木头高楼为何重新时髦起来了?

2017-09-22 15:37高峰
科学大众(中学) 2017年8期
关键词:奥克层楼木结构

高峰

当钢筋水泥成为建造高楼大厦的主要材料后,木结构建筑就被认为是一种稳固性不足并且存在火灾隐患的建筑物,渐渐地在城市里消失了。但是,在过去几年间,木结构的高楼大厦在全球多处拔地而起,屡屡刷新已有的世界纪录,

是人们突然又对木头产生怀旧的情绪,还是什么别的原因呢?

木结构高楼在全球多处拔地而起

在2016年举办的瑞典谢莱夫特奥市酒店和文化中心大楼国际设计竞赛中,一个名为“并排”的设计方案最终脱颖而出。在设计图中,它是一栋19层的木结构建筑,包括音乐厅、博物馆、艺术画廊、城市图书馆和一个四星级酒店。

在过去5年间,在建或拟建的木结构高层建筑数量呈井喷状态,且每一栋木楼在某一方面都会刷新已有的世界纪录。专业人士认为,木建筑更舒适、更环保。甚至有科学家认为,木建筑比钢筋建筑更防火。

例如,2012年,一栋10层、31.7米高的住宅楼在澳大利亚建成,一举摘得全球木建筑“海拔”最高的桂冠。但2014年,位于挪威卑尔根中心的“大街”,以14层楼的新高度将其拉下宝座。2015年,一栋高33.2米的公寓“立方体”在英国伦敦竣工,成为欧洲最高的交错层压木结构建筑。

而在加拿大,“高大的木建筑”已破土动工。这栋全木摩天大厦高53米,有18层楼,将成为英属哥伦比亚大学的学生公寓。原本建成后有望取代挪威的“大街”成为世界第一,不过,它现在却面临“奥克伍德塔”的挑战。

“奥克伍德塔”目前只是一个方案,由PLP建筑事务所和剑桥大学建筑学院携手提出,这个实验性的项目旨在推动木结构高层建筑的发展。“奥克伍德塔”计划建造80层楼,“身高”304.8米,全部由木头制成。一旦建成,它将成为伦敦第一个木结构摩天大楼以及世界上最高的木结构建筑。

新型超强木材让木屋重新流行

为什么建筑师又开始喜欢木结构建筑了?部分原因在于新型超强木材推动了这一趋势。

如今,有一大堆木质新材料能被用来建造大型建筑。比如交错层压木材,它是用特质防火胶水涂抹木材后再一片一片压合而成,这样能增加木质的硬度。

但最让科学家感兴趣的是竹子。数个世纪以来,竹子一直是亚洲建筑的主要材料。世界粮农组织的数据表明,竹子的生长速度是木材的5倍,但两者力学性能相当。目前,全世界竹子的种植面积达31.4万平方千米。科学家们正在研究如何对竹子进行改造,让其能更好地应用于建筑工程。比如,竹筒可用来造建筑墙体;把竹子砍削成长方形竹片后再用胶水黏合可制成巨大板材。另外,从硬度来说,竹子比木头还结实。

未来,科学家们还能对木头进行基因改造,使其更适合于建造高层建筑。而且,木材的耐用性可能更强。一般而言,木材的重量仅为混凝土的四分之一,因此,运输时能减少能耗。

木结构建筑容易起火其实是一种成见

至于有人担心木结构建筑容易着火的问题,科学家解释称,“奥克伍德塔”的防火标准将超过钢筋混凝土建筑的常规标准。建筑单位已获得英国工程和物理科学研究委员会25万英镑的资金赞助,专门用来研究木建筑技术,包括如何防火等。

认为木结构建筑容易起火是一种成见,其实,木材并非如人们想的那么易燃。而且,近年来,迪拜数栋摩天大厦频频起火也表明,并非只有木结构建筑存在火災隐患。

住在木结构房子里会让你更舒心

木结构建筑会让人产生更积极的心理效应,置身于木结构建筑中,人们会感觉身心愉悦。人们将木头与绿色空间联系在一起,会对其产生亲切感,所以,把木建筑引入现代城市会带来诸多好处。

2009年,奥地利约阿内研究所曾做过这样一个实验,研究人员对比了4间教室,其中2间是全木质的地板、天花板和橱柜,另外2间则是油布地板、石膏板墙和刨花板做的橱柜。研究者发现,孩子们在木质环境的教室里更轻松惬意,心率也更低。

(责任编辑:白玉磊 责任校对:夏越)endprint

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