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工业木结构，创造一个更可持续的城市未来时间：2021-05-10 建筑业近20年发生了重大的变化，随着各种设计软件和数控加工技术的应用，现代木结构构件的生产逐渐标准化，这为建筑设计带来了新的可能性，重型木结构适用于从大跨度的屋顶结构到高塔等各种场景。工程木产品的可预制性、木材绿色环保的特性使得木结构在工业建筑领域具有较高的性价比。 传统的木结构在使用寿命、耐用性，以及美学吸引力方面都有较好的表现，现代工程木制品在此技术上进行了升级和创新，扩大了重型木结构的应用范围，使其在工业环境中也能使适用。木材产品在工厂里生产，使用计算机辅助设计和数控机械，部件被精确切割，从而减少了浪费，提高施工现场的效率，使项目更具成本效益。由于部件是在温控设备中制造的，因此在冬天也可以进行生产活动，从而保证进度。 与传统的施工方法完全不同，装配式木结构建筑的施工更多是木构件的组装。这些木构件在生产过程中已考虑了暖通、电力和管道等的开口与布线。也是在这一点上，在整个流程中引入建筑信息模型（BIM）。BIM指可以让项目参与各方在虚拟的空间中协同设计、建造和运营项目的一系列技术、流程和政策，可以大大缩短工期，降低施工成本。 可用于地板、屋顶和墙体的正交胶合木（CLT），以及用于柱和梁、大跨度的胶合木（glulam），都是木结构建筑中的常用构件。其他的工程木产品，例如单板层积胶合木/层叠木片胶合木(LVL/LSL)和平行木片胶合木(PSL)，强度都很高，常被用于构造需要高抗弯强度的梁。 想要做到成本效益高、施工速度快、材料浪费低、能源效率高以及美观，木材无疑是一种明智的材料选择。木材比混凝土和钢材轻得多，更容易运输。新型木材产品还具有与传统材料相媲美的强度和耐久性，并符合防火规范的要求。 在过去的十年里，一系列重要的工业建筑展示了工程木产品优异的性能。位于BC省的木材创新研究实验室（WIRL）是单层胶合木梁柱结构，也是北美第一个按照被动式房屋标准设计的工业建筑。该建筑建于2018年，几乎全部采用木材。它的重型木构件是在干燥、温控的工厂环境中制造而成，这意味着户外工地上常见的木材收缩和膨胀现象不会发生。项目融入了智能建造技术，整个项目采用了装配式建造，工厂预制，现场拼装，具有建造快、施工质量高、节能环保等优点。 根据分析建筑生命周期的数据了解到，由于其能源需求低，以及使用生物燃料能源且建筑本身具备储碳功能，该建筑物的温室气体排放量比按现行法规标准设计的类似的工业建筑物少70％。当仅考虑材料本身对环境的影响时，由于木材的碳足迹较低，并且能够吸收碳，因此与钢材相比，木材的使用率提高了22％。 © Michael Elkan Photography © Michael Elkan Photography © Michael Elkan Photography Structurlam公司是一家胶合板制造商，他们在奥卡诺根福尔斯（Okanagan Falls）收购了现有的预制钢结构建筑，采用木/钢混合结构将其改造为自有工厂。该建筑长42米，中心托架8.8米，自由跨度为29米。建筑总面积1220平方米。生产所需的净高为11.5米。力矩架支撑着29米的跨度，在柱的顶部和顶梁末端的连接采用刚性连接。与传统的梁式结构相比，这种类型的结构大大降低梁的高度，增强了抵抗横向载荷的能力。CLT作为墙体和屋顶，提供了坚固耐用的外表面，以及增强了抵抗纵向荷载的能力。 © structurlam.com © structurlam.com BC被动式住房公司 (BCPH)在Pemberton建立了一座工厂，由于大跨度的开放式结构并不是必要条件，BCPH决定采用两个跨度为16.9米的结构，总宽度为33.8米，7个托架间距为6.1米。由于跨度较短，因此可以采用简单的拱型胶合梁柱设计。建筑上选择单跨梁以降低材料、加工和运输成本。3层的CLT墙体有较强的抗风和抗震能力。 © Ema Peter © Ema Peter © Ema Peter BC大学的校园能源中心是一座重型木结构建筑，温暖的木材的应用和机械设施形成了鲜明的对比。该建筑还将大学的温室气体排放量减少了33%。另外，校区的生物能源研究大楼可以将木屑转化为燃料，对于胶合木柱、梁和CLT板的研究也在这里进行。建筑创造了一个极其舒适的工作环境，厚实的木板减少了高分贝声音的传递，起到了隔音作用，同时也使建筑满足了防火要求。 © Ema Peter © Ema Peter © Ema Peter 全球丰富的森林资源给建筑材料增加了选择。随着木结构的规范体系的完善，设计和加工技术的不断提升，模块化的优势不断突显，其本身具备的节能环保属性更是顺应了发展绿色建筑的潮流。我国的木结构数量正在不断上升，同时不断的在发展和壮大，为人类创造了一个绿色健康的生活环境。 |
