凭借更短的施工时间和可持续项目经验等优势,我们是否即将进入木结构建筑时代?
2010年,新加坡政府遇到一个问题。由于劳动力短缺,无法满足建筑需求。需要依靠创新提高建筑生产力、减少劳动密集度。到 2020 年,目标是让 40% 的建筑项目使用更高效的建筑方法和技术。
政策制定者与建筑师、工程师和开发商一起组织了一系列国际游学。他们提出了两个建议;使用工程木材 (MET) 或模块化建筑(PPVC)。
凭借更短的施工时间和可持续项目经验等优势,我们是否即将进入木结构建筑时代?
2010年,新加坡政府遇到一个问题。由于劳动力短缺,无法满足建筑需求。需要依靠创新提高建筑生产力、减少劳动密集度。到 2020 年,目标是让 40% 的建筑项目使用更高效的建筑方法和技术。
政策制定者与建筑师、工程师和开发商一起组织了一系列国际游学。他们提出了两个建议;使用工程木材 (MET) 或模块化建筑(PPVC)。
MET 涉及将木材面板粘合在一起以提高强度和稳定性。组件在交付到现场并拼凑在一起之前完全在场外制造。同样,在 PPVC 中,基于钢或混凝土的模块首先在场外建造,并完成地板、墙壁和天花板的饰面。
由于开发商已经习惯了用钢和混凝土建造,因此 PPVC 的采用速度比 MET 快——但情况即将发生改变。
“体育馆有一个 72 米跨度的屋顶,没有任何内柱。外部柱子支撑着七个长跨距的木拱,”Serena Yap,Aurecon 新加坡技术总监
Serena Yap 是全球工程和基础设施咨询公司 Aurecon 的技术总监、建筑结构负责人。她参与了新加坡最早使用 MET 的大型项目之一;南洋理工大学 (NTU) 的一个体育馆,名为“The Wave”,当时她在之前的公司工作。
“体育馆有一个 72 米跨度的屋顶,没有任何内部柱子。外部柱子支撑着七个长跨距的木拱,”她解释说。 “由于这是新加坡一个多项首创的项目,我们与当局、客户和项目团队密切合作,以确保其作为安全、稳定和合适的建筑材料的可行性。由于采用预制,施工速度加快,节省了25%的劳动力。
“MET 必须考虑的一个方面是新加坡的湿度是否会成为问题。确实,进入木材的水分越多,它就越弱。然而,木材经过特殊处理,在可控范围以内。
“它实际上与混凝土建筑没有什么不同,你仍然需要根据它的环境来设计它。靠近大海的混凝土建筑会因为盐水而退化。您只需确保在设计中考虑到这一点,并为材料设置可接受的公差。”
Serena 补充说,人们普遍认为木结构建筑更容易燃烧。然而,木材实际上具有防火特性——它在燃烧时会烧焦。在每分钟 0.7 毫米的一般炭化速率下,炭化层会提供防火等级规范所需的抵抗力,保护结构免受进一步损坏。
Serena 目前正在为新加坡南洋理工大学建造一座 6 层高、40,000 平方米的学术大楼。建成后,它可能成为 GFA 世界上最大的 MET 建筑之一。
“只要合适的支撑结构到位,水平建造相对来说是无限的,”她说。 “至于高度,要由当地规划法规和目前的技术一起决定。温哥华有一座 18 层高的建筑已经封顶(布罗克下议院的 Tallwood House),维也纳有一座 24 层高的建筑正在建设中(HoHo)。迄今为止最高的拟建建筑是巴黎的Baobab,有 35 层高,但没有迹象表明这是它可以达到的高度。”
在布里斯班,Aurecon 团队正在 25 King 上为国际房地产和基础设施集团 Lendlease 提供工程设计解决方案,这是一座九层高外加加地面层的建筑,将成为澳大利亚最高的木结构建筑。 2018 年 10 月施工完成后,Aurecon 将把其布里斯班办公室搬迁到大楼内。
建筑物可以完全由 MET 制成,也可以根据国家的防火规范采用木材、钢材和/或混凝土的混合方法。例如,在新加坡,所有与地面接触的地板都必须是混凝土的。其他混合示例包括开发钢框架建筑和安装 MET 地板。重要的是满足客户的愿景。 “与选择任何材料一样,这取决于客户想要达到的目标,”Serena 说。 “你发现木材是我们开辟了全新的设计途径,并帮助客户实现更独特的东西。”
“它实际上与混凝土建筑没有什么不同,你仍然需要根据它的环境来设计它。”
Serena 说,说服客户使用 MET 可能是一个挑战,因为它是一个新概念。 “混凝土和钢材的特性众所周知,所以它被视为常规的选择,”她说。 “对于 MET,一些客户因为担心施工后的维护制度,引用蠕变、裂缝和白蚁,而需要更多的说服力。但是,以我的经验,这些问题都有技术解决方案。更重要的是,要使 MET 项目取得成功,所有各方——业主、建筑师、工程师、建筑商和当局——必须从一开始就共同努力。这适用于所有项目,尤其是在使用工程木材的利基项目中。”
Serena 是一个工作组的成员,该工作组正在帮助制作一本关于在新加坡使用 MET 的指南。它受新加坡建筑和建设局委托,旨在宣传将MET 纳入主流的重要性。她说:“作为一个行业,我们需要共享信息并继续推进项目,以提高人们使用材料的信心。
“值得庆幸的是,政府正在尽自己的一份力量,并且正在努力确保 MET 成为一个可行的选择。他们正在与行业合作制定指南和标准,继续支持访问学习,并邀请早期项目合作,以确保设计符合规范。
“同行之间也有很好的分享。尽管我们是竞争对手,但我们都是朋友,并互相征求意见。我们都热衷于采用这种方法并把它做好。”