由于新的大量木材建筑材料和更新的设计规范，一个高木材建筑的机会已经出现. 自20世纪初以来，高达9层的大型木结构就已经存在了, 但到本世纪中叶，钢筋混凝土和钢材超过了木材，成为高层建筑的首选材料——直到现在. 世界各地, 住宅用的高大的木质建筑, commercial, 制度的目的是改变天际线，为传统建筑材料提供更环保的替代品.

创新技术, 如交叉层压木材(CLT), 胶合层压木材(胶合木), 和结构复合木材(SCL)大规模木材产品扩展了建筑师和工程师的高大木材建筑想象力和能力. 正在进行的研究也支持这一趋势，证明大量木材达到或超过安全标准, 结构弹性, 能源和耐久性要求, and 消防规范.

FPInnovations, a private, 支持加拿大林业部门的非营利性研究和发展组织, 是大量木材设计和施工社区的技术知识来源吗. 其最近出版的CLT设计手册, 高层木结构建筑的设计和施工指南, 以及它最近的出版物, 木结构建模指南, 为结构工程师和设计师提供必要的资源，帮助他们在项目中采用大量木材.

正在施工的多层大型木结构建筑. [KK Law，礼貌自然木.com]

是什么构成了高大的木质建筑?

根据 加拿大木材委员会, 任何超过六层楼高的建筑，使用大量木材作为其结构支撑系统的一部分，都被认为是高木结构建筑. 美国最高的木质建筑.S.这是一栋25层的多功能建筑，最近在威斯康辛州密尔沃基市开放. In Canada, 世界上最高的木质建筑是2017年在英属哥伦比亚大学校园内建成的18层Brock Commons Tallwood House. 

CLT地板安装在高大的木结构. [KK Law，礼貌自然木.com]

碳储存与温室气体减排

木质建筑可以显著减少与传统建筑材料相关的温室气体排放, 导致二氧化碳(CO₂)减排目标. 

“用混凝土和钢铁建造的建筑通常每单位的碳足迹很高. 体现排放 制造特定产品所需的能源和材料投入是否产生了排放,帕特里克·拉沃伊说, FPInnovations公司碳排放和市场经济学高级研究员. “排放最高的是用于制造混凝土的水泥. 水泥的煅烧过程需要很高的温度, 通常使用化石能源.”

高大的木质建筑的另一个好处是它们 是可再生碳循环的组成部分吗.

“随着树木的生长，它们会捕获CO₂ 从大气中储存碳. 这些碳也储存在木质建筑中, 除非它被回收, 在其使用寿命结束时释放到大气中，并开始另一个周期,拉沃伊说. 

循环经济

木制品也是循环经济模式的一个组成部分，有利于重复利用, restoring, 回收现有材料.

“建筑物使用寿命结束时的木材可以变成其他产品, 比如面板,拉沃伊说. “在这方面仍有进展要做, 但该行业正在寻找其他方法来回收不再流通的木制品.”

持久、可持续的建筑

高大的木质建筑可以设计成与钢筋混凝土结构相似的寿命, 用木材建造高楼的成本也在下降.

“在COVID之前，可以追溯到5到10年前, 用木材建造房屋的成本要高出3-5%,多里安·东说, FPInnovations的建筑系统经理. “这部分是由于建筑商的经验水平——报价中包含了更多的偶然性, 而是因为积累了经验, 用木材建造建筑的成本与用钢和混凝土建造的成本差不多.”

建筑行业正在慢慢接受适应性设计和建筑拆卸方法，用于减少过时和消耗和废物对环境的影响. 用木材建造适合这种方法. 元件是预制的, pre-cut, 在工地外钻孔然后在工地上用螺栓和螺丝固定在一起. 在拆卸方面，顺序可以很容易地颠倒，允许人们重新使用木材.

“适应性方面还处于初始阶段，”董说. “我们看到，它正成为学校等公共建筑的首选. 当客户开始要求他们的建筑适应未来的需求时，我们将看到真正的变化.”

木材工程与技术

高大的木结构在可行性和可持续性方面不断显示出希望. 随着长高的上升, larger, 以及更复杂的木结构, 我们需要更先进、更有效的工具来帮助工程师设计和预测这些建筑物的结构行为. 尽管这种技术已经在传统的钢筋混凝土和钢结构中得到了很好的应用, 木结构分析和设计仍然需要一个更精简和广泛接受的过程.

为了帮助这项工作, FPInnovations与众多行业部门和私营公司合作, including Altair, 开发使用计算机建模和结构分析辅助工具建模和分析木结构的指南. 建模指南包括该主题的科学背景，并提供了如何正确建模和分析这些结构的技术指导. 这种技术共享有助于结构工程师理解和使用模拟解决方案 牵牛星®S-FRAME® and 牵牛星®S-TIMBER™ 用于大型木材项目.

 S-TIMBER中的混合钢，混凝土和大量木材模型

FPInnovations还与加拿大木材设计规范委员会密切合作，帮助建立最新的木材设计规定. 扩大高层建筑用材，改进地震区木结构设计, FPInnovations正在进行研究和实验，为下一个版本的木材设计规范推荐加拿大设计规范的改进. 

牵牛星的架构, engineering, 施工(AEC)团队与FPInnovations合作，使用Altair工具进行分析，检查设计场景并执行概念验证分析，目的是支持建议的设计代码改进. 牵牛星的结构分析求解器-支持其广泛的行业接受-提供了执行这些研究的手段. S-FRAME和S-TIMBER的组合使自动化和迭代的分析和设计能够为建议的设计代码更改生成支持数据. FPInnovations与私营行业解决方案提供商之间的这种合作关系将加速大规模木材采用，并帮助商业和住宅建筑项目实现其可持续发展目标.

更环保的建筑材料和方法的压力推动创新的建筑和建筑方法, 大规模木结构建筑在未来可持续建筑中具有坚实的基础.

欲了解更多有关牵牛星分析和设计可持续结构的解决方案，请访问 http://libguides.illustrationism.net/structural-engineering.