作為最古老的建筑材料之一,木材在歷史長河中不斷被重新定義。隨著當代建筑愈發關注可持續性與環境責任,這種材料的價值正被重新發掘。樹木在生長過程中吸收的二氧化碳被固化在木材中,使其成為天然的碳封存載體——只要采伐自可持續管理的森林,木制建材的溫室氣體排放量就遠低于傳統建材。但要充分釋放這種材料的潛力,一系列現代技術正通過改造木材特性,使其滿足當代設計與建造的嚴苛需求。從熱改性技術到工程木材,再到多功能刨花板,這些創新不僅提升了木材在當代建筑中的適用性,更將這種可持續材料的應用范圍拓展至前所未有的維度。
工程木材:層壓與膠合技術
工程木材是通過粘合劑與先進制造工藝將木料分層復合而成的建材總稱。這類技術能優化材料的強度、穩定性和尺寸精度,使小徑木材也能制成大型結構構件。常見層壓板材(也稱"重型木構")包括:膠合木(GLULAM)、正交膠合木(CLT)和單板層積材(LVL)。
不同工藝決定材料特性:膠合木將木纖維同向排列粘合,適合制作梁柱等承重構件;正交膠合木采用縱橫交錯的層壓方式,獲得類似膠合板的雙向剛度,可預制為墻體、樓板甚至家具;LVL則通過平行疊壓單板實現更高性能,比針葉材膠合木允許更小的截面尺寸。
壓力與熱處理技術
熱改性技術通過窯爐高溫處理將木材含水率降至近0%,消除細胞壁結合水后,再注入蒸汽調節至4-7%濕度。熱改性木材(TMT)比原木更穩定防潮,在保留天然紋理的同時大幅降低開裂變形風險。
美國楊木熱改性外立面 ? Alex de Rijke
壓力處理技術則將防腐劑或阻燃劑壓入木材內部,延長其使用壽命。阻燃處理能減少火災時的煙霧與火焰,使木材應用從室內框架擴展到電線桿、鐵軌枕木等戶外場景。
木質顆粒重組技術
BTR住宅 ? Stijn Bollaert
刨花板作為多功能建材,廣泛用于墻面、家具和地板。通過粘合劑重組木纖維或碎片,可制成性能各異的堅固板材。
All I Own住宅 ? PKMN Architectures
定向刨花板(OSB)以強度與性價比著稱,雖多用作建筑基層,但設計師正探索其裝飾潛力;中密度纖維板(MDF)表面光滑,是精細木作優選;而中密度刨花板(MDP)利用木屑與樹脂混合,提供經濟解決方案;膠合板則采用類似CLT的縱橫交錯結構,但尺度更小。
表面處理工藝
霧島周末住宅 ? Shigeo Ogawa
現代木材表面處理包括油漆、染色、清漆等工藝,而日本傳統的"燒杉板"技術已有300年歷史:通過碳化表層形成保護層,有效抵御白蟻與真菌侵蝕。
彎曲成型技術
彎曲橋梁 ? Héctor Pineda
雖然木材多以直線構件應用于建筑,但其天然彈性可通過蒸汽彎曲(如19世紀德國工匠Michael Thonet開創的曲木家具)、膠合木模具成型等技術激發。開槽切割法雖增加柔韌性,但會削弱結構強度。
后張拉技術
ColLab高性能建筑 ? John Cole
后張拉技術常見于混凝土結構,現也應用于工程木梁柱。通過鋼索預加壓應力,既能減薄構件尺寸,又提升抗震性能。
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