2020年，木材的七个趋势

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木材建筑的历史可以追溯到新石器时代或更早的年代——当人类第一次使用木材建造避风塘的时候。首先出现的是可使用的石器工具，如刀具斧头。而因为木材增加了厚度和阻力，这些经木材处理的工具把手使用起来更加高效和精确。几十年来，木材标准化、批量生产的能力及新风格和美学的出现，使得这些早期建筑的质朴外观变得越来越规范与整洁。

今天，我们正在经历木材的使用与发展的另一个重要时刻。在技术、制造系统和一系列提高其可持续性、安全性以及其效率的工艺的进步下，木结构建筑在城市的天际线中不断涌现，同时，木材朴实的质感和美感，也将我们的室内空间与自然重新连接。而未来木材的趋势又会是什么呢？我们将这些趋势汇总并分类成了七个部分。在未来几年里，木材建筑将会更加普遍，且其材料工艺与建造地位也将进一步提升。




1. 新技术的出现：简化设计与施工的流程

技术的进步正在改变我们所知的传统运作规则，未来几年建材所能实现的可能性将会继续被扩大。BIM、虚拟现实、3D建模与打印等工具和方法已经开始模糊设计和施工之间的界限，它们交织在构思和开发新建筑的主要过程中。



由Acton Ostry Architects和Hermann KaufmannArchitekten所设计的位于Brock Commons的The UBC Tall Wood House项目，通过BIM的协调与Cad Makers所提供的技术，为多专业的联合工作提供了平台——建筑、结构工程、MEP工程、承包商、顾问、供应商与其他的专业共同合作，审查、讨论、批准了建筑结构的三维模型，并加快了整个生产的流程。




2. 尖端技术：精确到毫米的制造技术、模块化系统与新材料的开发利用

新技术和新系统所使用的机械与装配正在改变并取代木匠传统的工作方式。其中就有数控机床，除了能够生成自定义组件外，还可以加工梁和面板。这些新型工具通过计算机命令来操作，通过高精度的坐标轴定位来切割、铣削并雕刻木片。这些模板部件则可以通过其结构、锚栓和固定系统有效地连接起来。



大型木材的出现（或演变）提高了这些尺寸精确的模块化零件的施工速度和效率。其中最常用的包括交叉层压木材（CLT）、胶合层压木材（Glulam）、钉层压木材（NLT）和传力杆层压木材（DLT）系统。其他的一些有趣的创新包括了木材混凝土复合材料（TCC）和LVL板。这些进步使模块就像一套零件一样，令建筑物的组装变成可能。这种组装式的操作方便快捷，提高了精度，大大减少了误差、劳动力、工作时间等额外成本。




3. 全新的商业模型：将项目周期集成到单个流程中

设计、工程、材料和建筑的全面整合——及前所未有高效的新技术——直接生产出了新的商业模式，如Katerra所提供的全方位的构建服务。



该公司专注于开发商的需求，并承担项目周期内所有的责任与任务。通过利用高标准化元素、木材模块化的组件，及使用可配置的工具与提前设计好的机制来提高速度和效率。




4. 建筑规范的变化：打破未知并扩大可能性

将于2021年生效的《国际建筑规范》对木材作出了重要修改，其中包括了三种全新的建筑类型：高达18层的建筑，用石膏覆盖的大型木材构件（IV-A型），高达12层的建筑，墙壁和天花板允许暴露有限的大型木材（IV-B型），建筑物高达9层，可暴露的2小时耐火性大型木材（IV-C型）。



这些2021年规范更新与改进的建议都是基于严格的研究和测试，由建筑师、结构工程师、建筑规范专家和消防专家组成的委员会所实行的。该改进建筑规范的下一步是在美国范围内进行全面采用。


5. 气候行动政策：政府提倡并促进木材的使用

全球对减缓气候变化的关注促使一些城市和政府开始考虑我们用于建筑材料的具体排放量，其中包括了从获取、加工、制造、运输、建造和维护每种材料的整个产业链中所需所有能源的总和。考虑到能源与排放，木材似乎是一个很具有吸引力的选择。根据许多研究表明，木材的实际与操作排放低于混凝土和钢材。此外，模板化的木材组件可以创建高效的建筑围护结构，并提高隔热性，最大限度地防止加热与冷却的能源浪费。



其中温哥华市就正在积极寻求改变，并期望通过在《2020年绿色城市战略计划》中解决新建筑建设所涉及的排放问题。在不久的将来，所有开发商将被要求报告所有选定材料的碳排放量，目标是“从现在到2030年，将新建筑和建设项目的碳排放减少40%”




6. 亲自然设计：将人类与自然重新连接起来

在室内空间使用木材是激发人与自然之间“联系”的最直接方式之一，特别是当木材以最原始质感的状态被展现与使用时。正如我们之前所描述的，亲自然性设计通过提供与自然和有机形态的直接接触的机会，避免了刻板与空洞的空间，改善了人们的生活空间。根据NikosA.Salingaros和Michael W.Mehaffy的说法，“我们在我们的环境中寻求轻松与存在的感觉，同时我们也很排斥没有意义的空间。”因此，木材天然质朴的不一致性可以与室内植物、植被绿墙、颜色以及其他的原材料相结合，并加强空间的通风和照明。



这种亲自然的设计不仅该被应用于家庭，更应该在教育、医院和办公场所被重视，从而改善人们在学习、康复与工作场所的日常体验，降低压力，并提升总体舒适度。




7. 木材未来发展的可能性与对其表现的研究

越来越高的木结构设计将继续引发更多的研究和试验，对紧急情况做出更准确的判断与应对，并在世界范围内制定更全面的施工规范。



其中一个例子就是防火性能。美国烟酒枪支和爆炸物局（ATF）的消防专家团队与美国林业产品实验室的科学家们使用暴露的，部分暴露的，和非暴露（保护）的五层交叉层压木材（CLT）建成的多层单居室的公寓进行了一系列严格监控的火灾试验。这些测试提供了宝贵的数据，并被摘用于制定国际商会高层木结构建筑特设委员会（TWB）提交的2021年建筑规范。

预计未来几年将有更多的研究，并为大型木材建筑设计开辟更多的机会。



所有迹象似乎都在表明，在2020年及以后，木材将在我们未来居住的城市的发展中占据主导作用。木材将会帮助建筑师、开发商和都市主义者在应对未来十年最大的挑战中发挥重要作用：在建立人与自然关系的同时，应对城市高密度增长的挑战，并为我们提供高质量的居住空间。