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低碳新材：交叉層壓木材（CLT）——紋理美觀，不用涂料裝飾

目前世界范圍內(nèi)的建筑行業(yè)都以鋼材和混凝土為主要材料，但是隨著全球?qū)沙掷m(xù)發(fā)展與碳排放的關(guān)注度逐年提高，作為二氧化碳主要排放產(chǎn)業(yè)的建筑行業(yè)在尋找高耗能材料的替代品。


對(duì)此，很多人就將目光看向了木材，木材作為一種可再生資源，除了無污染外其自然的花紋和色彩贏得了很多設(shè)計(jì)師們的青睞。


其中，交叉層壓木材（CLT）在歐洲普及并逐漸受到全世界地區(qū)的關(guān)注。下面我們?cè)敿?xì)了解下這個(gè)材料。


CLT是交叉層壓木材（Cross Laminated Timber）的簡(jiǎn)稱，是將實(shí)心鋸材（即從單根原木材切割出的木材）并排放置后層層堆疊膠合而成高厚度的一種板材，通常由3~9層奇數(shù)木板、木紋方向呈90度交錯(cuò)貼合而成。


圖片

交叉層積材結(jié)構(gòu)分析，不同方向的紋理疊加形成各個(gè)方向的穩(wěn)定性


該材料本質(zhì)上具有很強(qiáng)的承重能力，不論是在縱向，還是橫向組合應(yīng)用方面，都可以作為一種重要的承重材料。理論上講，可用于高達(dá)10層木結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)材料，并且可以作為水泥或鋼材的可替代材料。


實(shí)景圖


憑借簡(jiǎn)易的制作過程與相比普通木材更可靠的穩(wěn)定性，而逐漸成為眾多建筑師理想的實(shí)踐用材。


（據(jù)Fortune Business Insights預(yù)計(jì)，全球CLT市場(chǎng)將從2021年的8.06億美元增長(zhǎng)到2028年的20.661億美元，預(yù)測(cè)期的年復(fù)合增長(zhǎng)率為14.4%。）


-01-

材料特性

Performance


① 外形美觀

CLT紋理十分美觀，許多墻體或地板不用涂料進(jìn)行裝飾，節(jié)省了開支，有效避免了涂料等室內(nèi)裝修污染源。


② 強(qiáng)度高，抗震性能好

結(jié)構(gòu)重量輕、高硬度，能承受重大荷載，且無收縮或變形。

將橫紋和豎紋交錯(cuò)排布的規(guī)格木材膠合成型，強(qiáng)度可替代混凝土材料，經(jīng)有關(guān)測(cè)試表明，以該材料組合成的木建筑物抗震性能良好。


③ 安全環(huán)保，生態(tài)友好

耐火性高，根據(jù)面板的厚度，CLT的隔熱性能可以達(dá)到很高。

是一種綠色可持續(xù)材料，由木材制成，生成過程中不需要燃燒化石燃料。施工時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的影響很小，使二氧化碳達(dá)到正平衡。


④ 拼接靈活

通過添加層數(shù)可以很容易地增加板材的厚度，并且可以通過將面板連接在一起來增加面板的長(zhǎng)度或?qū)挾取?/span>


⑤ 安裝方便

因其面板質(zhì)量輕，能夠相應(yīng)減輕基礎(chǔ)承重壓力，減少基礎(chǔ)用量。在施工過程中對(duì)機(jī)械的量級(jí)要求較低，不必使用大型機(jī)械即可完成安裝。


九間廊橋?qū)嵕皥D ？銳境建筑空間攝影


⑥ 材料利用率高

CLT的生產(chǎn)過程中基本不產(chǎn)生廢料，所有邊角料都可應(yīng)用在某道工序中。


⑦ 可預(yù)制，施工周期短

具有極高的預(yù)制性，施工過程中易于處理。由CLT制成的地板或墻壁可以在達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)之前完全準(zhǔn)備好，并可按要求定制面積和厚度，從而縮短交付周期并可能減低整體施工成本。


⑧ 使用場(chǎng)景多樣

由于可替代混凝土或鋼相當(dāng)?shù)男阅埽?/span>既可以是承重結(jié)構(gòu)，也可以是圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可以用于外墻、隔墻、屋頂、天花板和地板。


圖片

CLT材料細(xì)部 ？Tristan Deschamps


-02-

加工工藝及安裝節(jié)點(diǎn)

Technic


1、產(chǎn)品參數(shù)


不同的生產(chǎn)商生產(chǎn)的交錯(cuò)層壓木材有所差異，這主要取決于木料的種類、級(jí)別和木層的大小、膠水類型和連接工藝的細(xì)節(jié)。


每一塊壓制好的木板的木片層數(shù)可以有3片到7片，甚至更多不等，并且木板的厚度可以從10到40.5厘米，長(zhǎng)度僅受壓床的長(zhǎng)度的限制，歐洲最大的壓床現(xiàn)在可達(dá)16米。


在2021年國(guó)際建造法規(guī)（International Building Code）對(duì)于CLT等質(zhì)量木材做結(jié)構(gòu)的建筑規(guī)定中，增添了三種新的建造類型，分別為：


① 建筑最高可做到18層，所有木材均須包裹防火層；

② 建筑最高可做到12層，部分木制墻面和天花可以裸露；

③ 建筑最高可做到9層，除了機(jī)井等處，全部木質(zhì)結(jié)構(gòu)均可裸露，且需滿足兩小時(shí)的抗火要求。


2、生產(chǎn)步驟


正交膠合木（CLT）的生產(chǎn)可分為九個(gè)步驟：

初選木材、木材分組、木材刨平、木材切割、粘合劑應(yīng)用、面板鋪設(shè)、裝配壓制、質(zhì)量控制和最后的營(yíng)銷運(yùn)輸


3、加工工藝


① 通過將連續(xù)垂直背膠層木堆積而成；

② 使用較大的水壓或真空壓力機(jī)使那些堆積的層木壓成相互緊鎖的木板；

③ 用計(jì)算機(jī)數(shù)控控制機(jī)器對(duì)壓制后的木板進(jìn)行進(jìn)一步加工以確定其規(guī)格大小及成形，使其最后加工成所需的建筑構(gòu)件。


-03-

應(yīng)用案例

Application case



1、立面應(yīng)用


木材大廈是昆士蘭第一座采用完全大規(guī)模工程木材CLT（交叉層壓木材）垂直結(jié)構(gòu)的多層次商業(yè)建筑。


圖片

實(shí)景圖


CLT增加了無柱可用的樓層面積，并打造了一個(gè)更堅(jiān)實(shí)的外墻，從而提供了一個(gè)非常有效的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。


圖片

實(shí)景圖


暴露在外的木材結(jié)構(gòu)、較小的無柱樓板和寬大的窗戶所產(chǎn)生的效果，為商業(yè)辦公提供了一個(gè)全新的類型。


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實(shí)景圖 ？ Rafael Gamo


Valle San Nicolás俱樂部項(xiàng)目采用了交叉層壓木材(CLT)建筑系統(tǒng)，梁柱結(jié)構(gòu)按圓形平面的徑向軸線分布，進(jìn)一步凸顯出圓環(huán)形的建筑體量結(jié)構(gòu)。


實(shí)景圖 ？ Rafael Gamo


一系列石墻嵌入在木框架中，將建筑體量錨定在湖中。


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實(shí)景圖 ？ Rafael Gamo

該住宅建筑由 CLT（交叉層壓木材）制成，用于地板、立面和墻壁，并將生物氣候設(shè)計(jì)、控制能源使用、碳儲(chǔ)存與超過2000m3的實(shí)木結(jié)構(gòu)相結(jié)合。


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實(shí)景圖


實(shí)木CLT結(jié)構(gòu)在工廠預(yù)制，結(jié)構(gòu)工程工期減半，與混凝土施工相比，工地卡車轉(zhuǎn)車次數(shù)減少6-8次，減少施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦淖虜_。


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實(shí)景圖


陽臺(tái)的地板是由回收的CLT窗戶邊角料制成的。


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實(shí)景圖


在整個(gè)生命周期的碳排放方面堪稱典范，獲得了獲得 BBCA（低碳建筑）標(biāo)簽。


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實(shí)景圖


dRMM的Wintringham小學(xué)外立面由交叉層壓木材(CLT)框架構(gòu)成。

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實(shí)景圖


作為可持續(xù)發(fā)展木材建筑的先驅(qū)，dRMM選擇CLT材料是因?yàn)樗牡吞继匦浴蠈咏ㄖ奶挤獯媪繛?66公噸，使Wintringham的碳排放量?jī)H為RIBA 2030年 "正常情況 "學(xué)校的49%。


CLT的使用減少了現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間，創(chuàng)造了一個(gè)更安全和更清潔的工作環(huán)境。


實(shí)景圖


2、吊頂應(yīng)用


浙江建德緒塘人家驛站建筑上部使用膠合木結(jié)構(gòu)支撐起整片的弧形屋頂。


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緒塘人家驛站實(shí)景圖 ？ 樊明明

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緒塘人家驛站實(shí)景圖 ？ 樊明明


構(gòu)件均由工廠預(yù)制，加快施工效率，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞。



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