不依賴進(jìn)口,就需要更加高效地利用國(guó)內(nèi)森林資源。像“J Panel”這樣,用更少的原材料實(shí)現(xiàn)更大承載力的材料開發(fā)思路是非常必要的。對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō),可能需要開發(fā)更大尺寸的產(chǎn)品,但對(duì)于5層以下的建筑,只要梁柱框架與36mm厚的板材組合使用,就足以保證抗震性能了。
高小涵:如果想要直接外露木結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在防火上要怎樣處理呢?
稻山正弘:“桐朋”的防火設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)“準(zhǔn)耐火建筑物(i-1)”的要求,通過(guò)設(shè)置代燃層使結(jié)構(gòu)體滿足1h準(zhǔn)耐火結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。建筑所使用的CLT截面厚度為結(jié)構(gòu)和代燃層厚度的總和,即使燃燒1h結(jié)構(gòu)也不會(huì)發(fā)生坍塌?!癝YNEGIC”對(duì)應(yīng)“準(zhǔn)耐火建筑物(ro-1)”的要求,對(duì)外墻構(gòu)造的阻燃處理阻止火勢(shì)擴(kuò)大,室內(nèi)結(jié)構(gòu)即使外露也不需另設(shè)代燃層?!帮埬堋眲t是通過(guò)在兩棟建筑之間設(shè)置耐火建筑阻止火勢(shì)蔓延,可視為相互獨(dú)立的兩棟小規(guī)模建筑,只需按照普通2層木結(jié)構(gòu)建筑的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
蒲池?。悍阑鹗悄窘Y(jié)構(gòu)的終極課題,如果要將它和其他建筑以同一標(biāo)準(zhǔn)去評(píng)價(jià)的話,這是無(wú)法逃避的問(wèn)題。我覺得目前的防火規(guī)范還存在著與建筑表現(xiàn)不一致的地方。例如,“SYNEGIC”所采用的“準(zhǔn)耐火建筑物(ro-1)”只規(guī)定要在外墻和屋頂上使用耐火結(jié)構(gòu),而對(duì)建筑內(nèi)部空間沒有任何要求。這種做法真的耐火嗎?我認(rèn)為,今后的防火設(shè)計(jì)策略還需要進(jìn)一步結(jié)合建筑表現(xiàn)。無(wú)論在結(jié)構(gòu)還是性能上,在對(duì)木結(jié)構(gòu)的探索當(dāng)中還會(huì)出現(xiàn)許多障礙,如果能順利解決就好了。
原田真宏:由于天然木材是整塊材料,防火藥劑很難滲透到材料內(nèi)部。而集成材由分離的薄板單元組成,如果在CLT的制造中能先完成薄板的耐火處理再進(jìn)行膠合,就有可能省去代燃層或防火覆材了,大家都非常期待今后的技術(shù)革新。
高小涵:在設(shè)計(jì)實(shí)踐中有遇到法規(guī)上的限制嗎?
稻山正弘:CLT板材工法對(duì)結(jié)構(gòu)的限制規(guī)定非常多,所以“飯能”所采取的設(shè)計(jì)策略是避免以CLT板材工法的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)審批,以一般框架工法的標(biāo)準(zhǔn)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù),在法律解釋中CLT只作為承擔(dān)垂直荷載的構(gòu)件,水平力則由結(jié)構(gòu)膠合板承擔(dān)。
在住宅建筑中,CLT只需要用螺釘固定就能達(dá)到抗震強(qiáng)度了,完全不需要制定這么嚴(yán)苛的規(guī)定。就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)自由度太低,才導(dǎo)致CLT板材工法至今難以普及。
框架工法則沒有那么多嚴(yán)格的規(guī)定,所以可以更自由地與膠合板等各種面材進(jìn)行組合使用。其實(shí)只需要把CLT作為一種新的結(jié)構(gòu)材料,納入到已有框架工法的法規(guī)體系中就足夠了,沒有必要專門為CLT另行制定完全獨(dú)立的新規(guī)范。
金箱溫春:我也是在CLT板材工法的限制之外,嘗試把CLT作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一部分,與傳統(tǒng)框架工法或鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合應(yīng)用。雖然目前的法規(guī)確實(shí)造成了使用上的限制,但也不會(huì)出現(xiàn)只要某項(xiàng)法規(guī)改變了,CLT在設(shè)計(jì)上就會(huì)發(fā)生巨大變化的情況。相信現(xiàn)行法規(guī)也會(huì)隨著實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的積累逐漸改變。
原田真宏:推進(jìn)公共建筑木結(jié)構(gòu)發(fā)展的法律雖然已經(jīng)生效,但實(shí)操層面的細(xì)則還沒有完全落實(shí),例如政府不同的工作人員對(duì)法律條款的解釋不一致。如果在法規(guī)的精確度上,不能縮小與鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的差距的話,這些灰色地帶會(huì)讓很多業(yè)主對(duì)木結(jié)構(gòu)望而卻步。
平輝:包括CLT在內(nèi)的新型木質(zhì)材料在建筑中的創(chuàng)新利用,離不開建筑師與結(jié)構(gòu)師的合作。請(qǐng)談?wù)勗谠O(shè)計(jì)與技術(shù)的合作中有哪些需要進(jìn)一步突破的地方?
遠(yuǎn)藤謙一良:日本木結(jié)構(gòu)歷史悠久,傳統(tǒng)建筑文化也是基于地域材料與風(fēng)土的融合積淀而成的。在繼承由木匠體系所構(gòu)筑的精細(xì)的木結(jié)構(gòu)技術(shù)基礎(chǔ)上,近年越來(lái)越多大學(xué)工科研究團(tuán)隊(duì)和結(jié)構(gòu)工程師都從工學(xué)角度進(jìn)行木結(jié)構(gòu)的研究。相信傳統(tǒng)技術(shù)和工學(xué)視角的結(jié)合,會(huì)創(chuàng)造出領(lǐng)先世界的木結(jié)構(gòu)新表現(xiàn)。除了結(jié)構(gòu),工學(xué)還包括環(huán)境的視角,利用木結(jié)構(gòu)的可見形式開拓低環(huán)境負(fù)荷的新規(guī)律,也是非常令人期待的。
原田真宏:像我們?cè)跂|京的建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所更容易和優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師合作,但到了地方就很難找到能完成CLT結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)構(gòu)師了。通常結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師都能完成線形結(jié)構(gòu)的解析,但面結(jié)構(gòu)的解析難度更大,不是所有人都會(huì)用FEM計(jì)算。另外,也經(jīng)常聽結(jié)構(gòu)師抱怨,CLT相關(guān)力學(xué)規(guī)范還有很多尚待整理的地方(笑)。所以,對(duì)工程師群體進(jìn)行普及也非常重要。
平輝:那么,這些最新的技術(shù)如何能得到更廣泛的普及呢?
原田真宏:比如說(shuō),通過(guò)各種螺栓抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)認(rèn)證的物理量還沒有實(shí)現(xiàn)共享,以可公開的形式建立這些物理量的數(shù)據(jù)庫(kù)是非常必要的。Stroog公司就是這樣一個(gè)知識(shí)據(jù)點(diǎn),很多木結(jié)構(gòu)的尖端研究人員都在Stroog進(jìn)行實(shí)驗(yàn),或開發(fā)新的金屬件,那里自然就成為了匯聚各種信息的地方。當(dāng)然除了民間企業(yè),通過(guò)專家和行政部門的合作創(chuàng)造這樣的平臺(tái)也非常重要。
金箱溫春:要是設(shè)計(jì)時(shí)能有更多不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)可參考就好了。不僅是木結(jié)構(gòu),近代以前的建筑設(shè)計(jì)都是在不了解結(jié)構(gòu)技術(shù)的情況下完成的。近代之后,隨著結(jié)構(gòu)知識(shí)體系不斷完善,出現(xiàn)了許多先于設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)則。這樣的前提條件造成了人們只會(huì)在規(guī)則之內(nèi)做設(shè)計(jì),超越規(guī)則的可能性反而被排除在設(shè)計(jì)之外。不僅是建筑設(shè)計(jì),社會(huì)系統(tǒng)中也有很多類似的情況。所以,對(duì)于不適用現(xiàn)有規(guī)則的地方,通過(guò)實(shí)驗(yàn)等手段進(jìn)行驗(yàn)證補(bǔ)充,才是建筑設(shè)計(jì)應(yīng)有的姿態(tài)。
平輝:木結(jié)構(gòu)建筑在可持續(xù)社會(huì)的構(gòu)建中被寄予厚望,如何才能真正實(shí)現(xiàn)建筑、林業(yè)、地域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)之間的良性循環(huán)?CLT與其他木質(zhì)材料在今后的發(fā)展中需要注意什么問(wèn)題呢?
原田真宏:以前的預(yù)制建造體系以鋼、塑料和水泥板這些工業(yè)材料為主,當(dāng)?shù)啬窘吃谶@樣的建造體系中沒有任何用武之地,建筑無(wú)法得到維護(hù),當(dāng)?shù)亟ㄔ鞓I(yè)也無(wú)法從中獲利。而CLT是以木材為主的預(yù)制建造體系,像“Ento”旅館的員工和當(dāng)?shù)毓そ扯伎梢赃M(jìn)行維修改造,維護(hù)建筑的同時(shí),也為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造了就業(yè)機(jī)會(huì)??梢哉f(shuō),CLT預(yù)制建造體系與地域經(jīng)濟(jì)是合作伙伴的關(guān)系,通過(guò)可持續(xù)的改修成為維護(hù)當(dāng)?shù)亟ㄔ鞓I(yè)的基石。
蒲池?。哼@樣說(shuō)可能有點(diǎn)激進(jìn),現(xiàn)在有一種過(guò)于強(qiáng)調(diào)木材的環(huán)境友好性而貶低其他材料的趨勢(shì)。如果刻意地強(qiáng)調(diào)這種社會(huì)性,讓木結(jié)構(gòu)具有天然的優(yōu)越性,反而讓我覺得不純粹,特別是CLT最近受到的關(guān)注確實(shí)存在被這種潮流裹挾的部分。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師,我希望與這樣的話題保持距離。發(fā)揮出材料更多的潛力,創(chuàng)造出更經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)形式,才是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)真正的使命。
原田真宏:與其他建材完全不同的是,在利用木材建造時(shí)還必須考慮包括森林在內(nèi)更大范圍的持續(xù)性問(wèn)題。林業(yè)、制材廠與工匠,這些依托于木材的產(chǎn)業(yè)和職業(yè)都需要靠森林的可持續(xù)性來(lái)維系。不只CLT,只要在建造中使用木材,就有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)建筑圍護(hù)上的可持續(xù)性。只需更換腐壞的構(gòu)件,不但能有效延長(zhǎng)建筑的壽命,林業(yè)、制材廠和工匠也能有持續(xù)的收入來(lái)源。
秋吉浩氣:在歐洲,使用木材更多地是出于環(huán)保理念。作為混凝土和鋼材的替代材料,建筑中的木材使用量受到關(guān)注,重型木、CLT、單板層積材、大截面集成材等大型木質(zhì)材料被大量用于高層木結(jié)構(gòu)建筑的建造。即使本身不生產(chǎn)木材的地區(qū),也會(huì)使用芬蘭、瑞士及奧地利生產(chǎn)的木材來(lái)進(jìn)行建造,一定程度上木結(jié)構(gòu)建筑在歐洲得到了推廣。
日本也是一個(gè)林業(yè)國(guó)家,2/3國(guó)土面積被森林覆蓋,但大多數(shù)都是小規(guī)模林業(yè),CLT工廠數(shù)量非常少,可生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格也很少。引進(jìn)CLT產(chǎn)業(yè)后,當(dāng)?shù)氐哪静膬r(jià)格或林業(yè)從業(yè)者的收入也并沒有增加。日本的CLT產(chǎn)業(yè)與小規(guī)模林業(yè)之間似乎還存在很多矛盾,導(dǎo)致林業(yè)從業(yè)者未能從中受惠。我認(rèn)為有必要在二者間建立起橋梁,比如可以根據(jù)日本自身的情況來(lái)調(diào)整CLT的生產(chǎn)方式,讓小規(guī)模工廠也能夠進(jìn)行生產(chǎn)。
稻山正弘:如今,日本從戰(zhàn)后開始培育的森林正迎來(lái)采伐期,國(guó)內(nèi)的森林資源相當(dāng)豐富。但需要對(duì)今后的種植和采伐利用進(jìn)行合理有序的規(guī)劃,才能實(shí)現(xiàn)真正的循環(huán)型社會(huì)。
一棵樹需要40~50年才能成材,只持有小范圍林地的小型承包商在木材育成之前都會(huì)處于無(wú)法販?zhǔn)?、毫無(wú)收入的狀態(tài)。日本的農(nóng)林水產(chǎn)省會(huì)對(duì)這些散戶經(jīng)營(yíng)者發(fā)放補(bǔ)助,結(jié)果他們依靠補(bǔ)助金勉強(qiáng)維持,反而無(wú)法促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的合并重組。只有將這些小規(guī)模林業(yè)集約化,通過(guò)更大的資本集團(tuán)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,使不同片區(qū)林地的種植期和采伐期形成時(shí)間差,有序經(jīng)營(yíng),才能實(shí)現(xiàn)真正可循環(huán)的森林產(chǎn)業(yè)。
也有人認(rèn)為,日本的木材價(jià)格高是因?yàn)樯絼?shì)陡峭而需要大量人力物力,但奧地利阿爾卑斯山麓的森林資源同樣位于山勢(shì)險(xiǎn)峻的地區(qū),現(xiàn)在也實(shí)現(xiàn)起了森林產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營(yíng)。這是需要對(duì)森林資源進(jìn)行更大范圍的經(jīng)營(yíng)和宏觀規(guī)劃才得以成立的,而日本現(xiàn)在還沒有實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)的國(guó)土面積非常廣闊,特別是東北部地區(qū)分布著適用于結(jié)構(gòu)材料的森林資源,比起日本應(yīng)該更容易實(shí)現(xiàn)森林產(chǎn)業(yè)的循環(huán)模式。如果中國(guó)能實(shí)現(xiàn)可循環(huán)的森林產(chǎn)業(yè),相信無(wú)論是在國(guó)內(nèi)使用還是出口日本,對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展都會(huì)有很大的促進(jìn)作用。
致謝:感謝金箱溫春先生、遠(yuǎn)藤謙一良先生、稻山正弘先生、秋吉浩氣先生、原田真宏先生、蒲池健先生在百忙中接受采訪。同時(shí)感謝相關(guān)設(shè)計(jì)事務(wù)所和攝影師對(duì)相關(guān)作品圖紙和照片的提供給予幫助和支持。
注釋
①欄間是指日本傳統(tǒng)建筑中移門上方的透籠板或楣窗。
② 金繼是一種使用數(shù)種漆,或?qū)⑵崤c金粉、銀粉或白金粉混合,以修補(bǔ)破損陶器的日本技藝。
③壁倍率是日本建筑基本法中對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑剪力墻強(qiáng)度的定義和判斷指標(biāo)。
④ 尺貫法是一種源于中國(guó)度量衡的日本傳統(tǒng)度量體制。
⑤ 宮大工是指從事神社寺廟建造和修繕的木匠。
⑥JAS 規(guī)格是日本農(nóng)林水產(chǎn)省對(duì)農(nóng)林水畜產(chǎn)品及相關(guān)加工品制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中,CLT 的JAS 規(guī)格制定于2013 年,并于2014 年1 月起實(shí)施。