導讀推薦
近年由歐洲,尤其奧地利發展積極推動之直交集成板(Cross laminated timber: CLT)嵌板,搭配以相當成熟之結構集成材及結構用單板層積材等工程木材,已突破木構造建築只被侷限於低樓層(2、3層)建築,在都市內已有與鋼構造、鋼筋混凝土構造(RC造)相競爭,向高樓層建築方向發展,在全球暖化劇烈的今日,設計、建造「碳排放量低,廢材可再資源化,固碳性佳,對環境衝擊性低」之木構造建築已是降低暖化最重要的途徑之一。尤其木材在資源循環經濟社會進展中所扮演之節能、減碳、固碳貢獻為其他材料所不及。而一般所關心生物材料易受到火害、蟲蟻及腐朽之危害,前者已可藉由木材之炭化深度設計或阻燃、被覆處理等可達到1小時至2小時之防火時效,後者則可藉由防腐、防蟲蟻處理技術達成所需之耐用年數。
在奧地利之Reininghaus Quartier 7 建造之CLT建築物有3棟(3,5及6層樓建築),均在現場灌澆之RC Core構造與CLT構造相結合之混合構造。牆體及樓(地)板均使用5層5單片構成之CLT,而厚度、牆體為10~16cm,樓(地)板維14cm。牆體之厚度會隨著由低樓層向高樓層進展會愈薄。就牆體斷面觀之時,其係使用異等厚之集成元的CLT,從最外層向內層之集成元厚度,1樓為牆體4、2、4、2、4cm,2樓牆體為4、2、2、2、4cm。牆體之隔熱設計為厚度8cm之岩綿(Rock wool)兩張重疊。
Ho Ho Wien是位於Wien之舊市區(Karisplaz車站)至距離地下鐵約30分鐘Seestada車站之前面。為24層樓建築物,高度84m,總地板面積25000m2,集合餐廳,健康設施,溫泉浴室,按摩設施,美容沙龍,辦公室,大飯店,高級公寓等在一起之複合住商設施。建築物係在現場灌澆RC Core構造,木構造從外側成三明治般的夾心構造。木構造之構成是在集成材之柱,使用RC之梁、牆體與樓(地)板使用CLT。木材使用量為4620m3,換算成單位面積(1m2)之木材使用量為0.185m3/m2。
上述主要提到大規模之木構造建築,而大部分之居家住宅,尤其獨棟建造,是以平房或二層樓為主,在日本其工法有多樣,如梁柱構架工法(傳統軸組式工法),框組壁式工法(2X4工法),預鑄工法(Prefab 工法)等,其中仍以梁柱構架工法居多,因其是藉由柱、梁、橫架材、剪力牆、樓(地)板等承受垂直力及水平力與剪力,而使用之木構材均以實木製材為主,可搭配木質板材,今後將預期大量使用CLT、集成材、單板層積材等工程木材。此種梁柱構架工法於使用若干年後,容易進行空間調整,及所謂的修復改造,建物不必拆除,對於環境衝擊性低,減少大量廢棄垃圾的產生,因此較受歡迎。目前在日本已是一種熱門行業。
在日本,梁柱構架工法已有悠久歷史,技術微世界之冠,其與近年來發展之CLT及集成材,單板層積材等工程木材之相容性高,對於梁柱構架工法於空間修復,改造將是不可或缺之建材。
本書著者山邊豐彥先生,為日本梁柱構架工法(傳統軸組式工法)之權威,獨立執業逾40年,所出版「ヤマベの木構造」後,日本於2011年發生東日本大震災,M9.0,遭受莫大災害,因此於2012年木構造之耐震診斷,或木質系混合構造等之指南已進行修正,在此前提下,著者對於原版亦進行增補、修訂。本書內容涵蓋四大部分,
- 入門篇,以木構造之基礎知識為主,說明木材之基本性質會影響到建築構造設計因子,如含水率、木材之節、纖維走向、物理及強度性質異方性等,木構造易受到的危害,混合構造設計,及耐震診斷與耐震補強重點等。
- 基本篇,說明梁柱構架方法(軸組式工法)木構造之地盤、基礎、垂直構材(軸組)、剪力牆、水平構面、及接合部等進行設計時之設計方法,力的作用方式及構架方式等基本知識等。
- 實踐篇,進一步的提出細部構材的設計、計算和各種數值檢討,透過五種不同構造的實際案例分析、施工照片、設計圖、構造設計概要書等。
- 資料篇,精心彙整所有木構造相關各種構材的計算公式,統計圖表,各式規格圖表等。本書可相當於梁柱構架工法(軸組式工法)之百科全書。本書是一般設計者導向由淺入深,按照順序逐步為讀者建構成完整的木構造結構系統。適合於有意從事木構架設計、實務之建築、土木、木材等系所同學,執業建築師、結構技師等專業人員選讀的一本工具書。特給予推薦。
王松永
日本東京大學農學博士
臺大森林環境暨資源學系名譽教授
中華木質構造建築協會名譽理事長