這座17.8米高的木結(jié)構(gòu)塔樓由Waugh Thistleton建筑事務所（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，其碳排量遠遠低于倫敦能源轉(zhuǎn)型倡議（LETI）設(shè)定的目標。”
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)化計算機模型，并使用太陽路徑圖來計算進入這個建筑的光量。”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。”
當前，像白蠟木這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WTA認識到了熱處理硬木的潛力。
“熱處理技術(shù)無需使用任何化學物質(zhì)，只是把木頭進行烘烤。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。考慮到當時還沒有現(xiàn)成的數(shù)據(jù)，項目期間AHEC進行了一些防火測試，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。”
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。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)進步型設(shè)計樹立了新的標桿。
（圖片攝影由Ed Reeve和Fred MacGregor提供）
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