全球论 World December 7 , 2017
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5 工程木材
实际上 , 木制高楼并不是指直接使用木头 。“ 我 所说的高层建筑用的是工程木材 —— 胶合的小块木 头 ,” Buchanan 说 :“ 主要有三种 , 第一是用于直梁和 直柱的层板胶合木 。 这种木材已经使用了五十多年 。 第二 是单板层积材 ( LVL ), 它的强度相当于水泥 。 最新的材 料是交错层压木材 ( CLT ), 现在才开始快速发展 。”
交错层压木材的确是一种神奇的材料 。 它是用防火胶 水把交叉的薄木片粘合起来 , 据称这种类固醇木材的强度 相当于钢结构 。 纹理方向交错增大了木片的强度 , 当木片 变潮时还能阻止材料变弯 。 最大的尺寸是六米宽 、 50 厘 米厚 , 可用来制作整块墙壁 、 地板或房顶的一部分 。
木板的尺寸很重要 。“ 如果要生火 , 大家都知道不能 用大圆木 ,” Thistleton 说 ,“ 它是很难引燃的 。 它一开 始就会烧焦 , 保护下层的木头 。”
如果你有点担心 , 那么不妨看一下今年早些时候高层 木建筑委员会 ( Committee on Tall Wood Buildings ) 的研究 。 美国最先进的研究机构弗吉尼亚州消防研究实验 室 ( Fire Research Laboratory ) 进行测试 , 科研人员 点燃材料 , 并观察会发生什么 。 他们点燃了两个用工程木 材建造的一居室公寓 , 装修的部分被烧毁之后 , 火自然熄 灭了 。 一些东西被烧成了灰 , 但是结构本身烧焦后保持完 好 。
6 系列难点
除了阻止火势蔓延以外 , 交错层压木材更重要的好处 之一是当温度升高时它自身的表现 。 在这方面 , 木材完胜 钢铁和水泥 , 因为它们在温度升高时一般会融化 , 强度变 弱 。“ 我们在讲课时经常使用一幅照片 : 在一个火灾现场 只剩下巨大的木柱子 , 支撑住木横梁 , 而上面的钢横梁已 经完全熔化了 ,” Thistleton 说 。
今年早些时候 , Grenfell tower 发生的惨剧说明高层 建筑的防火难度更大 , 消防员很难够到高层 。 Buchanan 认为 , 这也是木建筑通常不超过十层的原因之一 。
目前最高的木建筑是卑诗大学的学生公寓 ( Brock Commons )。 它的电梯井道和楼梯间是用水泥建造的 , 但是所有的横梁 、 柱子和地板都是木制 。“ 进入大楼时 , 看不到任何木头 。 这是为了消防安全 —— 整体都覆盖了防 火石膏板 ,” 他说 。
此外 , 高层楼房还会带来一系列问题 。 大多数摩天大 楼都会遇到重量的问题 。 材料的强度必须足够支撑自重 , 否则建筑物会坍塌 , 20 世纪初人们对 Ingalls 大厦的担忧 也是同样原因 。