用木头建造摩天大楼

用木头建造摩天大楼：听起来很古怪，不安全，甚至可能有点天方夜谭。但它实际上可能就是建筑行业的未来。

“每种建筑材料都有其不同的优点和缺点，我们没有理由把木材排除在主流建材之外。虽然不能斩钉截铁的说木材比钢铁或混凝土更好，但我们应该让木材占有其应有的一席之地。” 建筑事务所Perkins + Will的建筑师Todd Snapp说道。

Todd Snapp是该公司River Beech Tower项目的设计负责人，该项目是一座800英尺的住宅摩天大楼，几乎全部用工程木材建造。公司负责了芝加哥市中心一个区域的规划设计，该大楼也正是该规划设计之中的一部分。剑桥大学下面一个名为天然材料创新项目（Natural Material Innovation Project）接触了Perkin Wills并向他们推荐了木制摩天大楼的概念。他们希望木质摩天大楼项目能够在一个真实的建筑案例中被真正实现。这个项目能够帮助剑桥大学的这个项目工作组深入的具体化项目的构造形式，施工方法等信息。

River Beech Tower建筑渲染

当然，River Beech Tower大楼目前仍然是纯粹概念性的方案，其尚未有实际的建造开发计划。但该项目的目的是证明木质摩天大楼的想法是可行的。

不仅仅是Perkin Wills公司在做这方面的尝试。许多城市像伦敦，斯德哥尔摩等也在进行类似的计划。加拿大的温哥华UBC大学和美国明尼阿波利斯已经建造起了18层木结构建筑大楼，在挪威和新西兰也已经有超过10层的木结构大楼拔地而起。

Perkins + Will事务所是1935年在芝加哥创立的。事实上，这座城市在1871年的大火中劫后余生，但也因为这场大火让钢筋和混凝土替代了木材成为这个城市主要的建造材料。其中最典型的便是芝加哥标志性的大楼Wrigley Building。一幢混凝土建筑离River Beech Tower项目仅仅一步之遥。所以帮助木材重回建筑行业的地位任重而道远。

那木材用来建造建筑有什么优势呢？

好吧，有几个原因。

一方面，木材比钢或混凝土更轻，更灵活。例如，一座木制摩天大楼将在地震中受到的地震力更小。较轻的重量也为整个施工过程中节省了运输和安装成本。木材本身是一种优良的难导热体，可以为建筑物的业主和居民节约供暖和制冷成本。

另一方面，由于木材太轻，在强风地区会面临建筑物摇晃的问题 – 特别是对高层建筑而言。对于River Beech Tower项目，Snapp和他的同事实际上通过利用三角形和钻石形状构建整个建筑的造型来解决这个问题。三角形是一种比矩形更稳定的构造，因此这种木质三角形的构造结构可以很好地承受来自各个方向的应力。这种有意思的造型同时还呈现了一种“蜂窝状”的建筑美学。建筑物中的关键受力连接点将用钢筋混凝土加固。除此之外，整个摩天大楼基本上都是使用了工程木材料建造。

艺术家对River Beech Tower项目的渲染

解决建筑灵活性与刚性之间的权衡引发了一个有趣的突破。 Perkins + Will在其计算机模型显示如果让建筑物的整个底部三分之一采用大尺寸的胶合木构件，能够使整个结构形成足够的稳定性。为此，他们将建筑设计为两个由中庭连接的摩天大楼。这使他们能够将建筑物基座进行扩展并获得必要的下部结构稳定性。它还为建筑物的核心部分提供了一个巨大的开放空间，为上部建筑的结构设计和室内设计提供了更多可能性。

艺术家对River Beech Tower项目的渲染

木材的另一个有趣的方面是它比钢或混凝土更容易使用。混凝土的问题是，你必须进行浇筑，同时养护需要一定的时间，通常是几天甚至几周。而钢构件如果要制作复杂造型则非常繁杂且成本高昂。然而，木材可以简单地切割即可。现在，计算机和现代技术允许木质构件能够很精确方便的在工厂加工。

木材的这一高度预制化和可加工性的特点使River Beech Tower团队能够对建筑过程和设计进行创作。他们提出了一个计划，建筑物将由标准化木质模块构建，所有木质模块都在附近的工厂预制，然后运到施工现场。这种模块化的方法在标准结构中并非闻所未闻。预制化的方法可以节省大量时间，同时更好的控制质量。

当然，任何用木头建造摩天大楼的谈话都会引起人们对火灾的担忧。 事实上，用现代工艺制造的工程木材材料非常耐火，实际上需要极高的温度才能使它们着火– 即便在高温炙烤中，胶合梁因为表面碳化的特性能确保在一定的时间（消防规范要求的耐火时间内）内保持其结构完整性。而钢结构实际上并不耐火，因为当钢材达到一定温度时，它开始熔化，甚至断裂。（想想911事件中的双子塔）

最后，值得一提的是，我们用木头建造更多摩天大楼会让这个世界更加低碳干净。当然，无论您使用何种材料，都会产生排放二氧化碳排放。钢铁和混凝土是公认的碳密集材料：例如，60％的混凝土排放来自制造混凝土过程中的化学反应。用木材代替大量的钢筋和混凝土结构可以为我们节省大量的二氧化碳排放量。

最重要的是，木材是天然材料，就像玉米或土豆一样，它是可再生的。如果对它的需求增加，种植更多树木的经济动力也会增加。我们要做的是确保建造木建筑的木材来自合法的可持续管理的森林。种植更多树木并且使用木材是应对气候变化的绝佳选择。

现在工程技术的发展已经让越来越多的建筑师和工程师意识到将木材带回主流建筑市场的可能性。这当中有很长的路要走，包括建筑规范的改变。虽然木制摩天大楼目前还是一个新兴的领域，但就像它所依赖的树木一样，它可能会成长为未来主流的建造形式。