7世纪是石器时代
18世纪是砖头时代
19世纪是钢铁时代
20世纪是混凝土时代
那么,21世纪将是木材的时代。
每天在树木芬芳中醒来
当柔和的阳光在眼皮上跳跃
有在森林深处的木屋归隐的错觉
走到窗口往下看映入眼帘的却是高楼大厦车水马龙
这样的场景正是Google的姐妹公司Sidewalk Labs计划在多伦多新滨水区向世人呈现的。
旧木材建筑的历史可以追溯到新石器时代或更早的年代,而如今,我们正在经历木材的使用与发展的另一个重要时刻:即提高木材高层建筑的技术、可持续性、安全性及其效率,帮助木结构建筑在更多城市的天际线中涌现。
为了探索工厂制造的木材建成的大楼究竟可以有多高,Sidewalk Labs 团队设计了一个有35层楼高的的木材原型模型Proto-Model X(简称为PMX),并在近日发布了建模成果。
01
木材建筑会不会容易晃动?
BIM、虚拟现实、3D建模与打印等工具和方法已经开始模糊设计和施工之间的界限,它们交织在构思和开发新建筑的主要过程中。PMX建模的过程涉及八个设计步骤,首先是探索集装方案,然后规划暖通、电气和给排水(MEP)系统,接下来是创建各种覆层。
其中一个关键过程是评估结构安全性。PMX将比等比例的水泥产品轻大约2.5倍,因此可能更容易横向晃动。于是,该团队采用了超高层建筑设计中较为典型的工程策略,使用了十字形支架作为外骨骼,并使用了可调节的质量阻尼器来抵抗侧向力,将一块70吨重的钢材通过弹簧连接到建筑物的顶部,抵消风或地震对建筑的影响。
02
工厂如何生产所需原料?
新技术正在改变并取代传统木匠的工作方式。通过计算机命令来操作,采用高精度的坐标轴定位来切割、铣削并雕刻木片。这些进步使模块就像一套零件一样,令建筑物的组装变成可能。这种组装式的操作方便快捷,提高了精度,大大减少了误差、劳动力、工作时间等额外成本。
为了努力控制总件数,并确保零件易于组装,Sidewalk Labs决定将所有大型木材建筑都采用模块化生产。其中,最基本的单元是“卡槽式地板(floor cassette)”,这是一种具有隔音层和绝缘层的面板,在组装线上只需25分钟就可以制成。使用卡槽式地板与现在普遍建造高层建筑地板的方法大不相同,浇筑混凝土的地板将成为历史。