经过两年的施工,这栋名为Port Plus的11层高楼成为日本最高的全木结构建筑。Port Plus是由Obayashi大林组公司建造,是一座10层的办公/酒店建筑,其地面以上的柱子和横梁由工程木框架构成。该建筑物抗震设计达到地震烈度等级7(使用日本气象厅烈度划分)。所有外露的木材还做了防水和防火涂层以强化其安全和耐久性。与混凝土建筑相比,木结构建筑可以减少碳排放。该建筑物的碳排放量仅为标准钢筋混凝土建筑的四分之一。这个项目不同于近年来在日本各地兴建的混合木结构建筑。这个建筑物的结构部件完全采用木材,没有传统的混凝土核心筒等设计。该项目获得了2023年德国iF设计建筑类大奖。
© Obayashi Corporation 该项目最大的两个核心特点在于其独特的“Rigid Structure结构设计”以及申请了专利的“Omega Wood防火构件设计”。下面让我们一一来解读: 结构设计 © Obayashi Corporation 整个建筑采用了一个十字形的模组构件拼装而成。每个十字构件由两侧LVL板中间夹MPP多层板构成,三层结构板通过六个一组的金属销轴(Drift Pin)连接。然后每个十字构件再由GIR植筋的方式竖向和横向与相邻构件连接。 © Obayashi Corporation 通过这种设计,整个结构形成了一个刚性梁柱式的框架。设计师简化了连接部分的木材构造,并在工厂进行组装,以提高构件制作精度,从而避免初始缺陷。实验证实,这种设计可以在大约1/100的重复变形中保持弹性状态,即使GIR连接的钢筋发生屈服、拔出和开裂,该构件仍具有一定变形协调能力,防止框架承载能力下降。此外,设计采用了抗震结构,以确保在发生罕遇地震的情况下,结构也能保持在弹性范围内。
© Obayashi Corporation 耐火设计
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在耐火设计方面,因为日本建筑法规对于中高层木结构的限制很大。木材的炭化效应目前还没有被日本建筑法规认可,所以依照现有规范,所有的结构木构件都必须用耐火石膏板包裹。中高层木结构的构件耐火极限要求达到2小时。该项目的设计达到了3小时耐火极限。
为此,这套名为Omega Wood的新型构件设计被应用于该建筑当中。其构件由中央的承重LVL结构柱,外层包裹四层2.1厘米厚的耐火石膏板,外加一层2厘米厚的可燃木饰面。
除此之外,该项目的剪力墙采用了两组五层CLT叠加,外层覆盖了2.1厘米和1.5厘米厚的耐火石膏板,内层覆盖三块1.5厘米的耐火石膏板。楼板部分则采用了五层CLT,上部两块1.5厘米的耐火石膏板,下部三块1.5厘米的耐火石膏板。
© Obayashi Corporation 隔声设计 © Obayashi Corporation 该项目的隔声设计采用了一套双层弹性隔离的设计,在CLT楼板上安装额外两层弹性搁栅(upper joist/lower joinst),搁栅之上布置了楼板搁栅(floor joist)并填充隔音棉材料。通过弹性搁栅的变形可以有效消解部分声音震动能量,并有效减少声音传播。
施工及完工照片
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(责任编辑:何雯丽)
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