近日，全球最高的重型木構(gòu)（Mass Timber）建筑——Ascent公寓建成了。

這是一座位于美國威斯康星州密爾沃基市的25層豪華公寓，高達(dá)86.6米，建筑由Korb + Associates建筑事務(wù)所主持設(shè)計。

Ascent公寓以正交膠合木（cross-laminated timer，縮寫為CLT）這一高強(qiáng)度、高彈性、高柔韌性和親自然的板材作為主要承重結(jié)構(gòu)。不僅充分利用了材料的物理特性所帶來的功能優(yōu)勢，而且通過盡可能地在室內(nèi)暴露出木材結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，實(shí)現(xiàn)了住戶在每一個房間都能充分享受到自然的元素。

CLT正交膠合木板不僅可以承擔(dān)結(jié)構(gòu)和美學(xué)的雙重功能，降低室內(nèi)裝修成本；也因可以實(shí)現(xiàn)使用場外工廠集成預(yù)制的柱子和梁，從而大大減少了材料浪費(fèi)；加之木材的重量比混凝土或鋼材輕，進(jìn)一步降低了施工現(xiàn)場的能源和時間成本，使施工過程加快了約25%。該項目于2020年8月在Kilbourn和Van Buren的交叉口破土動工，木材施工于2021年6月開始。僅僅6個月后，就實(shí)現(xiàn)了這座25層創(chuàng)新大廈的封頂，目前建筑已完工并面向公眾開放。

相比于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑，木結(jié)構(gòu)建筑因其更加自然、減少碳排放、可持續(xù)、節(jié)能抗震等多重優(yōu)勢正逐漸在世界各地流行。新材料的發(fā)展使得木結(jié)構(gòu)建筑不再僅僅局限于低層設(shè)計。堅固創(chuàng)新的工程木材產(chǎn)品、現(xiàn)代化的連接方式和施工工藝也使木建筑達(dá)到了前所未有的高度。

科技巨頭阿特拉斯西亞（Atlassian）公布了在悉尼新建180米總部的設(shè)計方案。該建筑由總部位于紐約的建筑事務(wù)所SHoP、澳大利亞本土事務(wù)所BVN、以及Eckersley O’Callaghan結(jié)構(gòu)工程公司聯(lián)合設(shè)計。

此項目將成為“世界上最高的混合木材建筑”，這座大樓避免使用大量的混凝土和鋼材，并將覆蓋一個可以發(fā)電的玻璃幕墻，形成具有自發(fā)電功能的發(fā)電系統(tǒng)，以100％可再生能源運(yùn)行。

該項目預(yù)計將于2025年完工。據(jù)預(yù)測，與傳統(tǒng)的塔樓相比，將鋼框架與大量木材內(nèi)飾相結(jié)合，在建筑過程中產(chǎn)生的含碳量將減少50%，與新的傳統(tǒng)建筑相比能耗降低50％。且建筑壽命將長達(dá)100年。木混合結(jié)構(gòu)將是建筑業(yè)未來發(fā)展的一大方向！

江蘇省首棟 “近零碳”木結(jié)構(gòu)建筑——江北國際健康城人才公寓社區(qū)服務(wù)中心，是以“能量山”為設(shè)計理念，采用重型膠合木的一種天然裝配式建筑，其特點(diǎn)是預(yù)制率高、施工周期短、自重輕、保溫隔熱性能強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期零碳排放。

玻璃為3層中空，能有效保溫和隔熱。通過內(nèi)部通風(fēng)、屋頂天窗設(shè)計，讓建筑內(nèi)部對能源的需求大大減少。房屋頂面嵌入數(shù)千塊光伏玻璃，為建筑投用后提供清潔能源。據(jù)測算，該建筑每年可發(fā)電24.1萬度，在夏季用電富余之時可通過蓄電池儲電，以備陰雨天使用。同時，多余電量也可為新能源車充電。

建筑業(yè)是我國碳排放的主要領(lǐng)域之一，根據(jù)中國建筑節(jié)能協(xié)會發(fā)布的《中國建筑能耗研究報告2021》統(tǒng)計，2019年我國建筑全生命周期排放49.97億噸CO?當(dāng)量，占我國能源碳排放總量的50.6%。

建筑業(yè)目前的燙手山芋，是鋼筋和水泥。2020年我國建材行業(yè)總產(chǎn)量約25億噸，總二氧化碳排放16.5億噸，其中水泥產(chǎn)量約23億噸，產(chǎn)生的二氧化碳排放量約13億噸，約占建材行業(yè)總碳排放的80%，是建材碳減排的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

緩解氣候變化的最重要的方法之一，是找到從大氣中捕獲碳的新方法，這對于在全球年度溫室氣體排放量中占比高達(dá)30％的建筑業(yè)來說同樣顯得至關(guān)重要。木制品在其生命周期中碳排放量很低，并且可在建筑物中儲存碳。

木材屬于天然的儲碳材料，木材制品只要處于使用狀態(tài)，固定在其中的碳就基本不再釋放，以碳儲存庫的形式存在。這種功能還不需要額外的賦能維持和經(jīng)濟(jì)投入，因此木材是高效廉價的碳封存體。

當(dāng)木材被加工用來建造房屋時，能夠確保CO?更長久地被固定在木材里。一座典型的木結(jié)構(gòu)房屋可以儲存28噸碳，相當(dāng)于一輛家庭汽車連續(xù)行駛5年的碳排放，這是其他材料完全無法達(dá)到的固碳能力。

木材生產(chǎn)過程能源消耗量小，碳排放水平低，尤其是與鋼材、玻璃和水泥等傳統(tǒng)建材相比，節(jié)能降碳優(yōu)勢明顯。

研究顯示，生產(chǎn)1噸水泥約排放1220kgCO?當(dāng)量，生產(chǎn)1噸鋼材約排放6470kgCO?當(dāng)量，生產(chǎn)1噸玻璃約排放1870kgCO?當(dāng)量，而加工1立方米木材（規(guī)格材）僅排放30.3kgCO?當(dāng)量。

除此以外，木材作為建筑材料還更為節(jié)能，依據(jù)國家統(tǒng)計局關(guān)于各行業(yè)能源消費(fèi)情況數(shù)據(jù)，一噸鋼生產(chǎn)需要3,780千瓦電力，而每噸木材僅需453千瓦。相同單位材料的加工能耗，木材、水泥、鋼鐵、鋁的比值為1：5：191：791。

裝配式木結(jié)構(gòu)建筑把傳統(tǒng)建造方式中的大量現(xiàn)場作業(yè)工作轉(zhuǎn)移到工廠進(jìn)行，在工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，然后運(yùn)輸?shù)浇ㄖ┕がF(xiàn)場，通過像搭積木一般的方式，在現(xiàn)場完成建筑安裝。相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆方式，裝配式建筑在建造地程中，可在建造以及內(nèi)裝修的各個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)減碳，每平米節(jié)水約20.5％、減碳約7.5％，減少垃圾排放約77.7％。

木結(jié)構(gòu)建筑在生命周期的運(yùn)行階段，能耗比輕鋼結(jié)構(gòu)低8.61%，比混凝土結(jié)構(gòu)低22.89%；在50年使用期內(nèi)，我國現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑每年每平方米單位建筑面積的碳排放在24.6-31.1kgCO?當(dāng)量，每年每平方米平均28.8千克CO?當(dāng)量。

木結(jié)構(gòu)在建筑的全生命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，并最高效率地利用能源、最低限度地影響環(huán)境，對于中國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和具有重要意義。不難預(yù)見，綠色低碳環(huán)保的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑市場，未來前景將更為廣闊。

【素材來源】

《世界最高重木建筑誕生！25層的Ascent公寓混搭科技與自然》建道筑格

《加拿大又一零碳重型木結(jié)構(gòu)建筑即將竣工》加拿大木業(yè)

《助力“雙碳”，木結(jié)構(gòu)建筑大有可為》國森裝配式建筑

《世界第一高混合木結(jié)構(gòu)建筑——零碳排放的新實(shí)踐》木構(gòu)君