层压技术为陶陀与拆除废木料开辟新用途 助力新西兰绿色建筑

奥克兰大学(University of Auckland)结构木材创新实验室(Structural Timber Innovation Laboratory)的研究人员,正在探索如何把闲置或被丢弃的木材资源转化为更高价值的工程木产品,以配合新西兰建筑业向更节约资源的方向转型。

层压本土陶陶与卡希卡提亚

建筑学教授Anthony Hōete正在研究层压本土陶陶(tōtara)与卡希卡提亚(kahikatea)的可能性,希望为这两种在文化、建筑和材料特性上都很有价值的树种找到新用途。

陶陶具备一系列适合现代建筑的特性:天然耐久性和尺寸稳定性都很出色,密度略高于松木,遇火时还会形成一层保护性炭化层。

与其只把木材当作传统实木使用,层压技术提供了一种把较小或原本未被充分利用的木料重新组合成更大工程构件的方式。单块木料经过组装粘合后,可以制成单一木料无法达到的尺寸和性能的结构或建筑构件。

Hōete的团队在建筑系工作坊制作了8米长的弯曲梁来测试这一方法。该项目获得Ngāti Ira o Waioweka以及商业、创新与就业部(Ministry of Business, Innovation and Employment,MBIE)“愿景知识能力基金”(Vision Mātauranga Capability Fund)下“建筑技术新知”(Carving New Knowledge in Construction Technology)项目的支持。

对Hōete来说,这项研究让他重新思考本土木材如何可持续地融入现代木结构建筑,同时探讨这些树种的特性如何催生新的应用方式。这也是他对新西兰木材资源如何更具创新性利用这一更广泛课题的一部分探索,尤其是在传统做法未能充分发挥材料潜力的领域。

让拆除废木料重获新生

循环创新研究中心(Circular Innovations Research Centre)研究总监Gary Raftery博士关注的是另一类木材来源——那些已经在建筑中使用过、通常最终被填埋的废弃木料。

Raftery正在带领团队研究,从拆除或翻新建筑中回收的木材,能否被制成胶合层压木材等工程木产品,获得“第二次生命”。

每一个拆除或翻新项目都会产生大量木材。由于回收木料“各有历史”——树种、尺寸、状况和此前用途差异很大——很难把所有木料直接用于常规建筑。Raftery正在探索层压技术能否成为利用这些木料的另一条路径。

与要求每块回收木料都符合统一规格不同,层压工艺可以在再加工过程中对单块木料逐一评估:有缺陷或受污染的部分会被剔除,合适的木料则被粘合在一起制成工程构件。

“用胶粘剂对这类资源进行层压处理存在技术挑战,但也带来了新的机会,可以把材料本身的不确定性控制在一定范围内,”他说。

换句话说,这一工艺有望把一种变化多端、有时很难处理的废弃物,转变成更稳定的新建筑产品原料。

Raftery表示,这需要人们改变看待拆除木材的方式。

“这项研究的核心,是把使用寿命终结的木材重新看待——不是当作废弃物,而是当作一种有潜在价值的二次资源和碳储存载体,”他说。

迈向更节约资源的建筑方式

这两个项目背后的思路很简单:现有的木材资源或许还有更多可挖掘的价值。对于正努力减少材料浪费、降低建筑环境影响的建筑业来说,这一点意义重大。

随着新西兰推进净零排放目标、转向低碳设计(包括在中层建筑中使用批量木材),如何更好地利用已经在流通中的资源正面临越来越大的压力。

这也意味着要跳出传统的木材使用等级观念。一块不适合某种用途的木料,并不代表它没有价值——只要经过合适的加工、设计和工程处理,它就可能成为新事物的一部分。

这正是这两个项目所探索的、更节约资源的建筑方式:我们手上现有的木材资源,或许比想象中更有价值。