7世紀是石器時代
18世紀是磚頭時代
19世紀是鋼鐵時代
20世紀是混凝土時代
那麼,21世紀將是木材的時代。
每天在樹木芬芳中醒來
當柔和的陽光在眼皮上跳躍
有在森林深處的木屋歸隱的錯覺
走到窗口往下看映入眼帘的卻是高樓大廈車水馬龍
這樣的場景正是Google的姐妹公司Sidewalk Labs計劃在多倫多新濱水區向世人呈現的。
舊木材建築的歷史可以追溯到新石器時代或更早的年代,而如今,我們正在經歷木材的使用與發展的另一個重要時刻:即提高木材高層建築的技術、可持續性、安全性及其效率,幫助木結構建築在更多城市的天際線中湧現。
為了探索工廠製造的木材建成的大樓究竟可以有多高,Sidewalk Labs 團隊設計了一個有35層樓高的的木材原型模型Proto-Model X(簡稱為PMX),並在近日發布了建模成果。
01
木材建築會不會容易晃動?
BIM、虛擬實境、3D建模與列印等工具和方法已經開始模糊設計和施工之間的界限,它們交織在構思和開發新建築的主要過程中。PMX建模的過程涉及八個設計步驟,首先是探索集裝方案,然後規劃暖通、電氣和給排水(MEP)系統,接下來是創建各種覆層。
其中一個關鍵過程是評估結構安全性。PMX將比等比例的水泥產品輕大約2.5倍,因此可能更容易橫向晃動。於是,該團隊採用了超高層建築設計中較為典型的工程策略,使用了十字形支架作為外骨骼,並使用了可調節的質量阻尼器來抵抗側向力,將一塊70噸重的鋼材通過彈簧連接到建築物的頂部,抵消風或地震對建築的影響。
02
工廠如何生產所需原料?
新技術正在改變並取代傳統木匠的工作方式。通過計算機命令來操作,採用高精度的坐標軸定位來切割、銑削並雕刻木片。這些進步使模塊就像一套零件一樣,令建築物的組裝變成可能。這種組裝式的操作方便快捷,提高了精度,大大減少了誤差、勞動力、工作時間等額外成本。
為了努力控制總件數,並確保零件易於組裝,Sidewalk Labs決定將所有大型木材建築都採用模塊化生產。其中,最基本的單元是「卡槽式地板(floor cassette)」,這是一種具有隔音層和絕緣層的面板,在組裝線上只需25分鐘就可以製成。使用卡槽式地板與現在普遍建造高層建築地板的方法大不相同,澆築混凝土的地板將成為歷史。
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