工程木材的近期创新为世界首批木制摩天楼奠定了基础,预计可在十年内建成。据自然材料创新中心(Centre for Natural Material Innovation)称,这一成就不仅可以实现,而且该中心希望它能开启可持续木质城市的新时代,帮助扭转建筑业的历史排放。
该研究团队隶属建筑学院,是一个跨学科团队,成员包括建筑师、生物化学家、化学家、数学家和工程师,专注于植物基材料,包括正交胶合木。可以说,正交胶合木是150年前钢筋混凝土出现以来第一项重大结构创新。
首席研究员迈克尔·拉梅奇(Michael Ramage)博士表示:“在正交胶合木出现之前,根本没有任何建筑材料能够与钢材或钢筋混凝土相抗衡。要建造城市乃至摩天楼,我们只能接受现有材料的优点和缺点。
“混凝土的重量约为木材的五倍,这意味着地基和运输成本更高;它耗费大量资源,并造成巨大的二氧化碳排放。在水之后,混凝土是人类使用最多的材料。但现在我们有了一种替代品,而且它是植物基的。”
该团队设想,树木将取代混凝土,成为城市的主要建筑材料。建筑如同种子般播种,城市如同作物般收获。这一方式可同时应对气候变化和全球住房短缺问题。
拉梅奇博士解释道:“仅在英格兰,未来12年我们每年需要建造34万套新住房,以满足人口需求。混凝土是不可持续的。而木材是我们唯一可以种植的建筑材料,而且它实际上能减少二氧化碳。每吨木材可从大气中吸收1.8吨二氧化碳。经计算,如果英格兰所有新住房都采用木材建造,我们可以在10年内抵消约85万人的碳足迹。
“欧洲的可持续森林只需7秒即可生长出一套三居室公寓所需的木材量,4小时即可生长出一座300米超高摩天楼所需的木材。仅加拿大的可持续森林所产木材,就足以永久性地为十亿人提供住所,且森林树木的再生速度快于其最终居住者的使用速度。”
世界各地的多个团队都希望建造最高的木制摩天楼,但剑桥团队确信他们将率先实现这一目标。该团队已对伦敦、芝加哥和海牙的三个木制摩天楼方案完成了整体性研究,这些方案都将在英国皇家学会夏季科学展(2019年)上向公众展示,7月1日至7日免费向公众开放。
该团队的展品——明日的木质高塔——将体现其愿景。展位本身以典型公寓为原型,置于其提议的巴比肯塔(Barbican Tower)内的“橡树木质高塔”之中。参观者可以体验树屋生活,与团队交流,观看木质高塔的建筑模型,了解工程木材的防火性能,并聆听那些使“天空中的胶合板”设计成为现实的基因、细胞及宏观层面的创新。
除应对气候变化和推动可持续发展外,该团队还希望阐明社会通过采用木质建筑可获得的多重益处:与混凝土相比,被木材包围所带来的心理健康益处,以及回归一种古老建筑材料的益处,它既亲切又自然。

