如何使美国新的木质建筑施工成为可能——彭博社
Amanda Kolson Hurley
苏珊·琼斯,西雅图atelierjones的首席建筑师和创始人,于3月16日。
图片插图:斯蒂芬妮·戴维森;照片:詹娜·马丁/彭博社
本文属于彭博绿色系列木材城市,探讨木材作为低碳建筑材料在全球崛起的情况。
几个月后开业时,西雅图的一个新公寓综合体将成为其独特的第一:具体来说,作为美国第一个在新建筑法规类别下动工的建筑项目,该类别允许在结构上使用大型木材——一组经过工程处理的、极其坚固的木材构件—高达85英尺,或八到九层楼高。(另一个新类别允许符合某些额外要求的木结构高达18层楼。)
对于她的建筑师苏珊·琼斯来说,这不仅仅是第一次,更是十年来研究、建造和倡导在现代建筑中使用木材的成果。琼斯在西雅图经营着小型设计工作室atelierjones LLC,是美国大型木材的主要权威之一。她已完成了几个项目—包括模块化学校教室、教堂圣所和自己的家—使用了各种材料。
西雅图中区的Heartwood住房项目正在建设中。Atelierjones与其他具有大型木材经验的公司合作,包括建筑公司Swinerton Inc.、DCI Engineers Inc.和Timberlab Inc。摄影师:Genna Martin/Bloomberg她还在2017年帮助设计并进行了严格测试,试图回答这个问题:多年来,大型木材在欧洲流行后,为什么在美国的使用受到阻碍?它能否经受火灾?在联邦研究实验室对全尺寸模拟公寓进行的测试显示,木材燃烧时形成外部炭化层,减缓火势蔓延并保护木材的核心。形成外部炭化层。
Bloomberg Green在Heartwood公寓项目接近完工时采访了Jones。为了简洁和清晰,对采访内容进行了编辑和压缩。
你是如何以及何时对使用木材进行设计产生兴趣的?
当我还是研究生时,我们必须完成第一个结构作品,那是一个木制亭子。那是我在研究生阶段被要求设计木制作品的第一次,也是最后一次。
在我职业生涯的晚期,我重新审视了设计自己的房子意味着什么的想法。木材在空间中的感觉真的让我回想起了童年时在太平洋西北部长大的经历,生活在被木头环绕的建筑中——早在1950年代初我祖父母在圣胡安群岛建造的那个小木屋,以及我父母在1960年代中期建造的房子。我记得触摸我们房子客厅墙上的雪松,记得那种触感和气味。所以当我在2010年、2011年和2012年有机会建造自己的房子时,这个机会开始显现和呈现出来。
告诉我们关于Heartwood。
Heartwood是一个拥有126个单位的劳工住房项目。它为中等收入的租户提供服务。这个项目由这里的一个非常古老的非营利组织Community Roots Housing拥有和管理。这是一个与他们深度负担能力核心使命大相径庭的项目。迄今为止,所有他们的项目都是由于负担能力而公共资助的。但是在Heartwood上没有使用任何公共补贴,除了2019年我很高兴从美国森林局获得的[25万美元] 木材创新补助。它应该在七月完成,经过相当加速的施工进度和大量的预制。
从入口处进入Heartwood大厦公寓的视图渲染。这座大型木结构建筑有113间工作室和13间一卧室单元。atelierjones它有一个完整的超结构*[即建筑物的所有地上部分]*采用木结构,除了横向支撑——抗震支撑——采用钢结构,以及非常简单的混凝土基础,因为木材的轻便性质作用在这座八层建筑上。
即使有一些钢和混凝土,建筑中仍然有很多木材。您是否计算了使用木材带来的碳节约?
我们正在进行比较生命周期评估,这意味着我们正在对比模拟混凝土建筑和我们的Heartwood木结构建筑。然后,我们正在对这两座建筑的碳足迹进行生命周期分析,通过华盛顿大学。我们相信,与混凝土建筑的超结构相比,我们建筑的木质超结构将减少约40%。[Jones后来澄清说,这并不包括木结构超结构中固定的碳。当这一因素考虑在内时,碳足迹应该是净负值,她说。]
广泛使用木材增加了多少成本?
这可能会大致持平。如果仅比较木材与混凝土,木材的成本会大幅上升。这确实是将其视为替代效应的危险所在,因为您必须全面考虑,才能得出这种数字。但是,如果您拥有了解木结构建筑作为整体系统的正确团队,并且可以非常清晰地朝着最大[数量的]预制目标努力工作,那么节省潜力可能体现在[较短的施工进度]上。如果[租赁]可以提前发生,并且您可以多出几个月的租金,那么这确实开始平衡整体成本方程。
你从哪里采购木材?
美国许多同行一直在从欧洲采购木材。作为一名建筑师,放弃欧洲市场是一个艰难的决定。但在太平洋西北地区,由于上世纪90年代的西北 木材战争,我们实际上有很多木材。他们的森林管理,可持续的采伐方法可以通过像大型木材这样的高附加值产品来培育。
Jones 在施工文件中展示了木材细节。摄影师:Genna Martin/Bloomberg 我很早就做出了与当地供应商合作的决定。我们所有的项目都在卡斯卡迪亚生物群落内采购,我会这样称呼它,从加拿大不列颠哥伦比亚省南部到俄勒冈州南部,大约500英里的半径范围内。我打算一直保持这种方式。价格有时可能会略高,但在400到500英里的半径范围内采购的好处是非凡的,能够去那些工厂并见到他们的所有者 — 而且通常他们是第二、第三、第四代的所有者。
“在400到500英里的半径范围内采购的好处是非凡的”
他们也非常有企业家精神,为他们特定的家族企业承担着巨大风险。他们了解自己的森林。
你设计建筑,但你也帮助更新了模型建筑法规,这意味着在采纳新法规的司法管辖区允许建造更高的木结构建筑。
国际建筑法规委员会在2016年刚刚发布了一个号召,寻找了解大型木结构的建筑师加入这个法规委员会。我接到了美国建筑师协会的电话。他们说:“我们真的希望你申请。” 我说,不,我不是一个法规迷。他们并不是真的想要我因为我的法规能力,这对他们来说非常明智。他们想要我因为我的大型木结构建筑经验。那时候我在美国西部建造了两个[木结构]项目。那时候几乎没有人有这方面的经验。
在那个由18人组成的委员会中,有六个人是专注于消防[安全]的人,他们非常恐惧。他们会让你感动落泪,听他们谈论我们如何设计木结构高层建筑,以及它们如何全部烧毁。这是他们真正明显的担忧。
胶合梁与交叉层压木材(CLT)连接在公寓天花板上。摄影师:Genna Martin/Bloomberg所以看到那18个人,包括我自己,围坐在桌旁,把法规的尊严放在首位,这是一个非常有趣的现象。然后我们在两年半的时间里进行了合作,包括进行了一年的防火测试,结果比任何人都相信的要成功。
你真的可以尝试在没有洒水器的情况下将这座建筑烧毁四个小时,它也不会烧毁。然后你可以再次尝试,它仍然不会烧毁。
随着对大规模木材的兴趣增长,供应链是什么样子?有足够的锯木厂和专业加工厂来满足需求吗?
今天,答案可能是否定的。但我也认为情况正在迅速改变。而且一直非常动态。十年前,当我认真开始为我的房子寻找报价时,我们只有密西西比河以西的一个工厂,以及密西西比河以东的另一个工厂。现在我们有了更多[木材]建筑,但我们也有了更多的供应商。森林的容量是有的 — 这是另一个问题,就是继续确保木材来自可持续采伐的森林。
绿色洗白是一种风险吗?
我们试图对木材的来源、采伐方式、森林管理非常诚实。我们试图对这些建筑的生命周期分析清晰、诚实和透明。就像供应链一样,它处于一种动荡状态;我们并没有所有的答案。我们都在学习,继续研究。
“整个行业发现:等一下,我们花了很多碳来制造一个低碳建筑”
你是在谈论生命周期分析的方法吗?
你如何量化建筑的可持续足迹。我是说,就在不久之前,我们认为一个可持续的建筑是,你知道的,LEED白金级,具有极低的运营碳。也许五年前,整个行业发现:等一下,我们花了很多碳来制造一个低碳建筑,对吧?这就是行业变化的速度。
如果你可以展望未来五年,你认为在北美关于大型木材会发生什么变化?
我希望我们正在改变建筑行业的20世纪范式。我们正在永远地引入一种生物亲和材料,它的碳足迹要低得多,进入建筑行业。