Конструкция пятиэтажного здания, спроектированного архитекторами из Массачусетского технологического института и проектно-строительной фирмой Placetailor, будет сделана из поперечно-клееной древесины (CLT), что устраняет большую часть выбросов парниковых газов, связанных со стандартными строительными материалами. Он будет собираться на месте в основном из заводских подразделений, и он будет настолько энергоэффективным, что его чистые выбросы углерода будут практически нулевыми.
Большинство попыток количественной оценки выбросов парниковых газов в здании сосредоточены на работе здания, особенно на его системах отопления и охлаждения. Но материалы, используемые при строительстве здания, особенно сталь и бетон, также являются основными источниками выбросов углерода и должны быть включены в любое реалистичное сравнение различных типов строительства.
Деревянное строительство, как правило, ограничивалось односемейными домами или небольшими многоквартирными домами, состоящими всего из нескольких единиц, сужая влияние, которое оно может оказывать на городские районы. Но последние разработки – производство крупномасштабных деревянных компонентов, известных как массовая древесина; использование таких приемов, как поперечно-клееный брус; и изменения в U.S. строительные нормы и правила – теперь можно распространить древесину на гораздо более крупные здания, потенциально до 18 этажей в высоту.
Несколько недавних зданий в Европе раздвинули эти границы, и теперь несколько больших деревянных зданий начинают формироваться в U.S. также. Новый проект в Бостоне станет одним из крупнейших подобных жилых домов в США.S. на сегодняшний день, а также один из самых инновационных, благодаря методам строительства.
Бостонское здание, описанное как демонстрационный проект пассивного дома, будет состоять из 14 жилых единиц разного размера, а также коворкинга на первом этаже для сообщества.
Здание было спроектировано Generate Architecture and Technologies, начинающей компанией из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета, возглавляемой Джоном Кляйном, в партнерстве с Placetailor, компанией по проектированию, разработке и строительству, которая специализируется на строительстве с нулевым энергопотреблением и выбросами углерода. -нейтральные постройки более десяти лет в районе Бостона.
Кляйн, который был главным исследователем в Департаменте архитектуры Массачусетского технологического института, а теперь является генеральным директором Generate, говорит, что большие здания, построенные из массивной древесины и собранные с использованием подхода, основанного на использовании комплектов деталей, который он и его коллеги разработали, имеют ряд потенциальные преимущества перед традиционными конструкциями аналогичных размеров. Во-первых, даже с учетом энергии, используемой при валке, транспортировке, сборке и отделке строительных деревянных элементов, общие выбросы углерода будут меньше половины от аналогичного здания, построенного из обычной стали или бетона.
Кляйн, вместе с сотрудниками из инженерной фирмы BuroHappold Engineering и фирмы Olifant, занимающейся разработкой экологического рынка, представят подробный анализ этих сравнений выбросов в течение жизненного цикла позже в этом году на ежегодной конференции по пассивной и низкоэнергетической архитектуре (PLEA) в Ла-Корунье, Испания. темой этого года является «планирование городов с постуглеродными технологиями."
Для этого исследования Кляйн и его соавторы смоделировали девять различных версий восьмиэтажного массового деревянного здания, а также одну стальную и одну бетонную версии здания, все с одинаковыми масштабами и характеристиками.
Их анализ показал, что материалы, из которых изготовлено здание из стали, производят больше всего выбросов парниковых газов; конкретная версия произвела на 8% меньше; и одна версия массового деревянного дома произвела на 53 процента меньше.
Первый вопрос, который люди задают об идее строительства высоких зданий из дерева: а как насчет огня??
Но Кляйн говорит, что этот вопрос был тщательно изучен, и испытания показали, что на самом деле массивное деревянное здание сохраняет свою структурную прочность дольше, чем сопоставимое здание со стальным каркасом. Это потому, что большие деревянные элементы, обычно толщиной в фут или более, изготавливаются путем склеивания нескольких слоев пиломатериалов обычных размеров.
Они будут обугливаться снаружи при воздействии огня, но обугленный слой на самом деле обеспечивает хорошую изоляцию и защищает древесину в течение длительного периода. Стальные здания, напротив, могут внезапно обрушиться, когда температура огня приближается к температуре плавления стали и заставляет ее размягчаться.
Подход на основе комплектов, разработанный Generate и Placetailor, который команда называет Model-C, означает, что при проектировании нового здания можно использовать серию предварительно сконфигурированных модулей, собранных разными способами, для создания самых разнообразных структур. разных размеров и для разных целей, как сборка игрушечной конструкции из блоков LEGO. Эти подразделения могут быть построены на заводах в стандартизированном процессе, а затем доставлены на площадку и скреплены болтами. Этот процесс может уменьшить влияние погодных условий, сохраняя большую часть производственного процесса в помещении в контролируемой среде, одновременно сводя к минимуму время строительства на месте и, таким образом, уменьшая влияние строительства на окрестности.
«Это способ быстро развернуть подобные проекты с помощью стандартизированной системы», – говорит Кляйн. "Это способ быстро строить в городах, используя эстетику, которая охватывает промышленное строительство за пределами строительной площадки."
По словам Кляйна, поскольку толстые деревянные элементы конструкции являются очень хорошими изоляторами, потребность здания Roxbury в энергии для отопления и охлаждения снижается по сравнению с традиционным строительством. Они также обеспечивают очень хорошую звукоизоляцию для пассажиров. Кроме того, на крыше здания спроектированы солнечные батареи, которые помогут компенсировать потребление энергии зданием.
В 2018 году команда выиграла грант на инновации в древесине от США.S. Лесная служба, чтобы разработать систему массового использования древесины для жилищного строительства среднего класса. Новое здание в Бостоне станет первым демонстрационным проектом разработанной ими системы.
«Это действительно система, а не единичный прототип», – говорит Кляйн.
Он говорит, что сборка на месте модулей заводского изготовления, включая полностью собранные ванные комнаты с установленной сантехникой, позволяет построить базовую конструкцию здания всего за одну неделю на каждом этаже.
«Мы все осознаем необходимость немедленного перехода к экономике с нулевым выбросом углерода, и строительный сектор является главной целью», – говорит Андрес Бернал SM ’13, директор по архитектуре Placetailor. «Как компания, которая уже более десяти лет поставляет здания только с нулевым выбросом углерода, мы очень рады работать с CLT / массивной древесиной в качестве варианта для расширения нашего подхода и обмена комплектом деталей и извлеченными уроками с остальная часть бостонского сообщества."
С тобой.S. Строительные нормы и правила, позволяющие возводить массовые деревянные здания до 18 этажей, Кляйн надеется, что это здание ознаменует начало нового бума деревянного или гибридного строительства, что, по его словам, может помочь обеспечить рынок для крупномасштабного устойчивого лесного хозяйства. , а также для устойчивого жилищного строительства с нулевым потреблением энергии.
«Мы считаем его очень конкурентоспособным по сравнению с бетоном и сталью для зданий от 8 до 12 этажей», – говорит он. Он добавляет, что такие здания, вероятно, будут очень привлекательны, особенно для молодого поколения, потому что «экологичность очень важна для них.
Это предоставляет решения для разработчиков, которые действительно дифференцируются на рынке."
Он добавляет, что Бостон поставил перед собой цель построить тысячи новых единиц жилья, а также сделать город углеродно-нейтральным. «Вот решение, которое делает и то, и другое», – говорит он.