這座17.8米高的木結(jié)構(gòu)塔樓由Waugh Thistleton建筑事務(wù)所（WTA）設(shè)計，巧妙地擺脫了千篇一律的混凝土和玻璃結(jié)構(gòu)。與混凝土方案相比，黑白大樓減少了37%的隱含碳，相當(dāng)于減少1083.7噸二氧化碳排放，建筑中55%的碳被封存在木結(jié)構(gòu)中。WTA聯(lián)合創(chuàng)始人Andrew Waugh說道：“這是一座大規(guī)模的環(huán)保建筑，其碳排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于倫敦能源轉(zhuǎn)型倡議（LETI）設(shè)定的目標(biāo)。”
該建筑頗具創(chuàng)意的核心結(jié)構(gòu)共使用了1330立方米的木材。為此，設(shè)計團(tuán)隊從德國和奧地利的可持續(xù)森林中獲得了227棵山毛櫸樹和1547棵云杉。建筑內(nèi)部，清脆的交錯層壓木板與山毛櫸層壓單板木材框架相搭配；建筑外部，采用的是來自北美的鵝掌楸木。
“通常鋁和玻璃這樣的高碳材料被用于建筑外部。然而在這個項目中，百葉窗是由木材制成的。”美國闊葉木外銷委員會歐洲處長David Venables表示。黑白大樓的百葉窗由經(jīng)過熱處理的美國鵝掌楸木建造，通過保護(hù)內(nèi)部區(qū)域免受太陽能的影響，極大地降低了建筑的能源消耗。它們還最大限度地減少了保護(hù)窗戶所需的不可回收的太陽能涂層的數(shù)量，最終減少了垃圾填埋。
Waugh表示：“我們制作了建筑的參數(shù)化計算機(jī)模型，并使用太陽路徑圖來計算進(jìn)入這個建筑的光量。”通過這樣做，WTA能夠設(shè)計出允許充足的光線進(jìn)入辦公空間的遮陽板，同時盡可能減少太陽能的熱影響。“遵循這一原理，我們設(shè)計將西面和北面的遮陽板垂直放置，將南面的遮陽板水平放置。”Waugh補(bǔ)充道，“我們在整座建筑中使用了大約6種不同深度的木材遮陽板。”
當(dāng)前，像白蠟?zāi)具@樣的美國闊葉木材經(jīng)過熱處理，已被廣泛用于裝飾、骨架外墻和窗戶，而鵝掌楸木的熱處理應(yīng)用尚未普及。然而，美國農(nóng)業(yè)部森林庫存分析的數(shù)據(jù)顯示，美國鵝掌楸木占闊葉木總蓄積量的 7.7%。而通過廣泛的研究，AHEC得出結(jié)論，鵝掌楸木相對于其重量具有很高的強(qiáng)度性能，且在熱處理后外觀性能良好。為此，AHEC向WTA提供了技術(shù)咨詢，并建議其在建筑外部使用熱處理木材。事實上，雙方就熱處理木材的合作探索始于2018年的倫敦設(shè)計節(jié)。作為雙方合作的實驗性硬木CLT項目，作品MultiPLY讓W(xué)TA認(rèn)識到了熱處理硬木的潛力。
“熱處理技術(shù)無需使用任何化學(xué)物質(zhì)，只是把木頭進(jìn)行烘烤。一旦木材干燥，就可以將其放入高溫中處理。” Venables解釋道。這個過程通過結(jié)晶形成層來增強(qiáng)木材的穩(wěn)定性和耐用性，并防止木材收縮和膨脹。“通常在熱處理過程中，加熱到180攝氏度以上，木材的水分含量會降低到4-6%左右，”Venables進(jìn)一步解釋說：“這樣可以防止真菌和昆蟲腐爛，因為烘烤會密封木材，使其不易彎曲、開裂或移動?？紤]到當(dāng)時還沒有現(xiàn)成的數(shù)據(jù)，項目期間AHEC進(jìn)行了一些防火測試，以證明熱處理鵝掌楸木具有防火性能，可以為多層建筑提供足夠的保護(hù)。”
這些熱處理木材由總部位于新罕布什爾州的Northland Forest Products公司制造，該公司于2007年開始對木材進(jìn)行熱處理，目的是將綠色裝飾和骨架外墻產(chǎn)品推向市場，為其他日益昂貴和面臨環(huán)境挑戰(zhàn)的材料提供替代選擇。該公司副總裁Scott Seyler說：“在將鵝掌楸木用作裝飾產(chǎn)品進(jìn)行試驗后，我們很快意識到，它高大的圓柱形生長和優(yōu)良的尺寸使其成為骨架外墻和其他垂直應(yīng)用的絕佳材料。我們第二家生產(chǎn)工廠位于弗吉尼亞州，那里靠近最好的鵝掌楸木種植區(qū)之一。”
黑白大樓外部使用的熱處理鵝掌楸木百葉窗具有高質(zhì)量的光滑飾面，不需要打磨、處理或維護(hù)。由于它是可拆卸的，百葉窗可以在項目生命周期結(jié)束時拆除并重新利用。使用這種類型的木材，可以在處理后對其進(jìn)行加工和成型，這無疑是一個巨大的優(yōu)勢，因為這意味著可以準(zhǔn)確地切割它的各個部分。“隨著時間的推移，這些百葉窗的顏色也會變淺。”Venables說道。這座建筑會像古董家具一樣，隨著時間的推移而越發(fā)顯現(xiàn)個性。此前由DRMM事務(wù)所設(shè)計的位于奧爾德姆的新瑪吉中心，則是英國首個采用熱處理鵝掌楸木的項目。
極具創(chuàng)新的黑白大樓證明了通過巧妙的設(shè)計可以實現(xiàn)低碳環(huán)保。作為倫敦市中心最高的大型木結(jié)構(gòu)辦公樓，它為當(dāng)代建筑開創(chuàng)了先河。Waugh表示：“我們需要停止使用大量的混凝土和鋼材，因此我們想證明有可行的替代方案。”現(xiàn)在，設(shè)計師們比以往任何時候都更需要考慮環(huán)境和所使用的材料，黑白大樓無疑為可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)進(jìn)步型設(shè)計樹立了新的標(biāo)桿。
（圖片攝影由Ed Reeve和Fred MacGregor提供）
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