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世界上最大的“木头城”要来了！最古老的建筑材料，能否成为破解环境危机的一把钥匙？

发布于：2023-07-28 15:28:28 来自：建筑结构/结构资料库 [复制转发]

用木头建造摩天大楼，是当今全球建筑界的流行趋势，如今， “木头城市”也要来了 ！

世界上最大的木制城市即将诞生在瑞典斯德哥尔摩。这个叫作“斯德哥尔摩木城”的项目，预计2025年开始，2027年将建成第一座建筑。

“斯德哥尔摩木城”效果图1（图源：CNN）

这是一个野心勃勃的项目，开发商称其为“瑞典创新能力的历史性里程碑”。

“斯德哥尔摩木城”效果图2（图源：CNN）

“斯德哥尔摩木城”将建在斯德哥尔摩东南部的 Sickla，由多组彼此独立又通过公共空间相连的木制建筑组成，将包含7000个办公空间和至少2000套住宅，还配有大量的商业建筑。

“斯德哥尔摩木城”效果图3（图源：CNN）

工业革命以后，木材建筑几乎成了老古董，随着科技的快速发展，钢筋混凝土成为建筑材料的主流，一座座钢筋混凝土建筑拔地而起，随之而来的是对自然的破坏。

现在，人们对环境问题的关注度不断提升，木结构建筑开始重新受到广泛的重视。

美国建筑大师赖特说过：“木材对于人类来说是普遍美丽的，是所有建筑材料中最亲近人类的。”建筑师们也正在努力将木材这一古老的建筑材料重新带入现代化的城市中。

全世界最高、最大的木结构建筑，将花落谁家？

近些年，世界各国开始竞相建造更高、更大、更牢固的木结构建筑。

2022年，全球最高的重型木构建筑—— Ascent公寓 ，在美国威斯康星州密尔沃基市建成，高达86.6米，由Korb + Associates建筑事务所主持设计。

Ascent公寓（图源：Archdaily）

在此之前最高的木结构建筑是 挪威Mjstrnet大楼 ，高85.4米，完全用木材代替了钢筋混凝土，为了建造这座木制大楼，项目团队使用了大约3500立方米的木材。

Mjstrnet大楼（图源：Archdaily）

不久前，日本建筑师伊东丰雄完成了 新加坡南洋理工大学的Gaia商学院 ，这是一座几乎完全由重木建造的六层商学院，这个占地43,500平方米的项目是“亚洲最大的木结构建筑”。

南洋理工大学Gaia商学院（图源：Dezeen）

日本也计划在东京市中心，建一座350米的大楼 W350 ，一共50层，90%的是木质材料，要把木结构大楼推向一个新的高度。

W350效果图（图源：Archdaily）

最能代表建筑前沿技术的奥运会场馆设计，也开始倾向于木结构的建筑。

建筑师隈研吾设计的 2020东京奥运会主场馆 ，便是一座椭圆形的木制建筑。

东京新国家体育馆（图源：隈研吾建筑都市设计事务所）

2024年巴黎奥运会场馆巴黎奥林匹克水上中心，是唯一为此次奥运会新建的永久性场馆，其也是全木结构，该建筑最富有特色的是马鞍形木质屋顶，跨度80米。

巴黎奥林匹克水上中心效果图（图源：Dezeen）

在世博会上大放异彩的各国展馆建筑，也开始以木结构建筑作为切入口，展示环保可持续性的设计理念。

2020迪拜世博会加拿大馆 的主体结构被包裹在一个精心设计的木质环形幕墙中，幕墙材料全部是加拿大木材，木构件交错纵横，镂空相连，就如同一曲环形的变奏。

迪拜世博会加拿大馆（图源：DUBAI EXPO 2020）

芬兰馆展馆 主体用木条铺成的弯曲表面，利用木材本身的自然的特质营造出灵活延绵的感觉，延续了芬兰经典设计中重视木材的传统。

迪拜世博会芬兰馆（图源：DUBAI EXPO 2020）

2025年4月开幕的大阪世博会，总设计师由被认为是“日本新生代最有才华的建筑师”藤本壮介担任。他在场馆外围设计了一条长2000米的环状回廊，通至各国家馆。这个直径615米、高12米的廊架柱梁纵横交错，建成后，将成为世界上规模最大的木结构建筑。

大阪世博会环状回廊效果图（图源：藤本壮介建筑设计事务所）

木结构建筑，到底厉害在哪里？

木材作为建筑材料，有着显而易见的优势。

以木材作为建筑材料可以 减少碳排放，保护环境 。钢筋混凝土的建筑是能耗大户，全球40%的资源消耗，30%~40%的温室气体排放和30%~40%的固体垃圾产生都源自它。而木材对气候的影响很小，木结构建筑在生产阶段、运输阶段、建造阶段、运行阶段、维护阶段、拆除回收阶段都具有显著的低碳优势。如果增加大规模的木材生产，木建筑比例可以提高到至少10%，那么在未来，每年至少能储存1000万吨碳。

因此有必要建立严格的木材砍伐和补偿种植的管理机制，使得建筑消耗的木材量小于树木的生长速率，这样木材将真正成为唯一高效的绿色建筑材料。

（图源：unsplash）

使用木材建造建筑有 施工容易、节约资源、建造时间短 的优势。

木结构建筑所有的结构构件和连接件都可以标准化生产，几乎所有的预制件都可以在建筑工地以外的场所完成。因此，其施工安装速度远远快于混凝土和砖结构建筑建造速度，多层建筑可以在更短时间内建成，这样大大节省成本。

相较于其他材料，木材可以用更少的资源满足力学要求，达到既节能环保又经济的效果。比如日本建筑师坂茂设计的三层高木构建筑九桥高尔夫俱乐部，其曲型木柱既能承载竖向荷载，又能满足横向的支撑要求，重量轻、易建造是板茂选择木材的重要原因。

九桥高尔夫俱乐部（图源：坂茂建筑设计官网）

木材还有 良好的防灾抗震性能 。砖石建筑在大地震中历来很难逃脱倒塌的命运，木结构建筑则不同，其因自身质量轻，在地震时吸收地震力少，所以要么整体稍微变形而不散架，要么随地震波整体移动。

让人惊讶的是，木建筑在火灾中的安全表现，甚至要好于钢筋混凝土。大型木结构建筑着火后，会缓慢燃烧，火势相比钢筋混凝土建筑更具有可预测性，钢筋混凝土建筑在同等条件下则容易突然崩塌，而木材的内芯会受到炭化层的保护，因此，火灾很难完全摧毁一座木结构建筑。

木材框架的房屋（图源：Archdaily）

居住在木建筑中，人会感觉非常舒适。木材的防潮保温性能非常好，在相同条件下木材的隔热值要远远高于混凝土，木质房屋就宛如一间天然的调温室，只要设计合理便可四季如春。作为一种多孔材料，木材也具有很好的吸声性，隔音效果较好。

木材是所有建筑材料中与人类关系最和谐的一种，它温润细腻的质感，总能给人带来天然的亲近感与归属感，在木结构环境中工作学习，可以舒缓情绪、减轻压力。

目前全球最高的重型木构建筑Ascent公寓内部效果图（图源：Korb + Associates）

木材，未来的混凝土

木材虽然是理想的建筑材料，但也存在着一些缺陷，如裂缝、裂纹、变形、弯曲等，但近年来材料科学发展迅猛，木材被赋予了前所未有的强度，木结构建筑的极限正在不断被突破，木结构建筑也将展现出更多的可能性。

交叉层压木材 (CLT) ，被称为“未来的混凝土”， CLT预制板由几层压制的板材组成，通常是三层、五层、七层或者九层，木板交替堆叠，以特定角度粘合在一起，然后用高压将其压成巨大的面板或梁柱，这种材料正在重塑我们今天对建筑和设计的理解方式。

交叉层压木板结构（图源：Archdaily）

交叉层压木材正在被广泛使用，目前全球最高的重型木构建筑Ascent公寓便采用这一高强度、高弹性、高柔韧性和亲自然的板材建造主要承重结构。在施工现场，这些板材可以快速高效地组装在一起，像拼图一样。

但需要注意的是，随着木材制作工序的不断增多，污染物也会增多，对木材的过度加工反而会适得其反，因此需要从业者们认真权衡。

正在施工的Ascent公寓（图源：Archdaily）

使用木材，也更容易建造环保的绿色建筑。

台北图书馆北投分馆是一座完全绿色的建筑，图书馆使用轻质化钢材与木材建造，这种组合充分发挥了现代建材的优势，降低了建材的能耗以及碳排放量，大面积的生态屋顶还设有太阳能光伏板，可以有效节能，图书馆屋顶绿化中的土壤可以储存水分，形成隔热层。

台北图书馆北投分馆（图源：九典联合建筑师事务所）

数字化设计手段的使用也使得木结构在大跨度建筑中有了更出色的表现。

获得2021 — 2022年木材设计建筑大奖（Wood Design & Building Awards）优秀奖的成都天府农博园主展馆，由中国建筑设计研究院设计，其中由五座山组成的建筑结构成为一大亮点。建筑师从成都重峦叠嶂的山脉与平整稻田无缝相接的壮丽景致中汲取灵感，提出了弯曲木质围栏的设计概念，采取世界首创的钢木混合空腹桁架拱（钢木结构），建成后的拱顶高约44米，最大的木拱架跨度有120多米。