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1、34特 別 關 注現 代 木 結 構?在加拿大，現代木結構建筑不僅僅是最為普遍的住宅形式，同時也被廣泛應用于公共建筑與商業建筑當中，并且在不斷地推陳出新。卑詩省最近通過了將木結構住宅從四層提升到六層的法案，以促使當地更多地使用這一環保節能的天然建材。同時，卑詩省政府還規定所有政府參與或出資的公共建筑必須優先考慮使用木材作為主要建筑材料。同樣森林資源充沛的歐洲地區，將他們的被動房技術一種高效節能的木結構房屋類型，也帶到了加拿大。主辦了2010年冬奧會的列治文橢圓速滑館也因其世界第一大跨度的木結構屋頂獲得了舉世矚目。此外，作為與普通老百姓生活息息相關的公共建筑惠斯勒圖書館，也因其巧妙的木結構屋頂造2、型，獲得了LEED認證。一、木結構被動房項目 Passive House “被動房”概念源于歐洲，是一種以性能為基礎的建筑標準，該標準的重點在于顯著減少建筑物用于維持室內恒溫而主動制冷/熱的能耗。相同規格下的木結構被動房比普通的木結構房屋要節能90%以上，并且如果在房子上安裝了可再生能源設施，如太陽能光伏板，被動房甚至能夠成為“零能耗”的建筑，即房子的能量供給全由自身生產，同時達到“零碳排”。眾所周知，木材是一種天然的隔熱材料，實驗證明，木結構墻體比普通混凝土墻體在相同厚度的情況下保溫能力要高7倍左筑木而居加拿大現代木結構建筑案例右。被動房與普通的北美木結構建筑采用的是同一種結構體系，只是保溫3、隔音、氣密等方面做得更為出色。建筑物需要有精密的建筑設計、極好的氣密性、超強的保溫性以及熱回收通風系統等等，通過全面提升建筑技術，才能夠達到嚴格的“被動房”標準制冷與采暖年平均能耗小于15kWH(m2a)。奧地利作為在此領域的科技領先國，通過2010溫哥華冬奧會的平臺，在加拿大卑詩省惠斯勒度假村建造了第一棟被動房“奧地利被動房”，向世界展示了這項綠色建筑技術。隨即，Durfeld Constructors建筑公司作為奧地利被動房項目的加拿大合作方，就此開啟了被動房在加拿大以及北美地區的建造與推廣，奧地利被動房Remy六層木結構住宅項目35項 目篇該項目也成為Durfeld Construct4、ors建筑公司轉向綠色節能建筑領域的里程碑。考慮到被動房的經濟可行性，房子的墻體、屋頂以及樓板都會通過工廠預制，現場拼搭的方式進行建造。“彩虹被動房”項目是加拿大第一個自產自建的被動房項目。在這個項目中，各種結構部件都在距離項目工地幾百公里的工廠里事先制作完成，僅僅用了4天半的時間就完成了二層木結構的現場拼裝。房子采用了210（英寸）規格的墻體，是常規北美輕木結構墻體的2倍，這樣就能在墻體內填充更多的保溫材料，完成后的墻體R值約為50，而常規加拿大建筑對R值的要求僅為20。房子還采用了三層玻璃的窗戶，以保證它的保溫性。在這個項目中，CLT交差層積材木板（Cross Laminated Timb5、er）替代了常規的木框架擱柵，這種新型的工程木產品具有更優的剛性和強度及更好的防火性能，正越來越多地被用于4層以上的木結構建筑中。最后，彩虹被動房將安裝地緣熱泵，它會事先加熱將要進入房子的新鮮空氣。如果在夏天，空氣同樣也會經過預冷再進入房間。整個項目預計今年12月竣工。隨著人們環保知識的增長，溫室氣體排放和過度消耗能源所導致的環境問題，已經引起越來越廣泛的關注。全球建筑能耗占了全球總能耗的40%，低能耗建筑是節能減排時代的最重要戰略，被動房系統為顯著減少建筑能耗提供了一個解決方案。被動房不僅僅節約了能源，它還具有舒適、恒溫、隔音、耐久等等優點，并且有利于健康，特別是對一些容易過敏或有哮喘的人群6、而言，因為被動房采用了空氣循環過濾系統，能源源不斷地為室內提供優質的新鮮空氣。二、Remy六層木結構住宅項目 Remy Six-storey Residential Project地點：加拿大卑詩省列治文市類型：259單元，多功能住宅小區自卑詩省頒布新建筑法規，將民用木結構建筑的允許高度由四層提升至六層以來，列治文市成為該省首個獲批允許建造六民用木結構建筑的地區。Remy六層木結構住宅項目是卑詩省新建筑規范下的首個項目，該項目得到了Oris Development項目管理咨詢公司、建造商Penta Building建筑公司以及列治文市政府三方的合力支持。項目經理Mike Cooper承認這個項7、目極富挑戰。因為對于加拿大的本土建筑市場而言，這些規范條文都是最新的，很多建材還無法供應。故而項目團隊不得不定制許多材料，以求符合新的建筑標準。“你得嚴格按照規范要求來進行建造，但有些材料市面上沒有廠家生產，你就只能定制。”Mike Cooper說到，“這些材料以往都用不著，難怪無人生產！”Remy六層木結構住宅項目包括三棟住宅樓，共占地17280平方米。該項目還包括了158平方米的室內設施，其中有一個健身中心。建成后的住宅小區還將擁有一個600多平方米的日托所，這些設施都將被安排在2層高的停車樓內。Remy住宅小區鄰近地鐵站，便于居民前往市中心、沙灘、以及卑詩省大學。除了出行便捷的公共交通，8、Remy住宅小區周圍的步行距離，也有許多購物選擇，包括了Landsdowne Centre, Aberdeen Centre和Yaohan Centre三家大型綜合百貨。餐飲方面則有有如Earls, Sammy J Peppers, Thai House和Sun Sui Wah等等多國風味的餐廳都在步行距離之內。此外，周邊的娛樂設施也很齊全，包括多家電影院、一個賭場、各色KTV、酒吧、茶室等等。Remy六層木結構住宅項目于2010年6月動工。一期住宅工程已于2011年7月完成。隨著新法規的出臺，在不久的將來，六層木結構建筑會逐漸普及，現在還無人生產的建材，在未來的市場需求下，會相應地實現本地化9、生產。這也使得卑詩省本土的供應商，在供應基本的木結構建筑材料之余，其先進建筑產品的生產能力，不僅能使其成為加拿大領先的建材生產地，還能為本土企業提升出口交易量。比如，Remy六層木結構住宅項目的防火隔斷，可以用附有防火板的木墻替代原先的混凝土隔斷。該木結構防火墻同樣適用于電梯井道。防火規范還對結構耐火等級進行了技術上的優化，并已沿用于四層木結構的相關標準規范中。隨著移民數量的增多，人口密度的提高，加拿大出現了越來越多的中密度木結構住宅，六層木結構房屋很好的解決了這一問題。三、惠斯勒公共圖書館 Whistler Public Library度假勝地惠斯勒的市政廳坐落在卑詩省溫哥華的崎嶇不平的海岸10、山脈北部。其新建的1350平方米圖書館于2008年竣工，提供了極具藝術品味的公共設施設計，呈現了一種新型公民文化，因為這是市政府唯一的一所公共圖書館。該項目力求將書中描繪的想象感、沉思、社區與自然環境的龐大概念融為一體，同時提供一種新的山地建筑設計的方式。考慮到和諧的自然環境對于整個惠斯勒度假村文化生活的重要性，市政府強烈要求采用創新節能綠色建筑，而木材，正是符合節能建筑需求的主要建材。長久以來，傳統的大型梁柱式結構Remy六層木結構住宅項目36特 別 關 注現 代 木 結 構?與常規的螺栓連接占據了惠斯勒建筑設計的主導地位。而這樣的建筑設計往往質樸有余，優雅不足，缺乏現代建筑的美感，并且很少11、會考慮到冬天大量積雪的在建筑上的荷載問題。因此，圖書館一開始就打算遵循具有當代感、結構清晰簡單的設計理念。在圖書館的方案設計階段，卑詩省沿海林產品協會與項目團隊接洽合作，決定采用可持續管理下采伐的鐵杉作為該項目的結構用材。在這個圖書館項目中，會議室與一些其他輔助設施被安排在建筑物東南側，面朝大街，閱覽室與學習室作為一個獨立的、敞開的、沒有柱子的空間被安置在相反一側，面向公園。這就要求一個微斜的凈跨度13.5米的屋頂結構，以及在面朝大街的一側擁有寬度3米的挑檐，以覆蓋圖書館入口及通道。設計團隊為圖書館量身訂做了一個實木屋頂系統，這個工廠預制的鐵杉實木屋頂能夠達到所有需求，而結構深度僅為4米。總寬12、度12米的鐵杉板之間有一個3米寬的縫隙用于排放噴淋管線。乍看之下，實木天花板似乎并非建材使用率最高的設計方案，然而從環保的角度來看，與使用膠合木、檁條等傳統的方式相比，實木天花板具有許多優點。屋頂使用的鐵杉木板全來自當地可持續管理林地，并在當地工廠預制，所以建造屋頂的能耗就小于其他方式。并且，通過最小化屋頂結構深度，減少了整個建筑的體積，連帶地減少了建筑外圍護結構的面積，也就是減少了建筑物整個生命周期的能耗。從建筑角度來看，鐵杉實木板塑造了一個優雅又牢固的天花板，能夠減少回聲的產生，裝飾線通過天花板一直延續到室外挑檐，加強了建筑內部與外部的整體連接和通透感。這個微斜的屋頂可以承受每平方米81513、公斤的積雪荷載。在滑雪勝地惠斯勒格外適用。該項圖書館項目獲得了卑詩省木材設計大獎、卑詩省建筑大獎、以及紅柏設計獎。并且在申請綠色建筑評估分級體系LEED的金牌級別。“建造一個高質量的公共設施能夠激勵整個地區的人們，新建的惠斯勒公共圖書館使用率超過了原來的300%，圖書館員工簡直要趕不上人們對于各種活動和服務的需求。這里就像是免費的心理健身房。”惠斯勒市政府的室外場地規劃經理馬丁帕德（Martin Pardoe）如是說。四、列治文冬奧會橢圓速滑館 Richmond Olympic Oval位于加拿大卑詩省列治文冬奧會橢圓速滑館是2010年冬奧會最令人矚目的場館之一，它的大跨度木結構屋頂是具有里程14、碑意義的現代工程木結構應用范例，向世界展示了加拿大卑詩省優秀的木產品以及先進的木結構工程技術。該項目在一個全球建筑設計大獎評選中擊敗北京鳥巢榮膺全球最佳體育館設計，并獲得LEED認證銀獎。主屋架結構的設計是建筑師、結構工程師以及列治文市政府三方共同合作的成果。膠合木與鋼材結合的拱形屋頂跨越了120米的場地寬度，這種獨一無二的拱形結構采用了2根5英尺1.6米彎曲深度的膠合梁，與鋼框架進行連接，鋼材的部分在曲梁底部得以展露，營造了“冰刀”的形象元素。為了制作屋頂，卑詩省潘提頓（Penticton）的一家膠合梁制造商先用傳統的方式將橫梁做成曲型，位于本拿比（Burnaby）的一家鋼構連接件生產商再將15、橫梁垂直捆綁。拱形橫梁的制作方式是，制作一個水平的鋼結構桁架，彎曲后與木梁連接，既能夠起到穩定結構的作用，又提供了中空的空間，電路、噴淋、制熱、通風等等管線可以排布其中。最后制作出來的曲梁非常牢固，可以承受很重的積雪負載。整個屋頂使用了14根曲梁，每根曲梁包括4組長度24.7米的膠合木。屋頂的中心區域開了一個直徑350毫米的洞用于穿引各種機械設施。在這些曲梁之間，采用了獨特的“木浪結構”工藝。這種“木浪”結構使用的木材，是北美普通輕型木結構建筑惠斯勒公共圖書館惠斯勒公共圖書館37項 目篇最常使用的SPF（云杉冷杉松）板材。屋頂“木浪”的部分使用了2400立方米的SPF（云杉冷杉松）結構級別板材16、，以及19000片戶外用級別的花旗松膠合板，這些木材皆產自卑詩省當地的鋸木廠。這些66厘米厚的，由24（38mm89mm）規格材組成的之字形半開式屋頂部件不僅僅起結構支撐作用，并且優化了整個速滑館的聲音傳播，并且還隱藏了屋宇附屬設備。在這個項目開始之初，客戶就強烈要求最大限度地使用木結構屋頂，這不僅僅是為了宣傳卑詩省當地的木材行業，更是由于木材本身溫暖的視覺效果以及低碳減排的環保特征。根據客戶的訴求，在整個設計階段中，有兩個屋頂設計方案被相繼提出：一個是創新的，但未經證明的“木浪”屋頂；另一個是傳統的鋼結構屋頂。兩種方案都打算采用大跨度曲梁橫跨整個場館，并在曲梁直接進行其它填充。一種方式采用膠合檁條和波紋鋼板；另一種方式則是使用“木浪”工藝。最終，“木浪”工藝由于它的天然美觀、環境友善、技術創新三大優勢贏得了設計師的青睞。列治文冬奧會橢圓速滑館列治文冬奧會橢圓速滑館C