如何使美國新的木質建築施工成為可能——彭博社
Amanda Kolson Hurley
蘇珊·瓊斯,西雅圖atelierjones的首席建築師和創始人,於3月16日。
圖片插圖:斯蒂芬妮·戴維森;照片:詹娜·馬丁/彭博社
本文屬於彭博綠色系列木材城市,探討木材作為低碳建築材料在全球崛起的情況。
幾個月後開業時,西雅圖的一個新公寓綜合體將成為其獨特的第一:具體來説,作為美國第一個在新建築法規類別下動工的建築項目,該類別允許在結構上使用大型木材——一組經過工程處理的、極其堅固的木材構件—高達85英尺,或八到九層樓高。(另一個新類別允許符合某些額外要求的木結構高達18層樓。)
對於她的建築師蘇珊·瓊斯來説,這不僅僅是第一次,更是十年來研究、建造和倡導在現代建築中使用木材的成果。瓊斯在西雅圖經營着小型設計工作室atelierjones LLC,是美國大型木材的主要權威之一。她已完成了幾個項目—包括模塊化學校教室、教堂聖所和自己的家—使用了各種材料。
西雅圖中區的Heartwood住房項目正在建設中。Atelierjones與其他具有大型木材經驗的公司合作,包括建築公司Swinerton Inc.、DCI Engineers Inc.和Timberlab Inc。攝影師:Genna Martin/Bloomberg她還在2017年幫助設計並進行了嚴格測試,試圖回答這個問題:多年來,大型木材在歐洲流行後,為什麼在美國的使用受到阻礙?它能否經受火災?在聯邦研究實驗室對全尺寸模擬公寓進行的測試顯示,木材燃燒時形成外部炭化層,減緩火勢蔓延並保護木材的核心。形成外部炭化層。
Bloomberg Green在Heartwood公寓項目接近完工時採訪了Jones。為了簡潔和清晰,對採訪內容進行了編輯和壓縮。
你是如何以及何時對使用木材進行設計產生興趣的?
當我還是研究生時,我們必須完成第一個結構作品,那是一個木製亭子。那是我在研究生階段被要求設計木製作品的第一次,也是最後一次。
在我職業生涯的晚期,我重新審視了設計自己的房子意味着什麼的想法。木材在空間中的感覺真的讓我回想起了童年時在太平洋西北部長大的經歷,生活在被木頭環繞的建築中——早在1950年代初我祖父母在聖胡安羣島建造的那個小木屋,以及我父母在1960年代中期建造的房子。我記得觸摸我們房子客廳牆上的雪松,記得那種觸感和氣味。所以當我在2010年、2011年和2012年有機會建造自己的房子時,這個機會開始顯現和呈現出來。
告訴我們關於Heartwood。
Heartwood是一個擁有126個單位的勞工住房項目。它為中等收入的租户提供服務。這個項目由這裏的一個非常古老的非營利組織Community Roots Housing擁有和管理。這是一個與他們深度負擔能力核心使命大相徑庭的項目。迄今為止,所有他們的項目都是由於負擔能力而公共資助的。但是在Heartwood上沒有使用任何公共補貼,除了2019年我很高興從美國森林局獲得的[25萬美元] 木材創新補助。它應該在七月完成,經過相當加速的施工進度和大量的預製。
從入口處進入Heartwood大廈公寓的視圖渲染。這座大型木結構建築有113間工作室和13間一卧室單元。atelierjones它有一個完整的超結構*[即建築物的所有地上部分]*採用木結構,除了橫向支撐——抗震支撐——採用鋼結構,以及非常簡單的混凝土基礎,因為木材的輕便性質作用在這座八層建築上。
即使有一些鋼和混凝土,建築中仍然有很多木材。您是否計算了使用木材帶來的碳節約?
我們正在進行比較生命週期評估,這意味着我們正在對比模擬混凝土建築和我們的Heartwood木結構建築。然後,我們正在對這兩座建築的碳足跡進行生命週期分析,通過華盛頓大學。我們相信,與混凝土建築的超結構相比,我們建築的木質超結構將減少約40%。[Jones後來澄清説,這並不包括木結構超結構中固定的碳。當這一因素考慮在內時,碳足跡應該是淨負值,她説。]
廣泛使用木材增加了多少成本?
這可能會大致持平。如果僅比較木材與混凝土,木材的成本會大幅上升。這確實是將其視為替代效應的危險所在,因為您必須全面考慮,才能得出這種數字。但是,如果您擁有了解木結構建築作為整體系統的正確團隊,並且可以非常清晰地朝着最大[數量的]預製目標努力工作,那麼節省潛力可能體現在[較短的施工進度]上。如果[租賃]可以提前發生,並且您可以多出幾個月的租金,那麼這確實開始平衡整體成本方程。
你從哪裏採購木材?
美國許多同行一直在從歐洲採購木材。作為一名建築師,放棄歐洲市場是一個艱難的決定。但在太平洋西北地區,由於上世紀90年代的西北 木材戰爭,我們實際上有很多木材。他們的森林管理,可持續的採伐方法可以通過像大型木材這樣的高附加值產品來培育。
Jones 在施工文件中展示了木材細節。攝影師:Genna Martin/Bloomberg 我很早就做出了與當地供應商合作的決定。我們所有的項目都在卡斯卡迪亞生物羣落內採購,我會這樣稱呼它,從加拿大不列顛哥倫比亞省南部到俄勒岡州南部,大約500英里的半徑範圍內。我打算一直保持這種方式。價格有時可能會略高,但在400到500英里的半徑範圍內採購的好處是非凡的,能夠去那些工廠並見到他們的所有者 — 而且通常他們是第二、第三、第四代的所有者。
“在400到500英里的半徑範圍內採購的好處是非凡的”
他們也非常有企業家精神,為他們特定的家族企業承擔着巨大風險。他們瞭解自己的森林。
你設計建築,但你也幫助更新了模型建築法規,這意味着在採納新法規的司法管轄區允許建造更高的木結構建築。
國際建築法規委員會在2016年剛剛發佈了一個號召,尋找了解大型木結構的建築師加入這個法規委員會。我接到了美國建築師協會的電話。他們説:“我們真的希望你申請。” 我説,不,我不是一個法規迷。他們並不是真的想要我因為我的法規能力,這對他們來説非常明智。他們想要我因為我的大型木結構建築經驗。那時候我在美國西部建造了兩個[木結構]項目。那時候幾乎沒有人有這方面的經驗。
在那個由18人組成的委員會中,有六個人是專注於消防[安全]的人,他們非常恐懼。他們會讓你感動落淚,聽他們談論我們如何設計木結構高層建築,以及它們如何全部燒燬。這是他們真正明顯的擔憂。
膠合梁與交叉層壓木材(CLT)連接在公寓天花板上。攝影師:Genna Martin/Bloomberg所以看到那18個人,包括我自己,圍坐在桌旁,把法規的尊嚴放在首位,這是一個非常有趣的現象。然後我們在兩年半的時間裏進行了合作,包括進行了一年的防火測試,結果比任何人都相信的要成功。
你真的可以嘗試在沒有灑水器的情況下將這座建築燒燬四個小時,它也不會燒燬。然後你可以再次嘗試,它仍然不會燒燬。
隨着對大規模木材的興趣增長,供應鏈是什麼樣子?有足夠的鋸木廠和專業加工廠來滿足需求嗎?
今天,答案可能是否定的。但我也認為情況正在迅速改變。而且一直非常動態。十年前,當我認真開始為我的房子尋找報價時,我們只有密西西比河以西的一個工廠,以及密西西比河以東的另一個工廠。現在我們有了更多[木材]建築,但我們也有了更多的供應商。森林的容量是有的 — 這是另一個問題,就是繼續確保木材來自可持續採伐的森林。
綠色洗白是一種風險嗎?
我們試圖對木材的來源、採伐方式、森林管理非常誠實。我們試圖對這些建築的生命週期分析清晰、誠實和透明。就像供應鏈一樣,它處於一種動盪狀態;我們並沒有所有的答案。我們都在學習,繼續研究。
“整個行業發現:等一下,我們花了很多碳來製造一個低碳建築”
你是在談論生命週期分析的方法嗎?
你如何量化建築的可持續足跡。我是説,就在不久之前,我們認為一個可持續的建築是,你知道的,LEED白金級,具有極低的運營碳。也許五年前,整個行業發現:等一下,我們花了很多碳來製造一個低碳建築,對吧?這就是行業變化的速度。
如果你可以展望未來五年,你認為在北美關於大型木材會發生什麼變化?
我希望我們正在改變建築行業的20世紀範式。我們正在永遠地引入一種生物親和材料,它的碳足跡要低得多,進入建築行業。