交錯層壓木材

交錯層壓木材簡介

交錯層壓木材交錯層壓木材

交錯層壓木材(cross-laminatedtimber),又稱交錯層級材或交錯層積木材,簡稱CLT,是一種新型木建築材料,採用窯乾的杉木(雲杉/冷杉)指接材經分揀和切割成木方,經正交(90度)疊放後,使用高強度材料膠合成實木板材,可按要求定製面積和厚度;其特點是將橫紋和豎紋交錯排布的規格木材膠合成型,強度可替代混凝土材料,經有關測試表明:以該材料組合成的木建築物抗震性能良好。
基於其設計性質,交錯層積木材(CLT)本質上就具有很強的承重能力,並且不論是在縱向,還是橫向組合套用方面,都可以作為一種重要的承重材料。理論上講,交錯層積木材(CLT)可以用於高達10層木結構建築的結構材料,並且可以作為水泥或鋼材的可替代材料。
交錯層積木材板的加工步驟與其它的工程實木產品有相似之處。交錯層積木材板是通過將連續垂直背膠層木堆積而成;然後使用較大的水壓或真空壓力機使那些堆積的層木壓成相互緊鎖的木板;在某些情況下需再用計算機數控控制機器對壓制後的木板進行進一步加工以確定其規格大小及成形,使其最後加工成所需的建築構件。
不同的生產商生產的交錯層壓木材有所差異,這主要取決於木料種類、級別和木層的大小、膠水類型和連線工藝的細節。每一塊壓制好的木板的木片層數可以有3片到7片,甚至更多不等,並且木板的厚度可以從10到40.5厘米。長度僅受壓床的長度的限制,歐洲最大的壓床現在可達16米。
該技術在20世紀90年代問世後,因其取材天然且性能優異,一直備受綠色建築行業關注。這種自歐洲引進的新型工程木產品,不僅具有極高的強度且綠色環保,自身具備一定的防火功能,因而,可為木質建築提供靈活的設計方案、有競爭力的成本和優異的結構強度。
交錯層壓木材(CLT)屬重型木結構,大面積的交錯層壓木材板,可直接切口後,作為建築的外牆、樓板等,適合用於地面以上建築;因該技術具有高效、高速施工的優勢,且對天氣要求低,可極大地提高施工進度。

交錯層壓木材的性能

(耐火性、抗震性以及控制質量評估)
CLT交錯層積木材固有極好的耐火性,這與重型木結構的特性相似:一旦發生火災,CLT木板材料表層會以一定的速率緩慢地碳化並且同時能較長時間的維持內部原有的結構強度。因此這種炭化效果也能進一步保證木板的結構強度。
在地震頻發的地區,在安全設計過程中考慮的重點是結構體系的抗震能力。CLT作為一種建築材料與其它在建造中使用到的連線件和緊固件一起保證了整體結構具有較強的抗震能力。在日本神戶三木市,一座在防震實驗室里的用CLT材料建造的七層建築結構經受住了一系列高強度的地震模擬測試,結果顯示該CLT建築沒有持續明顯的結構破壞。
對於室內的空氣品質,CLT型木板材料產生的毒性氣體已通過測試,確認其安全性等級,此外,還對CLT膠層進行了揮發性有機化合物的測試,包括甲醛的釋放。在一系列的測試中檢測到的揮發性有機化合物(VOCs)僅約為十億分之一(ppb)的量,遠遠低於會造成人體健康危害的限度值50ppb。

交錯層壓木材的套用

全球第一棟使用該技術建造的建築物,在奧地利和德國建設完成。由於在歐洲,交錯層壓木材的設計、生產、市場行銷和經銷穩步發展,使得到2010年,交錯層積木材產品已成為建築上具有可行性選擇的建築材料。在英格蘭,9層全木結構的默里格羅夫住宅大樓使用了交錯層壓木材作為建築材料,其在短短9個星期內就豎立起來了——整個施工時間約4個月左右遠遠少於常規混凝土施工所花費的時間。
目前,交錯層壓木材(CLT)技術的運用尚處於推廣階段,但已開始逐步普及,例如:2013年1月份英國最大的交錯層壓木材建築開工(英格蘭威廉帕金教會高中)、2013年5月份加拿大渥太華市首棟交錯層壓木材建築開工(PlayvalueToys公司倉庫及零售設施)等。
加拿大喬治王子城也計畫建設高達28米(7層)的木業創新設計中心(WIDC),該項目建成後,將成為北美最高的木結構建築。該項目由加拿大MGA公司的著名建築師MichaelGreen設計。
過去五年中,新的8層、9層和10層的木質結構建築,在義大利、英國和澳大利亞紛紛興建。主要的全球工程和建築公司,諸如奧雅納公司(ARUP)和SOM公司(金茂大廈的設計公司,Skidmore,OwingsandMerrillLLP),也都開始關注這一領域的發展。
為推進木質結構建築的套用,加拿大卑詩省和魁北克省已分別於2009年和2013年相繼修改了木質結構建築規範,提高木結構建築的限高。
在卑詩省建築條例里現在已納了新的條款,即CLT交錯層積木材可作為“備選建築材料解決方案”,該村料的使用得到法規層面的認可。繼卑詩省之後,魁北克省也修訂了木材建築規範,要求優先使用木材和附加值產品,其具體內容是:增加木結構建築限高,從原來的4層改為6層,且所有接受政府資助的項目,必須考慮將木材作為建材選項。

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