ソース: АrсhDаilу
木造超高層ビル: 21 世紀の低炭素類型学
木材は古くから使われている建築材料であり、建築の歴史にその痕跡を残しています。 タウンハウスや古代の大聖堂などの建造物には、主な材料として木材が使用され、革新されてきました。 テクノロジーが進化し、都市景観が空に向かって成長するにつれて、超高層ビルの設計の分野では、木材が鉄鋼やコンクリートに対抗する有力な候補として浮上しています。 エンジニアリング、材料科学、建設技術の最近の進歩により、実験の新時代が到来し、世界中で木造超高層ビルの建設が可能になりました。 木造超高層ビルは、美学、機能性、環境意識をシームレスに融合させた、伝統的な建築方法からの脱却を示しています。 素材としての木材は、その固有の強度と優れた耐火性を備えており、より持続可能な未来を追求する業界に希望をもたらします。
21 世紀に入り、気候変動は差し迫った懸念事項となっています。 建設業界は世界のエネルギーの約 40% を消費し、温室効果ガス排出量のほぼ 3 分の 1 を占めています。 コンクリートや鉄鋼など、工業時代に進化した従来の材料は、業界の大きな需要の原因となっています。 セメントの生産だけでも、建設におけるエネルギー需要の大部分を占めます。 建築および建設業界で切望されている変革により、建築家やエンジニアは環境への責任と美観の両方を優先する代替案を考案するよう動機付けられています。
本質的に環境に優しい特性を持つ材料である木材は、世界中の建設プロジェクトでますます使用されています。 炭素排出で悪名高い製造プロセスを経るコンクリートとは対照的に、樹木はその寿命を通じて天然の炭素吸収体として機能します。 これらの木を加工木材の製造に使用すると、枯れたときに炭素を大気中に放出するのではなく、炭素を隔離し続けます。 研究によると、1 立方メートルの木材が 1 トン以上の二酸化炭素を貯蔵できることがわかっており、木材は建設においてカーボン ネガティブを達成するための有望な材料として位置付けられています。 加工木材の生産には、コンクリートや鉄鋼よりも少ないエネルギーが必要です。 さらに、それは再生可能な資源であり、資源を大量に消費する建設業界を満足させることができます。
建築材料としての木材は、超高層ビルの建設に最適な無数の品質を備えています。 軽量なので基礎への負担が軽減されるだけでなく、効率的な輸送や現場での組立も容易になります。 この材料の柔軟性は、特に地震活動が起こりやすい地域での構造的な復元力を高めます。 加工木材の一種である直交集成材は、優れた強度と剛性を備え、建物の地震に対する耐性を強化します。 人工木材で作られた建物は、建設が早く、構造的に強いため、近年人気が高まっています。
今日の建設業界では、さまざまな形の人工木材が市場で入手可能です。 「マス木材」または「構造用木材」としても知られる人工木材は、針葉樹の個々の部分を接着してより大きな強化されたコンポーネントを作成し、それによって構造の完全性を高めることによって作られます。 集成材 (接着積層材の略) と直交積層材はどちらも木材工学における最近の進歩です。 強度と多用途性を高めるために木材を加工することは最近の概念ではありません。合板は 20 世紀初頭から人気のある建築材料です。 超高層ビルに関する人工木材建築の復活は、「高層ビル」という用語の造語につながり、建築デザインと持続可能性の変化を示しています。
気候変動に対処する必要性により、持続可能な資源への需要が高まり、木造建築技術の進歩が可能になりました。 同時に、高層構造物の材料としての木材に関する一般の認識は着実に進化しており、過去 10 年間に建設された木造超高層ビルのリストが増加しています。
ミョースターネット ミョーサ湖の塔 / Voll Arkitekter
高さ 80 フィートのミョスターネットは、ノルウェーのブルムンダルにある 18 階建ての複合用途プログラムを含む注目すべき建築物です。 この構造は、オフィススペース、住宅ユニット、72 室のホテルで構成されており、持続可能な建築の未来に興味を持つ人々にとって人気の目的地となっています。 建物が 10 階建てを超えることはめったにないこの国では、Mjøstårnet は木造高層ビルの大胆な行動と概念実証の両方の役割を果たしています。 しかし、その強度と安定性は常識を覆し、鋼鉄やコンクリートに代わって集成材で作られた巨大な木製の梁が採用されています。 この驚異的な技術は、木材の断片を耐水性の接着剤で結合し、現代建築に革命をもたらす木材の可能性を示しています。
ザ ファームハウス / スタジオ プレヒト
オーストリアに本拠を置くスタジオ・プレヒトは、モジュール式住宅と垂直農業を組み合わせた「ザ・ファームハウス」と呼ばれる革新的な木造超高層ビルのコンセプトを導入した。 この設計の中心となるのは、直交積層木材 (CLT) で構築されたプレハブ式 A フレーム ハウジング モジュールです。 この概念的なモジュラー システムでは、各モジュールの壁に 3 層のアプローチが採用されています。内部の層には、表面仕上げとともに電気および配管のインフラストラクチャが保持されます。 外層はガーデニング要素と給水を収容し、その間の層は構造的支持と断熱を提供します。 このシステムは、さまざまな構造の厚さに合わせて調整できるため、タワーの高さに関して適応性があり、世界中の国の建築規制に基づいて反復することができます。 日本、カナダ、スカンジナビア、オーストリア、英国などの一部の国では、18 階から 30 階建ての建物の建設に CLT が採用されており、世界の建築基準はこの木材の革新にますます適応しています。
ホーホー ウィーン / HASSLACHER グループ
HoHo Vienna は高層木造建築の証としてそびえ立っており、高さ 80 メートルで現在世界で最も高い建物の一つにランクされています。 このプロジェクトはヨーロッパ最大の都市開発地の一つに位置し、ホテル、アパート、レストラン、ウェルネスセンター、オフィスなどの多様な施設を含むように設計されています。 構造物の高さを支えるには、原木の幅の制限により、従来の集成材の耐荷重能力を超えてしまいます。 代わりに、特殊なプレス技術を使用して「ブロック接着」コンポーネントが開発され、建物の構造上の要求の高まりに対応しました。 このプロジェクトでは、365 m 3 の集成材と 1,600 m 3 の直交集成材 (CLT) が必要でしたが、これらはすべて生産、プレハブ加工され、効率的に現場に届けられました。 建築コンポーネントの大部分はプレハブ式であったため、建設プロセスが合理化され、現場での手順が軽減され、時間が節約されました。 プレハブの各要素には、現場での風化に耐えられるよう保護防湿層が施されています。 シンプルさを追求して設計された HoHo Vienna システムは、サポート、根太、天井パネル、ファサード要素という 4 つのプレハブ建築要素を積み重ねます。 下部構造が完成したので、初期のプレハブ木造要素の設置が進行中です。
世界都市にそびえ立つ木造建築物を建設することは、持続可能で革新的な未来を約束しますが、同時に一連の課題も伴います。 人工木材はまだ初期段階にあり、従来の建築材料と比較して高価になることがよくあります。 ミョースターネットの建設には約 1 億 1,300 万ドルがかかり、コンクリートと鉄鋼による同様の開発の費用よりも約 11% 高くなりました。 木材資源の入手可能性も、材料に対する好みに影響を与えます。 ドイツ、オーストリア、カナダなどの地域には伐採可能な森林が豊富にありますが、他の地域では加工木材用の木材が容易に供給できません。 したがって、建築に木材を使用する伝統のない国では、この材料を使った建築革新に容易には取り組めない可能性があります。 また、木材の構造要素は鋼鉄やコンクリート製の構造要素よりも大きくなる傾向があり、資源の消費が激化し、賃貸可能なスペースが減少します。これは不動産関係者にとって懸念事項です。 高層木造建築物にとって防火安全性は依然として問題であり、材料の性能を高めるための耐火コーティングや技術に関する継続的な研究が促されています。
世界中で、木造超高層ビルの建設を通じて都市建築に革命を起こす数多くの提案が生まれています。 日本の東京では、野心的な W350 プロジェクトが高さ 1,150 フィートのそびえ立つ高さに目標を定め、2041 年までの完成を目指しています。このプロジェクトを特に画期的なものにしているのは、持続可能性への取り組みであり、わずか 10% の鉄鋼を使用し、主に鋼材を使用する予定であることです。構造には人工木材を使用しています。 一方、ロンドンは高さ980フィートに達する予定のオークウッド・タワーで独自の木材の旅に乗り出している一方、シカゴは高さ748フィートに達するリバー・ビーチ・タワーのコンセプトを模索している。 これらの取り組みは、継続的な技術の進歩と世界的なプロトタイピングの取り組みによって推進される木造超高層ビルの有望な可能性を強調しています。 これらの提案が現実へと発展するにつれて、持続可能な都市建築の未来を形作る際限のない革新と実験を目の当たりにするのは、本当に畏敬の念を抱かせるものです。
この記事は、Tantimber ThermoWood が提供する Topics: The Future of Wood in Architecture の一部です。
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