马熙捷¹ 王叶拾² 程博³
1 克诺与普克豪尔建筑事务所
2 DIA建筑事情室
3 岚建筑设计
历史上木材在欧洲多用于小型民宅、农用建筑和工程建造，城市中的表现性建筑多为石砌。因此木材常被与村落庄意象联系起来。这些历史木构既是木材家当、建造技能和文化的根本，也为木构城市化带来了阻力。工业革命以来，企业木构产品开拓，建筑师对木构当代表达的考试测验和在工程领域对付木构建造技能、安全性能和力学打算的探索成为推动其发展的互补力量。只管它们长期未进入主流视野，但也奠定了当前环境危急下木构迅速崛起的家当，文化和技能根本。本文试图通过对瑞士木组成上进程的回顾，为读者思考传统和当代之间的关系供应一些借鉴，同时指出在此发展过程中建筑师、工程师、企业、科研教诲机构、行业协会和法规制订者之间协作的主要性。
1 从传统木屋到小型当代木构
1.1 瑞士传统木构建筑：井干式、立柱式、桁架式
传统的建造办法与当地的材料和技能有紧密关系，特殊是在山区交通不便的地区。在瑞士格劳宾登州、瓦莱州等针叶林产量丰富的地区，井干式木构(Block-/Strickbau)及井干稠浊石砌是常见的建造办法，由于针叶林可以供应井干式所需的长直木材。在缺少技能和工具的地区，仅用斧子加工圆木建造，而在更发达的地区，圆木被加工为木方，并发展出各种装饰。在以稠浊林为主的瑞士中部地区，建造办法以竖向木杆件为紧张构造元素的立柱式(Ständerbau)为主，杆件之间用木板或粘土、干草、碎石等稠浊材料添补。立柱式在发展过程中逐渐被带有斜撑、构造更加稳定且更具有装饰性的桁架式木构(Fachwerkbau)取代(图1)。桁架式木构自中世纪以来在瑞士大城市得到发展，用于市民住宅乃至大型公建，进而也影响到了村落庄农舍的建造。同时随着加工技能的进步，受到巴洛克风格的影响，桁架式木构逐渐发展出了繁芜风雅的装饰，一贯到19世纪中期，才随着审美的变革被简洁的抹灰墙面取代。
▲ 1 井干式、立柱式、桁架式3种传统木构体系
1.2 “瑞士小木屋”以及瑞士小木屋工厂
18世纪，欧洲兴起了探索阿尔卑斯山地区的潮流，而瑞士小木屋(Chalet)成为对山区生活想象中不可或缺的元素。19世纪起，瑞士小木屋及其仿制品涌如今各地贵族的景不雅观园林中。当时于苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)教授建造课的厄内斯特·格莱德巴赫(Ernst Georg Gladbach)对付不同地区木屋建造办法和细部的记录，成为这些仿制品的主要模板。然而地区性差异在模拟中逐渐被忽略，伯尔尼有着丰富装饰的井干式木屋则成为了瑞士小木屋的代名词(图2)。
▲ 2 厄内斯特·格莱德巴赫书中所绘制的一个伯尔尼州迈林根镇的传统瑞士小木屋
传统瑞士小木屋的地区性差异来自材料供给和匠人传统。19世纪的工业革命完备改变了木材的加工办法，线锯机器(Decoupirsäge)的发明使得繁芜装饰纹样加工变得不再困难。瑞士小木屋的盛行催生了大量的小木屋工厂(Chaletfabrik)，批量加工的组件被经铁路运到目的地并进行组装。经由近一个世纪的盛行，20世纪初大众对这些仿制品的批评日益强烈，然而却对瑞士木材加工、预制的技能进步以及木工业的发展却有着深远的影响(图3)。
▲ 3 明信片展示了一个由因特拉肯木地板-小木屋工厂(Parquet- und Chaletfabrik Interlaken)1863年生产建造、1873年加建的瑞士小木屋，少女峰的全景被用作背景，以符合游客对付阿尔卑斯山区的想象
1.3 瑞士早期当代主义木构建成实践
瑞士木构在1920年代末起才又从结束中复兴。1928年的瑞士女性劳动展(SAFFA)大量利用木构，并展出了瑞士首位女性建筑师卢克斯·古耶(Lux Guyer) 的木构样板房。一战后瑞士严重的住房短缺使得可快速建造的木构成为得当的选择。1930年，为了应对住房问题并实行当代主义而举办的巴塞尔住宅展(WOBA)，展出了卢恩格木构公司(Holzbau AG Lungern)的预制木屋产品。为应对木材受其他新兴建筑材料排挤的情形，1931年，瑞士木业协会(Schweizerische Arbeitsgemeinschaft für das Holz)利格努 (Lignum)组织成立，致力推动林木工业发展并加强企业与建筑师的互助。1932年，协会与瑞士制造同盟(Schweizerischer Werkbund) 主理了“新期间木屋竞赛”(Der Wettbewerb für neuzeitliche Holzhäuser)，并引起巨大反响，收到超过200份方案。随后，1930年代初期的经济冷落也匆匆使人们将目光投向更加经济的木材。
1)费兰德青年旅社
作为对“瑞士小木屋”征象的批驳和反思，这一期间建筑师关心如何将传统与当代主义美学及当代技能结合，在小型建筑中涌现了很多木构的实践。建筑师埃米·罗斯(Emil Roth)于1937年设计建造的费兰德(Fällanden)青年旅社即为范例代表。建筑位于苏黎世州费兰德镇格莱芬湖旁的缓坡上：首层位于街道标高，包含主入口、餐厅和厨房；上层为集体寝室和卫生间。地下部分为混凝土基座，地面以上为木构，墙体采取立柱式的建造办法，楼板的木梁由长向立面支撑。该青年旅舍紧张在夏季业务，因此大部分墙体未加保温层，面板后的墙体空腔被用于安排设备管线。屋顶近乎水平，在长向有约1.2m挑檐，这一保护木立面的布局将当代与传统木构联系起来。然而守旧者认为屋顶背离了传统，激进的当代主义者又批评其不足当代。
为实现当代主义建筑标志性的水平长窗和自由立面效果，这里并无立柱建造体系中常见的密集木柱。贯穿两层的木柱的间距约3.5m，因而墙体内须斜撑担保水平稳定性。只管如此，首层看似连续的水平长窗仍有两条木柱穿过，而上层看似一整扇的大窗实在横跨了两个房间(图4、5)，这些当年罗斯通过视觉手腕以达到的当代主义美学效果在预制框架体系遍及的本日已不再是难事。
▲ 4 费兰德青年旅社外景与室内
▲ 5 费兰德青年旅社的墙体构造与首层
瑞士建筑师对小型木构的实践和谈论一贯持续到1950年代。随着战后经济的规复和钢材及混凝当地货业的发展，木材很快就被排挤出建筑师的视野。美学上，木构与当代性、城市性之间依然存在着隔阂，且在法规和技能上还无法知足大尺度建筑培植的需求，这些打破要等到靠近半个世纪之后。
2)莱瑙护林站
经由欧洲1968年学生涯动和1973年石油危急引发的对当代主义的批驳，建筑师关心的不再是如何让木构去适应当代主义的形式，而因此日常事物作为参照，发掘木材作为一种独特材料的表达可能性，例如赫尔佐格和德梅隆(Herzog & De Meuron)在其早期作品中的考试测验。
同期间建筑师布克哈特与苏米(Burkhalter & Sumi)更是对当代木构的历史进行了细致的研究和实践探索，试图磋商木构的建造逻辑与意图表达之间的关系，以及标准化加工和详细建造之间的平衡，并很好地在其设计的苏黎世护林站中表示了出来。1994年，苏黎世培植部门委托其为有着类似的需求的4个护林站设计一个原型。建筑师提出了一个由3个体量(分别对应办公、车库和室外工棚)组合的方案，可根据详细的园地情形进行组合(图6)。4个护林站终极只有2个建成，这里以位于莱瑙的项目为例展开。
▲ 6 护林站原型的不同组合办法 (黄：车棚；蓝：车库；红：办公)
项目中3个高度和比例均不同的体量围合了一个内院：办公体量采取木立柱建造体系，工棚为柱梁构造，车库由于防火规范须由混凝土建造，建筑师通过附近的立面饰面将三者统一为一个整体。水平延伸的办公体量为横向赤色木板条饰面，其后布局隐约可见；另一侧的工棚采取了同样形式、颜色及高度的围护构造。车库采取与之呼应的黄色木板条饰面，并未露出背后的混凝土墙体。开放工棚中，建筑师对木材的表达可能性进行了更大胆的考试测验；工棚支柱利用未经加工的树干以呼应四周的树林，而屋顶却呈现完备相反的姿态——布局关系被隐蔽起来，天花板变成一个抽象平面，仅有部分露出的纤细钢桁架提示着布局办法。木构详细和抽象的两个极度被组合成富有张力的整体(图7)。
▲ 7 莱瑙护林站内部照片及技能图纸(右二室外照片展示同一主题木饰面的变奏组合；右一为工棚室内照片，袒露的木柱与周边的森林融为一体，抽象的屋顶仿佛漂浮在密林当中)
3)杜文学校校舍
除探求木构新的可能性之外，也有如来自弗林的吉翁·卡米纳达(Gion A. Caminada)这样的建筑师，致力于进一步发展传统木屋的建造。对其来说，在村落中发展传统的建造办法不仅是对建造技能或形式的延续，更是对其背后的社会经济构造、手工艺、知识和文化的延续。他在住宅项目中充分发掘了传统井干式建造在平面和空间上的潜力，而与构造工程师约格·康策特(Jürg Conzett)互助设计的、位于格劳宾登州杜文(Duvin)村落校校(1995年)，则通过与当代技能和材料的结合拓展了这一建造办法的边界。
井干式是当地传统的建造办法，卡米纳达希望能延续这种耐久的品质。新的校舍位于村落中央，延续了村落落疏密有致的肌理，与村落政府、教堂围合出有开阔视线的教室安歇园地。它远大于住宅的尺度对付井干式很不屈常，只管木材尺寸在胶合木遍及的当代已不受限，这一项目中以大面积未加筋(ausgesteift)的墙体承托长达9m的楼板跨度依然是一个寻衅。为了保持不过度增加楼板厚度，康策特选择了双轴向受力的木-混凝土复合楼板，将负重引至通过木料交织具有刚性的角部，同时混凝土还担保了楼板的隔音性能。楼板底面受拉的部分由14cm厚、20cm宽的以槽舌连接的木板组成，每块木板上打有4个凹孔，其上浇筑14cm厚混凝土层，流入孔中的混凝土担保了两者连接。另一个创新是实现了在井干式建筑中的大面积开窗,上方楼板通过金属拉杆挂于上层的窗下栏板(类似策略也可以不才文的木工学校建筑中看到)。对付当代规范下保温的需求，卡米纳达有内保温、双层井干墙体夹心保温或加厚木墙平分歧做法储备。杜文学校采纳内保温办法，在12cm厚的落叶松木井干墙体内为10cm厚的保温层。由于木材的导热性不强，保温层在墙体交织处的部分断开也被接管。只管室内无法直接看到井干木料，但覆盖全体墙面的冷杉木板饰面及木地板依然传达给孩子们一种家的觉得(图8)。
▲ 8 杜文学校校舍园地平面及室内外实景
2 近当代工程木构的发展进程概述
2.1 历史沿革
前当代期间木构造建造者虽未节制构造工程力学的打算方法，但凭借履历与探索，也曾建造出大跨度木构造。譬如18世纪生动于瑞士圣加仑地区的格鲁本曼(Grubenmann)家族，其精品包括桥梁与公共建筑(图9、10)。
▲ 9 格鲁本曼设计建造的瓦登斯维尔改革教堂(Reformierten Kirche Wädenswil)中无支撑构造的教堂大厅
▲ 10 梅歇尔(Christian von Mechel )根据格鲁本曼的设计制作的铜版画。利用莱茵河上现有支撑柱的桥梁，两段跨度分别为63m和56m，1803年
19世纪伊始，在力学理论和打算方法的支持下，大跨度构造广泛运用于工厂、市场或交通举动步伐。巴黎埃菲尔铁塔的首创性设计正是借助了新的方法，其设计师莫里斯·科奇林(Maurice Koechlin)毕业于苏黎世联邦理工大学，他的老师库尔曼(Karl Culmann)首创了图剖解析静力学(Graphic Statics)的方法。随着钢筋混凝土和钢构造的高速发展，到19世纪末，大跨度的桥梁和屋顶构造中已经罕见木构造，人们质疑其耐火性、耐久性、承载力，自然材料的非标准化也阻碍了量化打算。
一战期间，德国因钢铁供应紧张，不得不重新发掘木材的构造潜力。魏玛的大公宫廷木匠奥托·赫策尔(Otto Hetzer)研发出一种新工艺，将薄的木板条粘合为木构造构件，得到了高于实木的承载力，成为了胶合木(Brettschichtholz)的雏形，其关键是粘合技能，包括足够耐久的胶水、原材料处理(木材选择、切割、表面处理、干燥)以及精确掌握的连接过程(温湿度，胶水利用量，压力和持续韶光)。1910年布鲁塞尔世博会上，这一技能帮助德国国家铁路展览厅赢得“坚固”和“创新实行”两项奖项，帮助该专利和公司业务在市场广泛推广。
瑞士是最早引进这项专利授权的国家，在短短10年内便利用这项技能建造了200多座建筑。在巴塞尔附近的维瑟(Wiese)河上建造的抛物线形的双铰链拱人行天桥，支撑跨度33m，箭高为5m，设计均布荷载350kg/㎡，于1910年2-3月的6周内建造，效率令人惊叹，桥梁建造的本钱约是相应的铁构造所需金额的一半。圣莫里茨骑术馆(Reithalle St. Moritz)是瑞士最早采取赫策尔建筑办法的建筑物之一，19.8m支撑跨度的三铰拱大厅于1910年10-11月建造。
1930年代，德国建筑材料科学家奥托·格拉夫(Otto Graf)和卡尔·埃格内(Karl Egner)共同开拓了梳齿连接技能：通过胶合梳齿实现木材横切面间的连接。该连接基于嵌接斜接接头，使连接的木材险些具有天然木材的强度。由此，梁可以具有任意的长度、截面和曲线，并且均质的木材组成使得梁的打算更加精确(图11)。二战期间由于材料和人工紧缺，压入式钉(Einpressdübel/Bulldogdübel)等新型钉状连接件得到运用。战后，钢制连接件如钉板(Nagelplatten)因可大略地安装在木构造中越来越常见。
▲ 11 不同类型的梳齿连接
1971年，瑞士木业协会在出版的《木构大型建筑专刊》(newe Grossbauten aus Holz)中写道：“大型木构造建筑物的数量急剧增加，证明了木材工程建筑知足当代建筑的最高哀求，……选出的15个新大型木构造建筑物表明，利用木材可以完美办理各种不同类型的建筑任务”。上述类型包括体育建筑，展会建筑，仓储建筑，教堂，办公楼。木构建筑建造技能已经可以适应浩瀚场景，但受限于规范与社会不雅观念，尚未在城市培植中广泛运用。因此行会努力向潜在业主宣扬着木构造的“普适性”与“经济高效”。
在胶合技能办理了木构的截面和长度限定之后，连接节点的受力性能和其建造精度成为大跨工程木构的限定性成分。1978年，瑞士工程师赫曼·布鲁姆(Hermann Blumer)开拓了BSB系统连接(Blumer System Binder，图12)并申请专利，这一通过多根均布的金属销杆来传力的节点至今仍在许多木构建筑中作为标准节点利用。其从形状上酷似1920年代由德国工程师格莱姆(Greim)开拓的系统。但BSB真正的代价在于设计者通过持续的研发，将数字化方案、制造和设计与木构造建筑相结合，高效率装置式建造系统应运而生(图13)。除专为桁架设计的连接系统，布鲁姆还开拓了用于设计构造和布局的软件，1984年，设计完成了由打算机掌握的BSB加工中央；1988年，另一项创造性的木构建造系统Lignatur出身，则包括了用于楼板的箱形截面、用于屋顶的肋梁箱体模块，让层压木梁在两个支座之间的承载能力与混凝土梁相称——这很快也成为了一种行业标准。1990年，布鲁姆联合弗利兹·克鲁西(Fritz Krüsi)完成了Lignamatic五轴机器人技能的设计建造，包括名为“耀克”(Jock)的掌握系统和相应的CAD软件。1992年起，他就在多个项目中联合开拓自主供能的建筑。在布鲁姆眼中，木材不是传统的遗珍，它始终被视为一种“高科技材料”，具有无限的可能。
▲ 12 一个BSB连接节点的示例(局部被切开是为了能看到内部的构造)：露出的每个连接点都是精确居中的。力量通报发生在节点中央，仅承受纤维方向上的力
▲ 13 自动化胶合木指接生产线，每一片木材都被图像和感应器实时监测，以确保原材料达到规定的技能参数
下文简述的歇塞鲁格(Chäserrugg)山顶访客举动步伐项目正是木构做作为一种高技能含量的建造系统的明证，木构部分便是布鲁姆-黎曼股份公司(Blumer-Lehmann AG)设计建造，其核心人物为便是赫曼·布鲁姆。
2.2 传承与变革：从乡土实践中解放的“木构”
在海拔2262m的歇塞鲁格山顶访客举动步伐项目中，传统建筑原型通过当代建造办法实现了形式的陌生化，这是赫尔佐格和德梅隆建筑师事务所的惯用策略。建于1972年的歇塞鲁格缆车站是一座实用主义的交通举动步伐，由于没有考虑游客做事业态，不得不改造施工工棚用作游客餐厅作为权宜之计。2010年，车站管理者与建筑师的一次偶遇，旨在提振旅游经济的更新项目开始启动。2015年6月，新建筑正式开放。在宽敞的翼顶之下，新建木构造屋架跨过缆车站原来的钢构造，像是为老屋子穿上了新式“外套”。浅色木材(云杉和白蜡木)所覆的餐厅容量多达500人，透过无柱大厅以及横跨50m立面的玻璃窗可俯瞰阿尔卑斯山的壮不雅观全景。巨大的屋顶在山墙面向外出挑，屋顶庇护的檐廊内，宽敞的露台特殊适宜人们在山地运动后短暂歇脚，屋顶下高耸的斜向木柱拥有巨构举动步伐的尺度(图14、15)。由于主体木构造完备由预制构件装置而成，为肃清高差，需先完成混凝土根本，再精确丈量混凝土柱脚的位置间距倾角，并据此调度构造BIM的生产加工模型。此外，木构件的长度和重量要考虑卡车和缆车运输限定。全体建造过程原缆车站没有停滞运营，建筑材料紧张通过缆车运输到山顶。
▲ 14 歇塞鲁格山顶访客举动步伐东侧
▲ 15 歇塞鲁格山顶访客举动步伐大厅的室内空间
阿尔卑斯高山环境使得施工韶光窗口十分有限，加上昂贵和繁芜的物料运输，全体建造过程极具寻衅性。但得益于严密的前期方案和装置式木构造的极高效率，新举动步伐仅用一年韶光建成，餐厅的开业日期乃至比最初操持提前了约4个月。
3 当代木构的日常化
瑞士现当代木构的发展得益于林木业的兴盛与构件的多元开拓。只管木构件生产工艺在1980年代末就已达到较高水准，但直到1990年代后期，随着政策与建筑法规，特殊是消防安全法规的更新，才得以在更普遍的建筑空间类型和规模的项目中遍及。在此过程中，公共建筑特殊是学校类建筑的探索实践推动了技能运用和法规更新。
3.1 当代多层木构的雏形
天下范围内第一个开设木构工程师(Holzbauingenieurwesen)专业的比尔高档木业运用科学学校 (Höhere Fachschule Holz Biel)，对付瑞士在当今木构领域的前辈地位有着不可替代的贡献。最早可追溯至1952年的比尔木业学校，于1990年举行了校舍扩建竞赛，迈利与彼得建筑事务所(Meili & Peter Architekten)和构造工程事务所康策特的联合团队终极胜出。一个93m长、24m进深、4层17m高的建筑体量将与现有的单层工棚围合成一个院子，营造独立于周边散落的低矮郊区住宅和厂房之外的新校园。只管为新校舍选择木构看起来顺理成章，然而在当时的防火规范下，木构建筑常日只许可建到两层。当时瑞士险些没有大尺度的木构建筑，且缺少建造过程和后期掩护履历。此外，要面对的问题还有：大型木构应该以若何的姿态涌现？在现当代的加工技能条件下，木构该当有若何的建构表达？
内廊式空间布局的新校舍之中，走廊中的楼梯间及洗手间的钢筋混凝土墙体作为纵向核心筒与楼板一同整体浇筑，是构造稳固的核心，而挂在内廊东西两侧的木构盒子则是教室，其间由内阳台分隔(图16)。在建造的过程中，现浇混凝土的构造内核与木构的教室空间依次建成之后，支配于内廊北真个大跨度木构， 将各楼层间以及屋顶的木构连接成为包裹内廊的整体，并容纳门厅与报告厅等功能空间 (图17)。
▲ 16 比尔木业学校标准层平面与长向横剖面
▲ 17 错位支配的混凝土核心筒与水平楼板共同实现了对木构造整体的加固。同时，混凝土核心外围的木构造，因应着不同的部位和受力状态，各自表达其构造和建造逻辑
教室这看似一体的木盒子实在综合了不同的建造体系——这也反响涌当代木构已经不再局限于某种特定的单一体系，而是须要因时制宜。在屋顶层尺寸巨大的柱梁以下的教室立面并非仅是围护：一到三层立面上窗户间相距4.8 m的竖向木短墙同时具备构造和围护的浸染，相邻短墙之间、窗下的木栏板则是反梁，与短墙一起承接着楼板的荷载。这些添补了保温的木构件外侧，橡木原木饰面板形成了包裹立面整体的覆层。饰面板之间明显的影缝，则细分了立面的尺度和节奏。建筑师将这种整体系统之下，因应局部构造和建造条件的多样性而产生的对建造元素(墙/板/柱)合乎各自建造逻辑的差异性选择，作为其对当代木构建构表达可能性磋商(图18)。
▲ 18 比尔木业学校侧立面，其立面划分显现了内部分层对应的构件模数
而针对该项目中的建造难点——水平木楼板，建筑师与赫曼·布鲁姆一同优化Lignatur系统中的箱型木楼板(Hohlkastendecke)体系，使其能以很小的楼板构造高度(32cm)知足8.4m的跨度需求。楼板在教室中靠近窗户与内廊的两侧的底板局部被打开，露出木梁和空腔的部分，既达到了所需的声学技能条件，也表达了内部的布局特色，而局部提升的空间高度更细化了教室的空间划分。
虽然该建筑超过了当时常规木构建筑的规模，1993年规范的修订许可建筑通过详细的防火方法得到消防部门的特批。该建筑撤除较小的防火分区策略外，建造层面紧张的方法是提升内廊和教室材料耐火性。内廊一侧木墙面上附加了不可燃的钢板表层。同时针对纯木建筑中防火相对薄弱的楼板部分，木构工程师与干系部门也进行了耐火优化与30分钟的燃烧实验。喷淋灭火装置的赞助进一步降落了材料耐火韶光限定。以实物燃烧实验作为例证与消防部门进行协商特批，自此成为木构项目应对规范的可行办法。瑞士的防火规范每10年修订，1999年建成的比尔木业学校建筑和其他同期间相继建成的多层木构实践，成为此后木构防火规范进一步放宽的主要根本。
3.2 多层木构的遍及
自1990年代末，瑞士木构防火规范逐步放宽，引发了建筑师重新探索作为传统材料的木材在当代语境中日常化运用的兴趣。因此瑞士当代多层木构的遍及早期紧张集中在作为示范效应的公建项目上，特殊是学校等公共举动步伐。1997年建成的里斯(Lyss)林业学校与教诲中央与2004年维尔圣加仑公立小学便是个中代表性的例子。
21世纪初，在苏黎世和圣加仑之间的维尔，政府操持为600~850名新生建筑新的州立文法小学，且在竞赛中哀求必须利用木材建造。史道夫与哈斯勒建筑事务所(Staufer & Hassler Architekten)在竞赛中胜出，木匠出身的建筑师托马斯·哈斯勒(Thomas Hassler)将这一大规模木构的建造条件视作设计机会，通过优化建造系统和布局，让当代木构具有与混凝土材料同等的经济性和建构表达的可能。该项目终极以不高于常规学校项目的2466瑞士法郎/㎡的建造本钱，以及7500m³的木材用量，完成了当时瑞士最大规模的多层木构实践。
学校由环抱中央庭院的4个高度互异的翼楼组成：临街的4层多功能区、东边的3层教室、西边的2层科学教室与园地后部直接与现有街区的运动场相邻的3层体育馆。4个高度互异的木构造翼楼之间通过转角处的混凝土交通核心筒进行连接，同时形成4个消防分区(图19)。原木表面的杉木构件，由数控切割并层压粘合制成，按清晰的框架系统层级连接起来，3.90m×5.40m的构造网格贯穿各翼，且构造梁的方向保持不变，只在体育馆、礼堂和图书馆等大尺度空间中跨度相应增大。统一平行于立面方向的木梁明确了内部的整体空间流线，同时使得教室的窗洞可以避开梁高的限定，直抵楼板，让采光面积最大化。同时，小学立面的转角处，通过窗下栏板与另一侧转角的窗上过梁的错位，塑造了两侧应对不同场所的城市姿态(图20)。格构化的外立面由水平细分的橡木板覆盖，带有微差的宽高的节奏变革，一方面给予建筑在园地各个面向上不同城市关系的丰富表达；另一方面则又反响出内部严谨的构造体系与布局逻辑。
▲ 19 维尔州立小学内院首层平面与实景
▲ 20 维尔州立小学立面的转角处外不雅观
当代木构籍此开始大范围地参与到公共生活，并以崭新的材料与空间表达办法，逐步改变了公众年夜众对木构空间狭小与掉队的固有印象，重新塑造了对当代木构的认知和收受接管。
3.3 多层木构的城市化探索
在具有长久居住互助社传统的苏黎世，住房互助社卒林顿(Baugenossenschaft Zurlinden, BGZ)在2007年时启动了以“2000W社会”作为目标的新居住项目，并在2010年建成后成为瑞士第一个达到此标准的建筑实践。
该项目位于城市干道之一的巴登纳大街 (Badenerstrasse) 380号，底层大跨度的超市商业空间之上是6层的住宅空间。由于跨度变革的繁芜性，在建筑竞赛和项目早期，构造体系设定为常规的混凝土框剪系统，但随后因应“2000W社会”各项建筑标准的匹配与项目用度的限定，在生态性和经济性上都进行了优化：底层采取再生混凝土以降落碳足迹；住宅楼层转变为预制木构造，通过干作业施工的建造体系缩短施工与资金贷款周期，也让项目尽早投入利用(图21)。由于以往多层木构在传统街区之外的城市空间中并不多见，苏黎世普尔建筑事务所(Pool Architekten) 在该项目中也考试测验回应该代木构在城市中的文化表达、空间的灵巧性与经济性、材料的耐久性与消防等一系列问题，同时应对该项目建造条件需求而开拓并优化的“Top Wall”系统使生产与建造工序极大地简化：从云杉树干上锯出10cm×20cm的木板，通过直径2cm的硬榉木插销插入锚定在地面木枕与顶上木梁上，木板并列形成厚10cm的高强度实木承重墙，木墙顶上再安装5.4~6.9m跨度的预制箱形木楼板，彼此通过可承受剪力的钢构件连接成整体，并终极水平向锚定在混凝土核心筒上，以担保构造整体稳定。
▲ 21 巴登纳大街住房互助社住宅，外立面由预制纤维混凝土板均一覆盖，预制件表面轻微折叠产生的阴影使本来较大的建筑体量以优柔的姿态嵌入到城市当中(左)；构造施工现场室内，可见在终极建成时包裹在石膏板之下的木墙体与楼板的构造内核(右)
2005年建筑防火规范的放宽是项目成立的条件：对多层木构建筑的限定从最多两层变为30m高，且对构造性和非构造性的木构件有各自的防火哀求。但受限于此时相对严格的消防审批标准，且由于项目采取的“Top Wall”系统的技能限定，终极改成室内外均无露明木材表面。只管木构的材料与美学特色在此项目中并未得以直接表达，却依然令"大众年夜众对城市木构更为认可。随着可持续发展目标与木材防火耐候技能的进步，木构建筑在城市空间中开始逐渐免除覆层。
由日本建筑师坂茂设计、于2013年建成的塔米迪亚(Tamedia)媒体公司大楼(图22)中直接呈现的木构件，标志了木构在苏黎世城市空间的兴起。2015年建成、罗尔夫·穆勒塔勒建筑事务所(Rolf Mühlethaler Architekten) 与木构建造公司亨格利(Renggli) 互助建造的旧保税仓库居住区(Überbauung Freilager)中的木构住宅楼，有6层高、进深18m、长70~100m，统共容纳187户住宅的3栋建筑体量，以其露明的白冷杉木立面成为了"大众年夜众对城市空间中木构的认可与文化认知提升的里程碑(图23) 。
▲ 22 塔米迪亚媒体公司大楼扩建项目，木构造构件在内部完备露明
▲ 23 苏黎世旧保税仓库居住区项目木构住宅，构造构件与原木立面完备露明
3.4 木构高层的兴起
作为景象与生态变革敏感的国家，自2016年《巴黎协定》生效以来，瑞士工程师与建筑师协会(Schweizerischer Ingenieur-und Architektenverein, SIA)与政府不断通过公建与非盈利住宅项目对可持续建造进行探索，并对木构建造的类型与规模进行拓展。而2015年新消防规范的修订更是将木材放宽至与其他材料同等标准而不再分外化审核， 只要其防护方法达到相应耐火标准即可。自此，木构的规模不再受层数所限，且随瑞士城市密度日益提升，木构也加倍频繁地涌如今高层建筑当中。
作为瑞士第一个木构高层，苏尔斯托菲(Suurstoffi) 22号办公楼于2018年在楚格的前工业区落成。多样的办公空间环绕核心筒或内部中庭支配，分布在两个高度不一的建筑体量中。在混凝土基座之上，由2200m³榉木制成的1046根梁柱与1070个木质构件实现了这一36m高的10层木构造高层办公楼，每层均有1600㎡办公空间。截面尺寸34~40cm见方、最大荷载350t的胶合层压成型的木支柱从首层一贯延伸至顶端，通过木梁贯串衔接并锚定至混凝土核心筒。在技能层面设计外，该项目的布克哈特·迈尔 (Burkhard Meyer)建筑师事务所也致力于探索在新规范下木构建筑的自我表达，并与厄尔内木构建筑公司(Erne Holzbau)互助开拓了木-混凝土预制复合楼板构造(ERNE Suprafloor ecoboost 2)，并在每个3m×5.75m的预制单元中整合了却构与设备。得益于优化的喷淋系统灭火方案，与耐火90min标准的混凝土疏散梯，建筑构造和楼板的耐火标准都可以降落到60min，此项目中室内木构件可免除覆层而直接露明从而授予该办公空间近人的空间质感。同时覆盖了防火铝板的立面构件特色也暗示了内在的建造逻辑：起抗风浸染的横向条带使人想起传统木建筑的檐口，而窗扇之间突出犹如梁头的方块，仅作为建造期间固定脚手架的连接件，内部实际并没有木材。但基于功能的这些形式，末了被内化成为表达内部构造特色的立面措辞，作为当代木构形式表达的考试测验(图24)。
▲ 24 苏黎世旧保税仓库居住区项目木构住宅，构造构件与原木立面完备露明
除瑞士木业协会对木构的技能标准制订和推广之外，瑞士联邦政府推动的林木业发展鼓励方法(Aktionsplan Holz)，让过往难以大规模开拓的硬木资源(如榉木等)得到更多开拓并运用到建造中，进一步提升了木材的构造潜能。随着硬木资源开拓，也提升了与高校研究机构(ETH与EMPA)、与建筑师的紧密互助和研发，目前木构造高层建筑的高度不断被打破。瑞士方案最高的高层木构项目: 高80m的Pi高塔 (Hochhaus Pi)，由杜普莱克斯建筑事务所(Duplex Architekten)设计，即将于2025年在楚格落成，得益于木构的快速建造与金融行业对木构项目的利率减免贷款优惠，以业主Tech Cluster公司为代表的私人开拓商也逐渐找到收益平衡的办法，更多地支持并参与个中(图25)。
▲ 25 总高80m的Pi高塔，竖向上体量因应户型变革分段向外出挑，既应对不同高度上的城市关系，也试图转译传统木屋中层叠立面的建筑印象。承重构造的木柱截面尺寸也同时沿高度变革收分，在上层开释更多的面积
4 结语
综上所述，我们可以创造19世纪批量生产的瑞士传统木屋的兴起，让瑞士村落庄的大量木业以及木手工艺家当得以续存，得以参加当代化工艺的进步，木工作坊逐步发展为星罗棋布的专业木构公司。这一从林木资源管理、木材构件产品开拓到木构施工合营全过程的完百口当链条，为当代繁荣的木构建筑实践发展供应了家当根本。同时，在工程大跨度木构的需求下被推进的例如胶合木材技能、金属节点技能、预制技能、复合股料技能、当代数控加工技能等，以及科学受力打算的发展极大地拓宽了木构运用的可能性。其影响并不仅局限于工程领域，也同时为尺度和繁芜度不断增加的城市民用建筑供应了技能根本。在新技能的发展中，公司企业和高校科研机构起到了同样主要的浸染。
瑞士高校同时担负培养木业领域人才的职责，因传统家族传承的匠人体系已不能知足当代木构的需求，瑞士的木业运用技能学校培养着从设计、工程到管理多方面的人才，其“木构工程师”专业为天下创始，同时木构企业也通过供应演习培养年轻一代。其余随着建筑思潮的改变，建筑师重新核阅与发掘更为当代化的木构，并通过与工程师、木构公司的密切互助和产品研发，寻求其在当代语境下木构的表达可能。这种互助的思想也适用于全体木构行业的发展，木建筑防火规范的逐步修订便是多方努力的结果。
新千年以来，瑞士对生态和可持续议题的关注和政策推动，让木构逐步成为实现可持续发展的紧张建造手段之一，并由于"大众年夜众对木构建筑认知不雅观念的转变，而逐步日常化与遍及化。他山之石，可以攻玉。期望本文可为海内的木组成长供应有益的借鉴。
（正文完。原文刊载于《建筑学报》2023年09期，总第658期）
