正交膠合木 CLT
正交膠合木基礎知識
CLT正交膠合木或交錯集成材全稱為Cross Laminated Timber,是一種新型工程木材料。材澳大利亞 Grocon建筑公司宣布將建造一座用正交膠合木(cross-laminated timber)建造的10層公寓大樓"Delta",比倫敦的Stadthaus還高1層。可能成為世界最高的正交膠合木結構(cross-lam structure)。這種從歐洲引進的最新工程木材料,其高強度可以用來替代混凝土材料。這種工程木材料的特點是將橫紋和豎紋交錯排布的規格木材膠合在一起以達到更佳的強度。關于正交膠合木的運用目前還在推廣階段, 而進入國內可能還需要一段時間。
在北美,云杉-松-杉木(SPF),鐵杉,花旗松和西部紅柏被用作傳統的木結構建筑材料已有100多年的歷史了。在20世紀80年代到90年代期間,工程木產品比如膠合木和結構復合材料(SCL)已成為非常常見的建筑用材料。目前,一種起源于歐洲的最新工程木材料CLT(Cross Laminated Timber),又名正交膠合木,其又被成為下一代木結構建筑材料。基于其設計性質,正交膠合木(CLT)本質上就具有很強的承重能力并且不論是在縱向還是橫向組合應用方面都可以作為結構用途的一種復合工程木材料。由CLT材料建造的墻壁,樓板和屋頂等可在工廠預制,并在工地現場迅速搭起,這樣可以大大縮短施工時間。這種木材在北美市場的引入給不燒設計者和建造者帶來了新的“希望”,同時也為木結構建筑業帶來了無可限量的發展潛力。理論上講,正交膠合木(CLT)可以用于高達20層木結構建筑的結構材料,并且可以作為水泥或鋼材的可替代材料。
CLT工程應用
CLT的加工步驟與其它的工程實木產品有相似之處。CLT是通過將連續垂直背膠層木堆積而成,然后使用較大的水壓或真空壓力機使堆積的木片壓成相互緊鎖的木板。在某些情況下需再用計算機數控機床對壓制后的CLT進行進一步加工以確定其規格大小及形狀,使其最后加工成所需的建筑構件。每一塊壓制好的CLT層數可以有3到7片,甚至更多不等,并且CLT的厚度可以從10到40.5cm.長度僅受壓機的長度限制。歐洲最大的壓機現在可達16米,并且在將壓制好的CLT運往建筑工地前,可以先在CLT上加工好門和窗的開口以及管線系統的槽口。
在北美,CLT木材的發展非常迅速。在惠斯勒舉辦的2010年冬季奧林匹克運動會上,不列顛哥倫比亞省奧地利館展示了CLT材料在可持續生態建筑方面的重要作用。首座加拿大被動房使用了CLT建材來設計出氣密極佳的房屋以便實現減少其整體能量消耗從而達到國際上公認的被動房標準。在溫哥華英屬哥倫比亞大學的“生物能源研究+示范項目大樓”,其墻、屋頂的建造都是采用CLT材料,無需使用混凝土施工。當完工后,這棟1886平方米的建筑將安裝生物質氣化設備為英屬哥倫比亞大學校園供電、供氣。
CLT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并且同時能較長時間地維持內部原有的結構強度。因此這種碳化效果也能進一步保證CLT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作為一種建筑材料與其它在建造中使用到的連接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材料建造的七層建筑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建筑沒有持續明顯的結構破壞。
對于室內的空氣質量,一系列對CLT產生的毒性氣體進行的測試證明了其安全性等級。已對CLT膠層進行了揮發性有機化合物的測試。包括甲醛的釋放也證明其極高的環保標準。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,遠遠低于會造成人體健康危害的限度值50ppb(ppb,即百萬分一)。



