《高大森林的崛起

基志波格斯特的变形教会

来源:维基百科/ Kizhi Pogost的变形教堂

在这个系列中,我以兼职教授的身份在瑞尔森教授可持续设计大学室内设计学院在多伦多,并将它们蒸馏一下20个幻灯片,每个幻灯片都需要约20秒钟来阅读。木材用于建造高层建筑已经有很长一段时间了;基志波格斯特的变形教会它建于1708年,至今仍可能是世界上最大、最高的木质建筑,高达123英尺(37.5米)。但是木头不再受欢迎;就像芝加哥和东京等城市发现的那样,许多大而易到达的东西被砍倒,木材被烧毁。当钢铁变得普遍和廉价的时候,它和钢筋混凝土一起占据了高层建筑的世界。

信用:木材与其他材料

在过去的二十年里,随着气候变化成为一个问题,建筑师和工程师开始重新审视木材,将其作为减少建筑碳足迹的一种方式。尤其是混凝土,它的碳足迹巨大,每年释放的二氧化碳中有5%是由混凝土造成的。这是一个化学;为了使水泥使石灰石加热至1450℃,这释放了二氧化碳的分子并将其转化为氧化钙,或Quicklime,水泥中的活性成分,然后将其与聚集体混合以使混凝土混合。用木头,这是生物学;CO2通过生长植物和树木吸收,通过光合作用在释放氧气时转化为纤维素。木材基本上是阳光,水变成固体形式。当树模具时,木材腐烂和释放储存二氧化碳;当可持续收获时,它将其存储在建筑物的生命中,这可以是数百年的。正如表格所示,它在每个环境准则中击败钢铁和混凝土。

资料来源:不列颠哥伦比亚省/因松树甲虫死亡的森林

百年多年来,北美的森林已经清除了巨型的第一个增长树木,而且已经被第二和第三个增长森林所取代。该行业也学会了如何更加可持续地收获,并且现在根据FSC,CSA或SFI等标准切割大多数森林。经常在我们写下木质建筑时,我们被那些说我们令人鼓舞的人攻击,但真正关注的是南美和亚洲迷失的雨林。事实上,在北美,大部分森林受到山地松树的威胁,这遭遇了大幅震惊。在它腐烂之前收获这一点对森林和大气有利。arup的工程师总结其利益:

  • 木材是唯一100%可再生建筑材料
  • 木材锁定碳,为建筑物的使用寿命
  • 因为它是像骨头一样的细胞材料,木头既坚固又轻
  • 这种轻质的多孔结构也使木材成为天然的绝缘体
  • 易于预制和运输,木材可以快速建设
  • 木材很有吸引力,可以暴露在外,降低了饰面成本
信贷:METZA木

最重要的是,全球有很多通知的大型木材建筑是2005年的FMO Tapiola建筑。它很难,在木材中建造,即使在像芬兰这样的国家,也是如此。结构工程师Jukka Ala-Ojala是在2006年在Treehugger中引用他当时所面临的问题似乎和现在北美所有的木材建筑师所面临的问题一样:

木结构是复杂的,因为木结构技术以前没有被使用到这种程度,这对整个团队来说是一个陡峭的学习曲线。其中一个特别的成就是说服当局,该建筑将符合严格的欧洲安全法规。由于没有在办公建筑中使用过如此复杂的木结构,他们特别担心火灾风险。
但建筑师Pekka Helin很乐观,持态度:
一座现代化的木制办公大楼展示了木材如何满足当今建筑对更“人性化”和环境友好型建筑的需求。随着木材复兴的继续,我看到了此类建筑在国际上的光明前景。
信誉:Thistleton Waugh / Murray Grove

但对于高木而言,真正的突破是由沃Thistleton2007年由交叉层压木材(CLT)建造而成。当时,这座九层楼的建筑是世界上最高的住宅楼。它由4名工人在9周内组装完成,灰尘更少,干扰更少,碳足迹也更低。正是这栋建筑让交叉层压木材在国际地图上崭露头角。更多的:沃·西斯尔顿的木材塔九层公寓由四个工人九周内建造的公寓

信贷:KLH板的CLT

交叉层压木材(CLT)于20世纪90年代中期在奥地利开发;图为行业领先的KLH工厂。它的制作方法是将烘干的木材以90度的角度堆放在一起,层与层之间用胶粘剂粘合。然后在液压或真空压力机中压缩。它被称为“类固醇夹板”。它在各个方向上都非常坚固,由于木材在两个方向上运行,所以抗收缩,面板快速地连接在一起。越来越多的当局允许它进入他们的建筑规范。因为这是一种新技术,如今它得到了大多数媒体的关注,但这并不是用大量木材建造房屋的唯一方法。更多的解释水平理论:交叉层压木材已准备好进行黄金时间交叉层压木材可以用完一平方英里的甲虫杀死的木材,而且看起来也很漂亮

来源:外交政策创新

比clt更老,是胶素,或胶水层压木材。它用于为奥运会建造的里士满椭圆滑冰溜冰场,自六十年代以来,已被用于加拿大的溜冰场。与CLT不同,木材全部排列在一个方向上,所以它真的用来取代重木材。然而,它也可以形成为曲线和复杂的形状。它已经存在了很长时间,于1892年首次重新获得专利。然而,它在1942年真的在北美脱掉了钢铁的战争努力,Glulam作为替代方案开发。它是用防水胶制成的,所以它可以在室内使用。这是世界上最高的Glulam Wood大楼,Herzog&de Meuron缆车末端的餐厅是预制木奇迹

信用:结构轴承

另一种更古老的技术正在卷土重来钉层压木材,或NLT.这就是我们过去所说的磨坊甲板,其实就是一堆木板钉在一起。事实上,如果你做的是一个简单的跨度,它的工作很好,成本更低,而且已经被覆盖在每一个建筑规范中所以它获得批准的工作量更少。显然,他们做的一些事情并不是那么愚蠢和简单,比如这个伟大的屋顶由Perkins + Will设计,由structucraft建造。更多:T他的旧是新的与钉层压木材

信贷:劳埃德改变

西雅图的布利特中心,很多人认为世界上最近的建筑,它由胶合木柱和梁混合而成,钉子层压木材在它们之间作为地板结构。这是北美自1850年以来建造工业建筑的方式,尽管是用重木材而不是胶合板。现在没有大树在建筑中受到伤害,它的抗震能力很强。他们解释:

胶合材料通过将较小的碎片粘合在一起形成较大的组件,有效地利用了木材。这创造了一个强大的,尺寸稳定和一致的产品,跨越很远的距离的能力。使用胶合板木材比使用尺寸木材允许更大的最终产品,它们可以用较低等级的木材生产。在胶合板木材的制造过程中,只有3%的材料浪费。
Via Architype Architects" data-caption="" data-expand="300" id="mntl-sc-block-image_1-0-34" data-tracking-container="true">
信贷:通过Architype Architects.

然后有什么可能是下一个大事,布雷斯塔普尔,木材被销钉在一起。

这种创新涉及将硬木销钉插入垂直于柱的预钻孔....该系统旨在利用柱子和销钉之间的水分含量变化。软木柱(通常是冷杉或云杉)干燥至水分含量为12-15%。硬木销钉(大部分山毛榉)干燥至8%的水分含量。当组合两个元件时,不同的水分含量导致销钉扩展以实现将柱子锁定在一起的水分平衡。

像NLT一样,这个过程可以用在大的或小的建筑上,不需要胶水,你可以在你的车库里做。更多的:为什么这个山地自行车中心是用Brettstapel建造的,为什么北美的建筑商应该使用这种材料另一种用木头建造的方法苏格兰建筑师的设计制造公司Makar正在用木头做奇迹

信贷:劳埃德改变

还有一些完全不同的东西,那是FACIT的工作,他们来到一个工地,带着一个集装箱,里面装着一个大型数控机床和一堆胶合板。你还没反应过来,他们就把木头砍了,把它钉成盒式磁带,然后两个人就可以把磁带抬起来,组装整个房子或建筑;跟着数字走就行了。这是一种3D打印的形式,直接从电脑到切割机。完全不同于这里的其他东西,但它是木结构中最有趣的创新之一,我相信我们会看到更多。更多关于Facit:1:1制作数字房屋令人兴奋的超级绿色房屋数字3D打印正在发生这家华丽的树房子是电脑打印输出数字化制造将彻底改变建筑结构,而FACIT展示了它是如何做到的

来源:外交政策创新

人们对木材建筑最大的抱怨之一是火灾的风险,但事实上,大量木材的风险是相当低的。几百年来人们都知道,当木头燃烧时,外部的炭实际上起到了绝缘体的作用,保护了下面的木头。它继续以已知的速度燃烧,所以如果你想要两小时的耐火等级,你就需要在你的结构上增加足够多的木材来保证两小时的保护。我们还配备了洒水装置和火灾警报器,这是上次木质建筑热潮中没有的。火灾仍然存在,但大多发生在施工阶段,施工实践也在发生相应的变化。阅读更多关于木材和火,并配有壮观的照片:建筑火灾不是对木质建筑的控诉木框架结构是安全的,真的。

信用:Lloyd Alter和Susan Jones

在英国和欧洲大陆,他们已经在现代木材技术上做了很好的事情,但它只是在向北美发展。这片大陆上最早的CLT房屋之一(我认为也是最可爱的房屋之一)是西雅图建筑师苏珊·琼斯(Susan Jones)自己的房子,我在建造期间参观了它。这是我和她,站在一堵墙前,这堵墙是她用来做装饰的;外面有一扇大窗户,把一切都遮住了。整个房子,地板、墙壁和天花板,都是暴露的CLT。然后用隔热的毯子把它包裹起来,再裹上一层当时流行的寿衣。更多关于苏珊房子的信息:由Susan Jones设计的CLT住宅展示了可持续、绿色和健康住房的未来苏珊琼斯的西雅图Clt House是一个木制奇迹

信贷:劳埃德改变

在萨德伯里,安大略省,LGA架构刚刚完成新的劳伦蒂安建筑Laurentienne(Lal),他们将专门研究木材建设。连接细节令人着迷;您可以看到胶束的末端粘在下面的CLT和钢支架上。梁和面板都带有槽槽,使连接支架可以通过螺栓固定。这就是为什么它如此迅速。更多的:Laurentienne:用交叉层压木材建造的学校

来源:Ema Peter摄影,来自Hemsworth Architecture

在加拿大的不列颠哥伦比亚省,约翰·海姆斯沃斯(John Hemsworth)为不列颠哥伦比亚省被动式住宅(BC Passive House, BCPH)设计了一座令人惊叹的工厂,它向人们展示了即使是工业建筑也会用木头做的更好看。它展示了“他们对木材设计和可持续建筑实践的承诺”。更多的:工厂内置木材是节能,健康,美丽的Lloyd改变

信贷:哥伦比亚大学

此外还有互动研究与技术中心(Centre for Interactive Research and Technology),它挑战了布利特的“北美最环保建筑”称号。它是“一个测试和展示建筑技术和系统的技术性能和可用性特征的平台,并产生关于如何建造和维护可持续建筑的新知识。”根据英属哥伦比亚大学的研究:

该项目中使用的木材将估计估计600吨二氧化碳。因此,四层项目将储存75吨的二氧化碳,而不是在生产建筑材料期间排放。甲虫杀死木材已经占全省最大的温室气体排放量(GHG),超过全省的人类活动,多于机动车排放,艾伯塔省油砂的产量几乎翻了一番。然而,这种受损的木材与其他B.C.相同。木材如果在几年内收获的话。使用它可以防止碳逸出腐烂的树木。它还清除了新增长的空间。

更多的:在不列颠哥伦比亚省大学的内部Cirs - “北美最近的建筑”

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信贷:通过MGA的EMA Peter

目前,北美最高的木材建筑是Michael Green的木材创新设计中心在乔治王子,不列颠哥伦比亚省。

该设计采用了一个简单、“干燥”的系统结构,集成了CLT地板、胶合木柱和梁,以及大量的木墙。这种简单性转化为系统的可重复性。我们创造了一个可以轻易复制的建筑,而不是仅仅专注于一个样板结构。

这是一栋鬼鬼祟祟的建筑;它之所以是最高的,是因为建筑法规没有规定一层楼可以有多高,而且它不包括夹层。所以这是一栋六层楼装成八层楼。做得很漂亮。更多的:看看迈克尔格林的木材创新设计中心迈克尔·格林正在公元前乔治王子建造北美最高的木质建筑

信贷:商店

然后是木板上的建筑;北美现在正大举收购高大的木材。在纽约市,SHoP正在建造西18街475号,这是两座建筑之一它赢得了最近的一场比赛

475 West 18的广泛使用木结构元素和其他木制品,使得团队在建筑的设计、建造和运营中设定了雄心勃勃的可持续发展目标。通过将积极的负荷降低与节能系统相结合,项目团队预计总体能耗将比目前的能源法规至少降低50%。
但木质结构还有其他重要属性;我问项目建筑师阿米尔Shahrokhi当我还在Greenbuild的时候我的转录。
有很多研究是关于在木质建筑中,周围都是木材,会如何影响我们的心理。它能让人振奋,降低心率,这是一种非常非常令人满意的体验。它将成为这座建筑外观和感觉的重要组成部分,尽可能多地暴露木材,让它真正成为体验的一部分。

阿米尔的商店劳埃德改变了Vimeo

信用:Acton Ostry Architects

北美最高的建筑是不列颠哥伦比亚大学拟建的住宅。在53米(174英尺)的高度,它将勉强成为最高的胶合板。

该结构包括一层混凝土讲台和两个混凝土芯,该芯片和两个混凝土芯可支持17层的质量木材和混凝土结构。垂直载荷由木结构承载,而两个混凝土芯提供横向稳定性。

我一开始就想到这座建筑;它看起来像是六十年代和七十年代多伦多的每个国际风格的公寓楼。事实证明,没有一个错误。“为了遵守大学规划要求,设计反映了校园里的国际风格现代化建筑的特点。”更多的:世界上最高的木塔将在不列颠哥伦比亚省建造

信贷:Lara Swimmer Photography

把你的幻灯片限制在20张的Pecha Kucha格式很难;正如布莱斯·帕斯卡在谈到写信时说的:“我本想写一封更短的信,但我没有时间。”真的,我可以讲好几天;这张幻灯片上有150个学生。我把这些限制在北美的例子中,因为事情终于在这里发生了,从小项目,如苏珊·琼斯(Susan Jones)的房子,到巨大的塔楼。但真正的变化正在到来,因为更高的木质建筑占据了我们城市的主要街道,在那里,经济和木材的速度可以更快地提供经济适用房。这将改变一切。更多关于Pecha Kucha系列讲座:为什么小是新的绿色Counter Intelligence:厨房柜台的正确选择是什么?什么是可持续设计?看看澳大利亚建筑师安德鲁·梅纳德是如何做到的绿色屋顶、活墙和垂直农场都在演变成有生命的绿色建筑