斯特凡·阿尔：我们能建一座木制摩天大楼吗？

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Mjöstörnet 高耸在挪威乡村之上 85 米处，是世界上最高的木制建筑，几乎完全由邻近森林的树木制成。但就在20世纪末，工程师们认为不可能建造一座6层以上的木制建筑。那么，与钢结构和混凝土摩天大楼相比，这样的木结构又如何呢？斯特凡·艾尔调查[由弗朗茨·帕洛马雷斯执导，艾迪森·安德森讲述，斯蒂芬·拉罗萨音乐讲述]。

Mjöstörnet 高耸在挪威乡村上方 85 米处，在乡村天际线上剪裁出圆滑的形状。这座现代化的建筑拥有18层的餐厅、公寓和酒店客房，看起来可能不合时宜。但更深入的观察表明，它实际上很好地融入了森林中的农田。这可能是因为Mjöstörnet是世界上最高的木制建筑，几乎完全由邻近森林的树木制成。

直到20世纪末，工程师们认为不可能建造一座超过六层高的木制建筑。传统的木材板对与木材纤维生长平行的力量相当强。但是，他们很容易受到垂直于这个方向的部队的影响。因此，木材缺乏钢的拉伸强度或混凝土的压缩强度——每个强度都是为了支撑高楼大厦和对抗高海拔地区的强风所必需的。

但是在19世纪90年代初，胶水层压木材（胶质）的发明。一个世纪后，工程师们开发出了交叉层压木材，或CLT这些新的木质材料开始像所有其他木材：一个刚切割的原木被锯成光滑均匀的木板。然后，在 CLT 的情况下，板粘在一起交替方向，每层设置在 90 度到其邻居。由此产生的材料受益于木材在各个方向的结构刚性，使其能够模仿混凝土的压缩强度，承受比传统木材重20倍的负载。另一方面，胶板朝同一方向粘合，形成与钢相当的拉伸强度的巨型梁。Glulam 不像 CLT 那样多才多艺，但它沿着一个方向的惊人强度使其在承重梁和柱子方面更胜一筹。

这些工程形式的木材最终可以与传统材料竞争，同时也带来自己独特的一套优势。混凝土重量的五分之一，CLT建筑需要更小的起重机、更小的地基和更少的建筑工人。虽然混凝土必须经过一个时间密集的过程，铸造和固化的模具，木材可以快速形成使用计算机定向切割机。如果混凝土需要现场浇注一定的天气和时间条件，则工程木材可以在工厂预制，创建标准化部件，并明确组装说明。综合起来，这些材料可以更快、更安静地建造，具有更多的可生物降解材料和更少的浪费。

CLT 和胶合金建筑建成后，对一些自然灾害的抵御能力也会更强。地震会裂开混凝土，永久地削弱整个结构。但破裂的木板很容易更换。消防安全也是如此。随着 CLT 建筑温度升高，材料的外层会变焦，使内部层绝缘长达三个小时。这是足够的时间来疏散大多数建筑物，一旦烟雾平息，烧焦的面板可以交换出来-不像融化的钢梁。

但也许CLT和胶合金的最大好处是在建筑工地之外。建筑施工占全球年碳排放量的11%，钢铁、混凝土、铁和玻璃的生产是造成这一数字的主要原因。然而，木材是一种可再生资源，如果种植树木来取代砍伐的树木，这种资源可以成为碳中和的。木材的导热率也很低，因此更容易用更少的能源浪费来加热和冷却建筑物。

尽管有这些优势，CLT 需要的木材比传统的木结构要多得多。与同类数量相比，CLT或胶合金都不如钢或混凝土强。即使是Mjöstörnet也不完全由木材制成，因为它包含混凝土板来加固上层。综合起来，纯木结构不太可能足够坚固，足以支撑一座40层的建筑——这是正式摩天大楼的最低高度。但是，即使只有30层以下的建筑物是用木头建造的，它也会使这些建筑的碳足迹减少25%以上。因此，无论这些木结构建筑有多高，每座都有助于我们混凝土丛林的健康。