有争议才有进步,现代木结构迎接挑战!

据美国人口调查局称,2015年全美约87%的多户建筑是木结构建筑。作为木结构最有力的竞争对手,轻钢结构与混凝土、保温混凝土模板和其他结构方式相结合,同期所占比例约为4%。 因此,当佐治亚州桑迪斯普林斯市(Sandy Springs)市政厅于本月初决定,自2016年8月16日起明令禁止建造三层以上和超过9290m2的木结构建筑,这一决定一出,震惊整个行业圈,尤其在全木高层建筑风头正劲的当下。“木结构建筑只要节点施工正确得当,同钢结构建筑一般坚固耐用。”正交胶合木(CLT)摩天大楼-或胶合板大厦-正风靡全球:从瑞典斯德哥尔摩40层133米高的大楼,到伦敦80层305米高的摩天大楼。拥护者称木结构建筑将填补经济适用房在城市中心的空白,并且与钢结构和混凝土结构相比更具可持续性优势。美国明尼阿波里斯市即将投入使用的7层高T3航站楼,被开发商称为美国“第一栋现代高层重木结构建筑”。美国农业部去年甚至与软木木材和双边木材理事会合作举办“高层木结构建筑竞赛”,从而推进木结构建筑的应用。来自波特兰的OR和来自纽约的两个获胜队,分别获得150万美元奖金,作为获奖设计作品的发展基金。另外,美国农业部还支持木材在非住宅领域的应用,以促进各地区的就业,尤其是服务于美国木材工业的郊区地区。位于明尼苏达的7层CLT全木结构办公大楼据《亚特兰大宪法报》报道,佐治亚州桑迪斯普林斯市官员表示,从安全、品质和耐久性考虑,他们赞成采用不可燃材料。这是否意味着他们与整个行业背道而驰,抑或是弄错了?毫无疑问,木材、钢铁和混凝土行业代表对此有许多想要说的。木材 vs 钢材全国混凝土协会坚固建造倡议负责人kevin Lawlor在桑迪斯普林斯市官员发表决定后发布的一次新闻稿中表示:“这是一个很简单的方程式;建筑材料强度越高,住户的安全系数也大。桑迪斯普林斯市为整个国家树立了一个榜样。”然而,美国木材协会法规部副主席Ken Bland表示,他所知的市级政府中,没有任何一个以这样一种方式排斥或计划排斥木结构建筑。他说道:“对于桑迪斯普林斯市政府的决定很难做出回应,因为他们对木结构的担忧是没有任何数据支持的。”“发现问题时,试着去解决,而不是禁止回避。”三种主流木结构分别是:轻型木框架,梁柱结构和CLT结构消防安全是桑迪斯普林斯市政府担忧的问题之一。Bland表示,只要开发商在建筑中安装自动喷水灭火系统,并且按照建筑规范进行施工,那么木结构建筑发生火灾的风险并不比其他建筑更高。然而,钢龙骨生产协会的技术总监Rahim Zadeh认为,消防安全隐患主要是发生在施工期间,而不是施工完成之后。他说道,暴露在外的木材所引起的火灾风险,对于钢结构建筑而言并不存在,而项目某一部分发生的一场小火灾很有可能造成极大的损失。Bland认为,人为的过错,例如焊接产生的火花,或者施工期间工人在建筑内或附近烹饪,是造成近几起木结构建筑火灾的罪魁祸首。美国木材协会着手在 ConstructionFires.com(建筑火灾网站)教育解说现场的错误操作,以增强施工人员对“施工现场大意”可能造成的后果的意识。桑迪斯普林斯市政府对木结构建筑的顾虑还包括耐久性和长久性;然而Bland认为,钢结构和混凝土结构建筑的使用寿命,并不像人们理所当然认为的那样长于木结构建筑。他表示,通过研究拆迁许可证发现,不可燃建筑往往比木结构建筑更早拆迁;同时他还说道:“木结构建筑的耐久性并不是什么问题,只要节点处理恰当,木结构建筑的使用年限和钢结构建筑一样长。”位于美国New Haven的一所高中学校美国阿拉巴马大学土木建筑和环境工程学院助理教授Thang Dao博士认为,从全世界各国来看,木结构建筑的使用年限长达上百年。他还说,绝大部分历史古建都是木结构建筑,并且随着建造技术的提升,木结构建筑的保护方法和木材处理方法越来越多样化,木结构建筑的寿命也得以延长。然而,Thang Dao博士也提到,有关建筑的使用年限也引发以下问题:我们期待一栋建筑的使用寿命是多长?他表示,很有可能出现的情况是无论使用哪种建筑材料,都会在其倒塌前被替换掉。除消防问题外,Zadeh还提到钢结构建筑的其他优势,比如抗白蚁,以及更加平直一致的框架,这对于在钢龙骨上安装石膏灰胶纸夹板尤其重要。另外钢结构建筑在可持续性方面也优于木结构建筑。他说道:“钢材更加绿色环保,因为钢龙骨有着极高的回收率。”他还补充说,木结构支持者从未提及木材采伐和皆伐所导致的后果,“他们将这一个因素从方程式中挪开,以便让木材产品看上去更有优势,但他们省去的是影响整个生态系统的首要因素。”Bland表示,据美国林业协会称,美国每年木材栽种量是砍伐量的两倍。另外根据美国林业服务2010资源规划法案评估称,自20世纪50年代起,美国森林的树木总量已经增长了50%。Bland认为木材的固碳作用,即二氧化碳存储在砍伐木材中,减少了排放到大气中的二氧化碳量,这也是木材的另外一个优势。目前全球最高18层全木结构的学生公寓,位于加拿大UBC大学校园然而Bland,Zadeh和Dao三人意见一致的是,钢材和混凝土的成本高于木材。事实上,木材的经济实惠也是广受欢迎的原因之一。每一栋建筑微小的成本增加足以阻碍其发展并降低性价比;而Sandy Springs过去十年人口急剧增长,建筑成本低将是一个利好消息。虽然如此,Dao认为,如果桑迪斯普林斯市市政厅修订建筑规范的目的只是让建筑结构更加安全并增加建筑使用寿命,这是缺乏远见的。他说道:“如果发现一个问题,试着去解决,而不是禁止!这也是研究的意义所在。”