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工程师们描述了他们最具创新性的木材项目

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工程师们描述了他们最具创新性的木材项目

由多伦多Moriyama & Teshima建筑事务所和Acton Ostry建筑事务所设计的Arbour是一个开创性的木材塔,Fast + Epp作为结构工程师进行合作。(Moriyama & Teshima提供)

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本期节目由


一个调查了一些领先的实践木材结构和立面工程是他们在过去一年中参与的最具创新性的项目。他们的回应突出了木材的先进应用,从加拿大正在建设的混合塔到中国突然出现的温室圆顶。

保罗快
Fast + Epp创始合伙人

也许我们今年最开创性的项目是Moriyama & Teshima Architects和Acton Ostry Architects为多伦多乔治布朗学院设计的10层新建筑the Arbour。它的特点是一种新颖的结构系统,包括混凝土建筑中常用的板带布置,但用大量木材取代了大部分混凝土。复合CLT-混凝土板带的总厚度为15.5英寸,在1.4英尺× 3.9英尺的大木柱之间跨越30英尺,填充6英寸厚的CLT板在板带之间跨越15.5英尺。中央楼梯和电梯核心由钢柱和对角线支撑组成,为建筑提供侧向阻力。最终的结果是一个主要的木结构地板系统,提供了与混凝土结构相当的厚度和平坦的底面,但在嵌入碳和施工时间上都有大幅减少。充分采光的裸露木材也为学生和教师创造了一个美妙的物理工作环境。

近红外塔的建筑图像,显示木梁和楼板
NIR中心是由Holmes Structures建造的木塔,由Henneberry Eddy设计(由Holmes Structures提供)

埃里克·麦克唐纳
本金,福尔摩斯结构

我很幸运,今年参与了一些创新的大规模木材项目。这些项目包括由LEVER设计的Redfox Commons,该项目利用回收的木材在两个翻新的历史仓库之间创建了一个连接建筑;District Office,由Hacker设计的六层木结构建筑,是我们未来波特兰办公室的所在地;NIR中心,由Hennebery Eddy设计,利用2021年国际建筑规范批准的新IV-B型重型木结构建筑规范,采用大质量胶合板地板和钢DELTABEAMs混合结构,拟建10层;以及阿迪达斯北美总部扩建项目,也由,它使用了一种独特的混合结构的大体积木地板卡带和预制混凝土梁和柱。最具创新性的可能是Katerra的位于华盛顿州斯波坎市的Catalyst Building,这是第一个使用Katerra新制造工厂生产的CLT面板的项目。这座五层的办公室和教室建筑几乎完全由大量木材建造,包括CLT肋地板,胶合梁和柱,以及CLT复面板,以及首次使用CLT剪力墙,利用屈曲约束支撑作为韧性支撑元素。

黄昏的河边路谷仓的形象
由Sylvia Richards和Christopher Smith设计的River Road谷仓使用了CLT地板和剪力墙,由Bensonwood安装。(摩根Doyle)

克里斯·卡伯恩
本森伍德公司董事兼工程师

我想到了两个项目:西尔维亚·理查兹和克里斯托弗·史密斯设计的河路谷仓,以及MALL的詹妮弗·邦纳设计的Haus Gables。Richards和Smith使用交叉层压木材(CLT)地板和带有胶合木托梁和混凝土的剪力墙作为高架主机的基座,该主机由小型黑色云杉胶合木建造。谷仓提供了一个34英尺乘46英尺的清晰跨度,13英尺- 6英寸的头部高度以下的不锈钢领带。椽檐连接处采用半刚性抗弯矩接头。在优雅的斜墙板和支撑后面,青铜网防止虫子进入。

Bonner的房子以有趣的山墙为特色,跨越狭窄的建筑,折叠板屋顶的反射平面图定义了下面的平面。在一些地方,CLT屋顶板甚至可以穿过内墙支撑二楼。所有的结构部件——墙壁、屋顶和二楼——都是用欧洲CLT建造的。楼梯横桁和护栏也由结构CLT建造。从屋顶到下面的墙壁安装连接,关于预钻角度和位置的规范和沟通很有挑战性,但也很有趣!

软木屋被植被包围的图像
软木屋作为工程师和立面顾问参与了软木屋的设计。(瑞奇·琼斯)

安德鲁•劳伦斯
奥雅纳公司副董事兼全球木材专家

我们喜欢尝试新的木质材料,并有幸受到Matthew Barnett Howland、Dido Milne和Oliver Wilton的邀请,在他们的软木屋中合作,互锁的软木块提供结构、绝缘、天气屏障和饰面。软木的低密度带来了几个工程挑战——我们利用天窗的重量在强风下支撑软木屋顶金字塔,并结合了几层木环梁来保持金字塔的形状。使用相同的材料进行结构和绝缘也不是没有挑战;积木的密度越大,它们就越硬,但它们的隔热效果就越差。在不同的性能要求之间总是需要谨慎的平衡。

太云植物园圆顶的航拍图
StructureCraft是太原植物园的首席工程师和木材供应商。(礼貌Structurecraft)

卢卡斯Epp
结构工艺工程主管

今年最著名的项目之一是位于中国山西省的太原植物园,由来自维也纳的Delugan Meissl联合建筑师事务所(DMAA)设计。该项目包括三个圆顶,作为外来植物的温室。在每个穹顶中,细长的木材网格壳支撑着玻璃包裹的外壳。最大的圆顶跨度近300英尺,是世界上最长的透明跨度木网格壳。

StructureCraft是这三个木材网格壳的结构工程师和建造者,与DMAA密切合作,创造了一个美丽而高效的设计,使用最新的参数几何和结构优化技术在Grasshopper和Rhino。

所有三个抛物线网格壳包括双弯曲胶合梁,布置在两个或三个交叉层。从上面看,木结构像贝壳,主要构件紧密地聚集在一侧,然后在圆顶的表面呈扇形展开。这种复杂的几何排列意味着每一个构件都是唯一的。数字制造技术是实现这些结构的关键,自动生成超过25万个独特的部件和紧固件的g码和装配信息。工程团队还与我们自己的结构测试实验室和同济大学合作,对整个穹顶使用的独特隐藏连接进行了重要的全尺寸结构测试。

该项目仍在建设中,三个圆顶的结构现已全部完成。

民政事务处外露结构梁的建筑图像
由Hacker Architects设计的地区办事处的特点是一个暴露的一小时耐火大木结构。(黑客建筑师)

安妮瑞士
本金,KPFF

虽然我们在过去五年中完成了几座大规模的木结构建筑,但去年夏天进入施工阶段的项目数量创下了新的纪录。俄勒冈州波特兰市的两个项目——由LEVER Architecture设计的阿迪达斯北美总部和由Hacker architects设计的地区办事处——在过去的一年里看到了它们的结构框架。民政事务处的特色是采用创新优化的纤维数大木材框架,利用一个方向上的紧凑柱廊柱布局和大跨度胶合木梁。它不仅允许一个清洁的,完全暴露的,一小时耐火额定大木材框架,最大限度的采光,而且它还允许有组织的MEP系统的路由。

框架的最大采光,但它也使MEP系统有组织的路由。这通过在CLT面板之间提供追逐来进一步发展,以允许较小的配电线路,如管道和洒水器。阿迪达斯扩建项目采用了更为传统的柱式布局,在南楼采用双胶合木大梁,在北楼采用预制混凝土大梁,两者都可以容纳MEP通过和/或穿过大梁,加上面板化CLT和胶合木梁地板系统。施工的速度和较少的零件处理是这个快速通道项目的关键驱动因素。

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