Brock Commons大樓，高層木結(jié)構(gòu)建筑的典范之作

不列顛哥倫比亞大學(xué)一直處于振興重型木結(jié)構(gòu)建筑的前沿，此次將工程木產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用于教學(xué)和行政大樓。Brock Commons，共18層，高53米，它的獨(dú)特之處在于采用重型混合木結(jié)構(gòu)：底層是帶加混凝土核心筒的混凝土裙樓，其上是16層重型木結(jié)構(gòu)。

外立面

Brock Commons大樓的外圍護(hù)采用幕墻系統(tǒng)(底層)結(jié)合預(yù)制板系統(tǒng)(2至18層)，外加傳統(tǒng)組合屋面。采用預(yù)制外圍護(hù)系統(tǒng)的原因是在木結(jié)構(gòu)搭建時(shí)能夠快速圍起每一層，從而避免雨水破壞并降低受損風(fēng)險(xiǎn)。節(jié)能是另一個(gè)考慮因素：外圍護(hù)具有R-16的最小熱阻值。外部顏色和外觀與校園內(nèi)其他學(xué)生住宿中心風(fēng)格相似。

建筑系統(tǒng)和設(shè)備

建筑設(shè)備包括輸送系統(tǒng)、管道設(shè)備、電氣系統(tǒng)、供暖、通風(fēng)和空調(diào)(暖通空調(diào))系統(tǒng)以及消防系統(tǒng)。這些系統(tǒng)相對(duì)常規(guī)，在任何高層住宅樓里都能看到。它們用于木結(jié)構(gòu)建筑時(shí)的設(shè)計(jì)考慮因素包括：

建筑系統(tǒng)在集中位置的整合以及協(xié)調(diào)一致的布線路徑，做到減少在CLT面板穿孔。

所有系統(tǒng)布線路徑的預(yù)先設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)明裝橫向布線和預(yù)裝組件穿孔的凈空高度。

建筑系統(tǒng)和伸縮縫的靈活設(shè)計(jì)，做到容納混凝土核心筒和木結(jié)構(gòu)之間的不均勻沉降和潛 在移動(dòng)。

預(yù)防和緩解措施，做到漏水時(shí)減少單元或室內(nèi)組件內(nèi)部的積水。

消防工程

消防是Brock Commons設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵考慮因素。《UBC高層木結(jié)構(gòu)建筑規(guī)范》(本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)專用規(guī)范)的重點(diǎn)之一是確保住戶的健康和安全防護(hù)水平等同于或優(yōu)于BCBC對(duì)同規(guī)模不可燃(即混凝土)建筑的規(guī)定。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，設(shè)計(jì)采用了被動(dòng)消防、主動(dòng)火災(zāi)探測(cè)和撲救手段，并在施工期間采取措施保護(hù)建筑。

1.施工期間的消防策略

施工期間的無(wú)保護(hù)木結(jié)構(gòu)少于四層.

結(jié)構(gòu)搭建時(shí)安裝一層X(jué)型石膏板和混凝土面層，保護(hù)木結(jié)構(gòu)件。

功能豎管位于混凝土核心筒中。

布置現(xiàn)場(chǎng)安保和消防監(jiān)督。

2.被動(dòng)消防策略

不可燃的底層和樓梯/電梯核心筒，作為高樓層的出口。

木結(jié)構(gòu)全封裝(18樓休閑室除外，這里全部安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng))，封裝使用多層X(jué)型石膏板，為所有結(jié)構(gòu)組件提供 2小時(shí)耐火等級(jí)(FRR)。

樓層之間以及所有豎井具有2小時(shí)FRR，沒(méi)有互通的樓層空間。

住宅單元之間具有2小時(shí)加強(qiáng)FRR(BCBC僅要求1 小時(shí)FRR)，單元和走廊之間具有1小時(shí)FRR(這部分有加壓)。

3.主動(dòng)消防策略

單級(jí)、可尋址火災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)，包括聲音和視覺(jué)信號(hào)設(shè)備。

自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和立管系統(tǒng)，連接到市供水系統(tǒng)，后備20,000升現(xiàn)場(chǎng)水槽和消防泵(二者都用應(yīng)急電源運(yùn)行)。水槽可供水30分鐘，系統(tǒng)可靠性接近100%。

噴水滅火系統(tǒng)覆蓋住宅單元，使用嵌入式噴頭以防意外受損。每層還要提供滅火器。

干式滅火系統(tǒng)(用于減少水凍結(jié)和管道損傷)安裝在室外CLT頂棚之下。

100%無(wú)保護(hù)開(kāi)口區(qū)域必須有水幕，尤其是底層鄰近停車場(chǎng)的公共空間。

安裝人工監(jiān)控和斷電報(bào)警和噴水滅火系統(tǒng)，可發(fā)信號(hào)至溫哥華消防部。

在每層噴水滅火立管伸出混凝土核心筒處安裝伸縮縫。

結(jié)構(gòu)連接

Brock Commons的混合結(jié)構(gòu)包括多種連接類型：重型木結(jié)構(gòu)和混凝土裙樓及核心筒之間、 重型木結(jié)構(gòu)內(nèi)部、重型木結(jié)構(gòu)和屋面之間的連接。

木材產(chǎn)品

在此項(xiàng)目中大量了使用了工程木產(chǎn)品，如層板膠合木(GLT)、正交膠合木(CLT)、平行木片膠合木(PSL)、釘接膠合木(NLT)、單板層積膠合木(LVL)、層疊木片膠合木(LSL)、定向刨花板(OSB)。

1、正交膠合木

CLT面板的制作方式是用膠黏劑或機(jī)械緊固件交叉層壓三到九層木材。

面板尺寸通常為厚50mm到300mm、寬1.2m到3m、長(zhǎng)5m到15m。

CLT面板用于承重樓板、墻和屋面，用以起到橫隔層或剪力墻的作用。

2、膠合木

膠合木的制作方式是用粘合劑在受控條件下水平層壓端部相接的標(biāo)準(zhǔn)尺寸木材。

GLT木材是一種特殊等級(jí)的木材(“l(fā)amstock” 級(jí))，直接從鋸木廠購(gòu)買(mǎi)，有三種樹(shù)種組合：花旗松和落葉松、鐵杉和冷杉、云杉和松木。

GLT的應(yīng)用包括過(guò)梁、橫梁、大梁、立柱、重型桁架。

GLT幾乎可以制作成無(wú)限種或直或彎的形狀，還能同時(shí)滿足設(shè)計(jì)復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)要求。

3、平行木片膠合木

PSL是一種高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)復(fù)合木材產(chǎn)品，制作方法是高壓粘合木材單板條(去除了木材的生長(zhǎng)缺陷)。

PSL的生產(chǎn)原料是采用加拿大花旗松和美國(guó)南方松。

PSL用于需要高抗彎強(qiáng)度的重載立柱、橫梁和過(guò)梁。

它是一種專利產(chǎn)品，商品名是Parallam。

這種重型木結(jié)構(gòu)的建造帶來(lái)了一系列獨(dú)特的工程挑戰(zhàn)，其間許多困難可以使用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案和嚴(yán)格的質(zhì)控規(guī)范來(lái)克服，BROCK COMMONS已成為新思維和整體設(shè)計(jì)的典范。

不列顛哥倫比亞大學(xué)的Brock Commons大樓采用重型混合木結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)采用幕墻系統(tǒng)(底層)結(jié)合預(yù)制板系統(tǒng)，底層是帶加混凝土核心筒的混凝土裙樓。建筑界建筑施工頻道分享更多木結(jié)構(gòu)建筑Brock Commons大樓這樣的優(yōu)秀設(shè)計(jì)施工建筑案例，尋找建筑之美，探索建筑之路，