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干货分享 | 许方:美国大木构建筑的最新发展

编辑:   浏览:480 次  日期:2024-10-06
              
       2024年国际木结构产业发展研讨会于9月6日在山东日照顺利开。
       会上,许方进行了主题为“美国大木构建筑的最新发展”的报告。
       从2015年仅有200多人参加的会议到如今规模达3500人的国际大木构盛会,
       大木结构建筑正吸引着全球的目光。
       以波特兰国际机场新候机楼为代表的大型木结构项目,
       展现出其独特魅力。本文将深入探讨大木结构的定义、材料、发展现状、政策法规、抗震防火技术以及可持续发展前景

                

                                                           大木结构建筑的引入

今年3月底,在波特兰举行的国际大木构会议,规模达3500人,而2015年仅有200多人,参会代表从最初以业界为主变为如今75%为建筑师、开发商和政府部门等。
                                                                                  2024年3月国际大木构大会
以波特兰国际机场新候机楼为例,该候机楼8月14日投入使用,占地面积9个英亩(约4万平米),投资20亿美金,是全球目前最大的单体木结构建筑,吸引了众多关注。
                                                                                              波特兰国际机场候机楼
                                                                                                             大木结构的定义及材料
1. 定义
大木结构中的“大”指构件的大、构件截面的大,是用大尺寸截面的木构建造的木结构,形式上通常采用大型的工程木板和工程木梁柱组合,有梁柱或墙板等结构形式。
2. 材料

大木结构材料

大木结构材料包括胶合梁、正交胶合木、由规格材胶合木做成的厚板和工程组合材料(如层积材或胶合木等正交在一起组成)等,后面都有“LT”标注,作者将其翻译成“拼板”,如销合拼板(用木销拼起来,DLT)、钉合拼板(用钉直接拼,NLT)等,与大梁的“GLT”区分使用。

大木结构材料


大木结构建筑的最新发展

美国大木建筑最新发展

                                                    大木结构市场中,多户住宅、教育建筑、集会建筑、办公建筑这四类加在一起全都超过90%。

3办公楼

T3办公楼,2016年设计,位于温哥华的明尼阿波利斯,是一栋七层的木结构办公楼,采用板式结构,用胶合拼板和胶合木柱。
 谷歌办公楼

谷歌办公楼,位于加利福尼亚州森尼韦尔,公共空间采用大木结构。

玻璃中心

玻璃中心位于西雅图市中心,顶棚为太阳能木,有严格的绿色认证,如LBC认证,水电下水全脱网,楼面用钉和平板,是地球日创始人参与的建筑,也是肯萨斯大学建筑设计学院正在建设中使用木结构的例子。

卢森堡机场

卢森堡机场是欧洲最大的木结构机场。

Ascent大楼

2016年加拿大UBC的18层学生公寓令人耳目一新,2020年25层的大木结构Ascent公寓大楼完成,此后悉尼中央火车站新公寓在建。

奥克兰韦伯斯特大街1510号住宅

奥克兰有全球第一栋用巨型胶合板建造的19层高层公寓,结构形式与加拿大学生公寓相似,以两个电梯井为核心筒,柱子和楼板采用巨型胶合板,中间用金属连接线连接,施工速度快,外墙全预制。

政策法规

美国农业部大力支持大木结构产业,如美国农业林业局从教育、技术帮助、研发到新倡议提供资金,形成董事会决定资金用途,政府监管。政府倡导和投资大木结构,认为使用中小径材制作梁柱和建筑构件有助于健康森林管理并降低山火风险,实现可持续发展。

美国国会推动大木结构发展

为扩大大木结构援助和研发计划,美国国会鼓励联邦拥有或援助的建筑物和构筑物优先选用大木结构材料。同时,美国军队等规定在军队项目中优先考虑大木结构。

各州高层木结构法规采标情况

美国目前没有全国统一法规,各州通过立法采用法规机构制定的法规,目前95%以上的州采用高层木结构设计规定,部分州如纽约会根据自身情况修改。法规修改后,允许建筑盖到18层,不同高度有不同的防火要求。

抗震与防火
1985年奥地利专家做成CLT,90年代末至2000年初在欧洲大量应用。2015年美国开始推动,形成法规规范,2016年正式形成。

防火试验

2017年进行抗震和防火试验,2017年CLT防火试验通过。

抗震试验

2018年形成高层木结构初稿,2019年正式批准,2021年写入法规,2023年在加州大学圣地亚哥分校做10层楼抗震试验。

抗震措施

奥克兰19层巨型胶合板住宅和十层楼大教堂采用不同抗震措施,如阻尼器等,确保在地震带也能安全。

可持续发展
建筑环境每年排放的温室气体占全球总量的近40%,建筑材料对全球温室效应影响巨大。据联合国预测,到2050年,全球人口将达到97亿,其中三分之二将居住在城市或城市中心。

木制品碳储存示意图

按干重计算,木制品约含50%的碳。如果将固碳与隐含碳一起考虑,许多来自碳储量稳定或不断增加的森林的木制品,其二氧化碳值为负值。

美国产业界目标

美国产业界已从谈零碳建筑发展到谈负碳建筑,其目标为到2024年建筑业碳储存数量要超过其碳排放量

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