用木头建造城市的理由

E今年早些时候，Alphabet旗下的兄弟公司人行道实验室(Sidewalk Labs)的首席执行官丹·多克托罗夫(Dan Doctoroff)在Reddit的“问我任何问题”(Ask Me Anything)论坛上回答了一个关于他的公司“实际做什么”的问题，回复，“简而言之，我们想要建造第一座真正意义上的21世纪城市。”该公司正在与一家加拿大三方政府机构合作开发多伦多的Quayside社区，这是实现多克托罗夫目标的第一步。它上了新闻，因为它能激发黑镜子情节:它将建立在“互联网上”，根据一个项目文档它是“物理领域和数字领域”的合并。恰当地说,就是根据到纽约时报，“没有明显的办法可以选择退出码头的监控系统，除了远离该地区。”

但Quayside之所以有新闻价值，还有另一个更鼓舞人心的原因:计划不是用混凝土和钢铁，而是用木头——木头正在寻找好．一个最近的进展马里兰大学机械工程师李腾(Teng Li)和他的同事们发明了一种“像钢铁一样坚固，但重量是钢铁的六倍”的木材说．该研究的合著者胡良兵补充说:“这种木材可以用于汽车、飞机、建筑——任何需要使用钢铁的地方。”制作它只需要两个步骤。科学家们首先将天然木材放入氢氧化钠和亚硫酸钠的混合物中煮沸，以去除一些木质素和半纤维素，这些物质包含在木材细胞壁中(前者可以延缓寄生虫和细菌的攻击，后者则可以覆盖和粘附纤维)。然后他们将木材放入热压机中，正如他们在论文中所说的那样，这导致“细胞壁的完全坍塌，以及具有高度排列的纤维素纳米纤维的天然木材的完全致密化。”他们的结论是，这是一种“低成本、高性能、轻量化的材料”，可以替代“大多数结构金属和合金”。

“我们的建议是，我们需要木材来拯救我们。”

未来森林城市的想法至少已经存在了几年。例如，2014年波士顿环球报想知道、“未来的城市是用木头建造的吗?”人口和全球气温的上升提示人们对城市规模的木材建筑的可持续性很感兴趣。到2050年，我们的人口将接近100亿;因为三分之二的人都是城市居民超过一半在2014年，城市将不得不增长。在不减少努力的情况下做到这一点是很理想的应对气候变化；例如，继续提取和运输建造钢铁和混凝土结构所需的原材料是没有帮助的更昂贵的并有大碳的足迹．另一方面，木材是“一种丰富的资源，生长相对较快，甚至可以从大气中吸收碳。全球指出。Yugon Kim是一位热爱木结构建筑的建筑师，说他说:“我们都天生认为这座城市是钢铁、玻璃和混凝土的综合体。我们的建议是，我们需要木材来拯救我们。”

这项提议并没有被忽视。《经济学人》发表一个名为“木制摩天大楼可能是城市的未来”的视频。这一结果的主要障碍——多么美好的2016年纸被称为“完全木材建筑复兴”的是公众对城市火灾的恐惧，这在全球建筑规范中已经反映了几个世纪。爱丁堡大学的阿拉斯泰尔·巴特利特(Alastair Bartlett)等研究人员在2017年的一份研究报告中写道，他们在这些障碍中看到了“机会”研究，“重新审视隔间的火灾行为，并量化这些新建筑技术对隔间火灾动力学的影响。”

巴特利特和他的一些同事测试了这种类似中高层建筑的木材框架在波特兰，最近被制造出来，在业界被称为“交错”或“大块”或“高大”的木材，这是Quayside的开发商对它的称呼。巴特利特布置了三个大小相同的房间，大约和步入式衣帽间一样大。其中两个房间有两个裸露的木板面(一个有两面墙，另一个有墙和天花板);最后一个房间有两面墙，天花板裸露在外(非裸露的表面用石膏板覆盖)。每个房间都有四个木制的“婴儿床”或托盘，用来装载“燃料”，放在地上，其中一个用浸过石蜡的纤维条点燃。然后，巴特利特记录了每个房间燃烧的速度和温度。墙壁和天花板裸露在外的房间成功地“自动熄灭”了——火自己熄灭了。巴特利特总结说，这取决于婴儿床燃烧时“(木头的)焦炭层保持附着”而不是脱落。他还想做更多的实验，因为目前还不清楚，在大规模的木质建筑中，如何让隔间火灾可靠地自行熄灭，这是“消防安全工程设计的基石”，他写道。“从科学(而不是符合性测试)的角度来看，普通隔间建筑系统和材料的失效模式相对缺乏记录。”

据芝加哥非营利组织高层建筑和城市居住委员会的编辑丹尼尔·萨法里克说，这种木材的可燃性部分取决于它的大小。他说:“由工程面板组成的大量木墙、结构梁和柱子的防火性能与混凝土相当，在某些情况下甚至优于钢材。告诉架构师的报纸．“大量的木材在结构上受到破坏之前，必须经过许多层燃烧——基本上，它在倒塌之前就‘烧焦’了。”不过，作为2016年审查总结道:“也需要进行大规模的全框架测试……以确定在真实的大型木结构建筑中可能发生的各种火灾导致的破坏模式。”李和他的同事们最近创造的新型致密木材无疑也是如此。

除了环境和经济方面的原因，木材城市还有一个审美心理方面的原因。克莱尔·法罗，她正在策划一项活动伦敦展览名为“木材崛起——未来城市的垂直愿景”，写了在Dezeen“研究表明，木头的存在、气味和触摸都有显著的积极影响，不仅对一般意义上的人的健康有好处，更具体地说，对压力水平、血压、交流、学习和治疗都有好处。”一个2015审查在木材科学与技术支持她的观点，并建议在未来的研究中“对木材的颜色、数量和纹理图案等具体方面进行检查”。

我当然喜欢木头。我记得小时候和父亲一起出差时，我被家得宝(Home Depot)的胶合板区所吸引。我的手会碰到大块木板的表面，有时在切割后还是潮湿的，我会闻到在切割站堆积起来的新锯末的气味。我仍然保留着我七年级和八年级的木工项目——口香糖机、可折叠凳——而且出于某种原因，令我妻子懊恼的是，我喜欢把我公寓的木地板弄得吱吱作响。最近，我很失望地得知，去年，一个计划要建一个10层楼木材的公寓(根据Curbed网站的说法，“纽约共管公寓市场的降温，让这笔交易看起来不那么有吸引力了。”)但Quayside对未来城市以木材为中心的愿景，让我感到乐观。Quayside的一份文件称:“在任何规模和开创性的高度上，木材建筑都是可能的。州．我们得看看这种信心是否会流行起来纽瓦克甚至更远。

布莱恩·加拉格尔是《浪漫的事实》的编辑鹦鹉螺博客。在推特上关注他@BSGallagher．

观察:伟大的古代建筑和现代建筑之间的区别。

这篇经典的事实如此浪漫的文章最初发表于2018年2月。