温哥华建筑师 迈克尔·格林 曾在一场我不久前听他演讲的会议上斩钉截铁地说:“不列颠哥伦比亚省种植的树木有35层楼那么高,为什么我们的建筑规范却把木结构建筑限制在五层?”
诚然,加拿大这一地区的法规 不久前已经调整 ,允许木结构建筑再增加一层,但这一观点依然成立。这样的变化显然难以跟上新的制造技术以及工程木产品的发展;这些进步正促使建筑师和工程师以截然不同的方式思考木材在高层建筑结构与建造中所能发挥的作用。
格林本人 于2012年出版了一本书 《高层木建筑》(Tall Wood),详细探讨了全程使用工程木产品设计20层商业建筑的方案。此后,他完成了不列颠哥伦比亚北部大学的 木材创新与设计中心 ;这座建筑高29.25米(相当于八层),目前被誉为北美最高的现代木结构建筑。
哈克尼的木结构新篇章
直到最近,木材用于高层建筑的潜力仍十分有限。平台式木框架——据我估算,苏格兰超过70%的住房都采用这一系统建造——高度最多可达七层。在苏格兰,建造四五层的木结构建筑十分寻常。但超过七层后,结构方面的挑战和单纯的经济因素总会令其效益降低。
改变格局的建筑于2009年出现在城市天际线上,地点不在北美,而在伦敦。位于哈克尼默里格罗夫的Stadthaus由Waugh Thistleton Architects设计、Techniker工程师负责工程设计,是一栋九层建筑,共有29套公寓,几乎完全由交叉层压实木板建成。这些木板能够提供强度和稳定性;更重要的是,它们便于封存大量大气中的二氧化碳。
这之所以成为可能,得益于20世纪90年代交叉层压木材在奥地利实现商业化、其在英国的应用日益广泛,以及哈克尼区议会作出的决定:碳议题比严格执行针对旧式木材技术的消防法规更为重要。
利用可再生材料积极应对建筑业面临的一项关键环境问题——即全球变暖——这一能力堪称变革性的。混凝土的使用 已经造成 全球温室气体排放量的5%。
使用木材建造更高建筑的理念,在整个行业中仍处于初步获得认可的阶段,尽管许多工程师很快就意识到默里格罗夫项目所展现的潜力。随后不久,十层高的交叉层压木材 墨尔本Forte大楼 拔地而起;而仅仅几周前, 卑尔根的一栋 14层公寓楼也已竣工。规模迥异的斯德哥尔摩维斯特布罗区 一栋34层建筑 则计划于2023年竣工,它将把木结构建筑推向新的极限。
其他或许更为保守的城市也有类似进展,例如维也纳。该市 最近公布了 一项24层综合用途建筑计划,项目包括公寓、酒店、餐厅和办公空间,建筑材料中木材将占76%。与此同时,SOM建筑师和工程师近期的一项研究 指出, 该公司于20世纪60年代初在其总部所在地芝加哥建成的一栋42层混凝土玻璃公寓楼,如今可以采用木材与混凝土混合结构重新建造。在这种结构有望付诸实践之前,连接设计及其他方面仍需开展大量研发工作;但毫无疑问,就未来木结构建筑而言,发展方向只有向上。
背后的逻辑
为什么要用木材建造如此之高的建筑?简单的人口统计数据就揭示了全球挑战的规模,也说明我们必须以截然不同的方式思考如何打造未来的城镇与城市。当前预测 显示, 到2050年,全球80%的80亿人口将生活在城市地区。仅中国一国的估算就表明,未来十年需要约7500万套多户住宅,以容纳预计将迁入主要城市及邻近郊区的约3亿人。
国际社会对 气候变化加速 的担忧日益加深,而将传统建筑技术所需原材料转化加工的开采过程规模巨大且具有破坏性;这些因素共同要求我们转变范式,重新构想和建造新的城市环境。建筑业正在探索更广泛地应用可再生材料,而木材是唯一真正可行的选择。
目前,引领议程的是高密度而非极高层的城市项目。考虑到 《伦敦建筑法》 最初是 因 1666年伦敦大火而制定,如今这座城市却迎来实木建筑项目的大幅增长,实在令人瞩目。其中 最新且规模最大的一项 是在哈克尼启动的一栋九层交叉层压木结构建筑,共有123套公寓。
这种趋势在不久的将来会扩展到英国其他城市吗?鉴于各种政治立场的政界人士 在最近一次 选举期间预测的住房需求数量庞大,工程木结构极有可能发挥引领作用。除了其固有的环境效益,其他重要优势还包括搭建速度快,以及具备在场外精密制造的潜力。如果确实如此,这些结构将彻底改变我们对木结构建筑的看法。
本文最初发表于 The Conversation。请阅读 原文。本文刊载不代表世界经济论坛认同其中观点。
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作者: Peter Wilson 是爱丁堡龙比亚大学 可持续建筑研究所木材工作室主任 。
图片:欧洲中央银行(ECB)总部位于法兰克福。路透社/Ralph Orlowski。



