刘杰,上海交通大学设计学院建筑系教授、博士生导师,上海交通大学木建筑研究与设计中心主任;澳大利亚新南威尔士大学、美国哈佛大学访问学者,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH)、瑞士洛桑理工大学(EPFL)、奥地利格拉茨理工大学、德国慕尼黑工业大学(TUM)、德国汉堡大学、瑞典皇家理工学院(KTH)、瑞典林奈大学等短期访问学者;现任中国建筑学会建筑史学分会理事、学术委员会委员,中国圆明园学会园林古建研究会副会长等;主要从事中国传统与现代木结构建筑技术研究及相关设计工作,先后主持完成国家自然科学基金项目2项,参与完成国家重点研发计划项目课题1项,主持完成国际合作科研/教学项目5项,累计发表各类学术论文40余篇,完成学术专著10余部;先后荣获教育部高校科研优秀成果奖1项、上海市科学进步奖1项、3724香港金算盘22工程奖1项,
多高层木结构技术在欧洲的实践案例
随着全球范围内社会发展面临的资源能源日益短缺、环境污染日趋严重等现实问题,世界多数国家均提出绿色可持续的发展目标。建筑行业作为耗能大户、污染重头,应当率先践行生态可持续理念,实现行业的绿色化转型发展。在此背景下,木材由于其天然可再生、绿色低碳环保等优良属性,得到现代人的重新认识与广泛研究,诸多新型木制品、新型结构体系、新型建造方式等应运而生。如近十余年来,以正交层板胶合木(Cross Laminated Timber,CLT)、结构复合木材(Structural Composite Lumber, SCL)等为代表的重型工程木制品(Mass Timber Products, MTP)的成功研发,使得建造更为经济、高效的多高层木结构建筑成为可能。
正交层板胶合木(CLT)是以厚度为15~45mm的层板相互叠层正交组坯后胶合而成的木制品,属于新一代的工程木制品。正交层板胶合木具有优良的力学性能、较高的尺寸稳定性、良好的保温隔热性以及耐火性,较适宜用作于木结构建筑的墙板、楼板、屋面板等,具有易于预制加工、装配建造速度快等优点,且与传统建材如钢材、混凝土等相比更加绿色环保低碳,符合绿色可持续的发展理念,因此成为当前多高层木结构建筑的首选用材。
国外对于上述工程木材的研究应用相对较早,取得了诸多研究成果与实践成就。近年来,如德国、奥地利等欧美国家内先后建成了诸多的多高层木结构住宅、办公楼等,并且目前仍有项目在不断突破木结构建筑的高度极限。
案例1
建筑名称:Illwerke Zentrum Montafon,IZM
建筑地址: Vandans in Vorarlberg, Austria/奥地利福拉尔贝格州万丹斯市
建筑层数及高度:5层
建成时间:2013年
主要结构形式:混凝土核心筒+预制木结构
建筑师: Hermann Kaufmann/赫尔曼·考夫曼
图1-1 奥地利劳伦德抽水蓄能电站办公楼IZM外景
图1-2 奥地利劳伦德抽水蓄能电站办公楼IZM外立面
图1-3 奥地利劳伦德抽水蓄能电站办公楼IZM外立面
图1-4 奥地利劳伦德抽水蓄能电站办公楼IZM室内空间
图1-5 奥地利劳伦德抽水蓄能电站办公楼IZM内部结构示意图
案例2
建筑名称:Lifecycle Tower , LCT
建筑地址:Dornbirn in Vorarlberg, Austria/奥地利福拉尔贝格州多恩比恩市
建筑层数及高度:8层
建成时间:2013年
主要结构形式:混凝土核心筒+预制木结构
建筑师: Hermann Kaufmann/赫尔曼·考夫曼
图2-1 奥地利多恩比恩LCT大楼外立面
图2-2 奥地利多恩比恩LCT大楼外立面
图2-3 奥地利多恩比恩LCT ONE 大楼室内
图2-4 奥地利多恩比恩LCT大楼内展示的楼盖构造(木梁-混凝土板结合)
案例3
建筑名称:Prince Eugen公园住宅项目
建筑地址:München in Bayern, Austria/德国巴伐利亚州慕尼黑市
建筑层数及高度:2~7层
主要结构形式:混凝土核心筒+CLT结构
建成时间:2019年 在建
图3-1德国慕尼黑Prince Eugen公园住宅项目建设中场景(2019年)
图3-2德国慕尼黑Prince Eugen公园住宅项目建设中场景(2019年)
图3-3 德国慕尼黑Prince Eugen公园住宅项目建设中场景(2019年)
图3-4 德国慕尼黑Prince Eugen公园住宅项目建设中场景(2019年,正在吊装CLT结构预制墙板)
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