Carbon12 | Photo: Andrew Pogue
當前,木結構建築在北美、歐洲和日本等國家發展成熟,在低層建築中佔一半以上面積。近年來，隨著現代木結構建築技術的發展，國外5-7層甚至10層以上的木結構住宅並不鮮見。歐洲和加拿大已經有了不少使用工程木建造的高層木結構建築，比如挪威的18層MJSTRNET高塔和加拿大不列顛哥倫比亞大學的18層學生公寓Brock Commons，美國Kaiser+Path建築事務所開發、設計並建造的Carbon12是美國目前最高的CLT(正交膠合木)建築，這棟8層的重型木結構高樓位於玫瑰之城波特蘭，包括底層臨街商鋪和上層14套公寓。該建築的落成標誌著美國在高層木結構領域有了新的突破。
Carbon12施工現場 | buildingcarbon12.com
如何建成一棟高層木結構建築?
現在的城市規劃越來越多將緩解氣候變化納入考慮因素，木材作為天然可再生的材料是城市可持續設計發展的最佳選擇之一。Carbon12的設計團隊認為木結構建築既能滿足建築標準，又能滿足安全、美觀和成本可控的要求，同時帶給住戶更健康的居住環境，因此選用了木材作為建築材料。項目中的梁和柱使用由花旗松加工而成的膠合木(GLT)，樓板使用了正交膠合木(CLT)，所有木材均來自可持續管理和認證的林地。
Carbon12 | Photo: Andrew Pogue
Carbon12中的膠合木構件(包括234根柱和336根梁)和CLT樓板構件均是在加拿大卑詩省加工預製完成，並用卡車運送到波特蘭的施工現場進行吊裝。預製構件大大提升了施工的準確性和效率，並能在冬季施工。設計團隊的目標是在十周內完成所有的結構施工，實際上僅用了7周左右提前完成了計劃。
施工動畫 | buildingcarbon12.com
當然很多人還是會有疑問：高層木結構建築安全麼?在結構方面，考慮到美國西北部地區的地震問題，Carbon12的結構工程師採用了鋼框架-防屈曲支撐作為抗側力體系。在防火方面，重型木結構的防火設計的主要原理是木材的炭化作用。實驗證明，大截面構件本身的炭化作用使其具有很好的耐火性能。當發生燃燒時，木構件表面形成了炭化層起到了很好的隔熱作用，這阻隔了火的進一步的燃燒。經過各國大量的試驗證明，木材在標準耐火試驗條件下的炭化速率是基本一致的。此外Carbon12在側牆頂部安裝了噴淋系統裝置，進一步提升建築的安全性。
CLT | builidingcarbon12.com
可持續負責任的設計理念
「作為建築師和建造者，我們認為可持續地設計和建造是我們的職責。」
——Kaiser+Path建築事務所合伙人Ben Kaiser
Carbon12所用到的CLT和膠合木構件儲存了132噸的碳。設計團隊希望使用可持續發展的設計理念在建造過程和使用中減少碳排放，從而緩解氣候變化，這一目標也是設計師選擇使用木材建造的主要原因。
Carbon12模型 | buildingcarbon12.com
木結構建築是一種綠色環保的建築形式。一般建築材料在加工生產過程中排放大量的二氧化碳;而樹木從種植的那一刻起就開始吸收碳，被砍伐後所加工成的林木產品將吸收的碳繼續儲存，從而減少溫室氣體的排放，緩解氣候變化。
木材碳循環 | buildingcarbon12.com
城市天際線的新選擇
在波特蘭市和俄勒岡州的共同批准下，Carbon12最終得以落地，也再一次體現了對重型木結構建築在施工方面的優勢的和城市環境保護的認可。該項目的落成也推動了2021美國建築規範(IBC 2021)對木結構建築層數限制等的修訂。
隨著工程木產品如GLT(膠合木)、CLT(正交膠合木)、NLT(層板釘接木)等的不斷發展和創新，建築規範允許木結構建造層高的逐漸提升，木材這一傳統建築材料將創造更多的驚喜。在未來，用木材打造城市天際線可能不再只是美好的願景，可持續的綠色城市將成為現實。
Carbon12 | buildingcarbon12.com
近年來，在國家政策的支持下，加拿大的國家建築規範已經允許純木建築最高建造到6層，下一版的修訂正在考慮將重木結構層數拓展到12層。而在中國，國內頒布的GB/T 51226-2017《多高層木結構建築技術標準》和建築設計防火規範GB 50016-2014允許木結構住宅和辦公建造到5層，木結構組合建築建造到7層。這將為未來木建築在中國的發展帶來更多可能性。
位於玫瑰之城波特蘭的美國目前最高的CLT(正交膠合木)建築Carbon12，是8層的重型木結構高樓，包括底層臨街商鋪和上層14套公寓。該建築的落成標誌著美國在高層木結構領域有了新的突破。建築界建築施工頻道分享更多CLT(正交膠合木)建築Carbon12這樣的優秀設計施工建築案例，尋找建築之美，探索建築之路，歡迎關注我們~