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建筑木结构设计

杰拉尔德?埃普

GeraldEpp/Partner/Fast+Epp加拿大Fast+Epp事务所合伙人

代表作品：华盛顿竞技场舞台、2010年冬季奥运会的椭圆速滑馆、梦加园展示中心、范渡森植物园中心、琳恩谷图书馆、万科青岛小镇游客中心等。

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﹃2013建筑、结构巅峰对话:结构成就建筑之美﹄

现代社会的发展催生新材料、新结构形式的出现，诸如钢结构、钢筋混凝土结构、薄壳结构、索网结构等，使得人们渐渐地淡忘了木材。而我们Fast+Epp事务所虽然也会用很多不同的材料建造建筑，但在过去的15年里我们一直在迎接木结构带给我们的各种挑战，不断地将木结构设计推向世界，并因此收获成功和喜悦。我们的核心设计理念是尽可能多地暴露优美的木结构体系，并使用尽可能少的装修来体现建筑的原始美。虽然钢和混凝土依然是现代社会中的主流材料，但是我们希望木材能够成为下一个主流。

木结构不像大家想象得那么简单，它有很多的变数，存在着耐久性、防火、防潮等诸多问题，因此木构建筑必须得到更好的管理和控制。这些限制性因素对于工程师来说，既是挑战，也是乐趣所在。木头是如此美丽，她可塑、灵活、潜力巨大，有望运用于新的或者更加复杂的建筑和结构之中，以至于我们做出多大的努力都值得。针对木材的一些缺点和不足，木材供应商对其进行了一些改进，我们将改良后的木材称之为“工程木”。这种材料在市场上已经销售了很多年，诸如胶合木、胶合板之类的材料是我们常用的建筑材料。要完成一项好的设计作品，设计时必须理解材料的特性，这既是工程师的责任，也是建筑师的义务。我将通过Fast+Epp事务所近年来的一些实践案例来具体谈一谈我们在木结构设计领域的探索。

基本原则

进行木结构设计要遵循以下几项基本原则：第一，简单为上，越简洁越好。这同时也是建筑师的准则，要设定好建筑规则，这样可以让施工更为简便。第二，当你有很多木零件时，不要浪费它们，因为不同的截面和细节上都会用到这些零件，你需要它们共同支撑起整座建筑。第三，尝试将具有自身独特特质的木材与其他材料结合，比如钢、混凝土，这种复合型材料的搭配使用可以搭建出非常美丽的建筑。第四，木材非常具有美感，不要在视觉上用其他材料来破坏木制的美感，包括一些机械的或者声学的结构，可以将这些结构巧妙地隐藏在木结构当中。最后，作为一名工程师，我建议不要过度设计，要尝试做最简单的尝试，安全至上，可以稍微保守一些，寻找安全和经济的平衡点，同时在考虑安全的同时也要考虑美感。总之，不同的限制因素在工程规则方面都是非常重要的，需要把方方面面都结合起来考虑，才能创造出一个动人的作品。

里士满奥林匹克速滑馆椭圆形木穹顶

里士满奥林匹克速滑馆位于加拿大温哥华里士满River大街6111号，是为2010年冬奥会建造的比赛场馆。该馆建筑面积33000m2，包括一个20000m2的大厅（400m赛道），可容纳8000名观众。它的独特之处是有一个木穹顶，现已成为当地的标志性建筑。

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速滑馆是由2400m3的云杉-松木-冷杉规格材（用于波浪木屋面板）、19000张1.2m×2.4m花旗松胶合板（主要用于屋面）和2400m3花旗松胶合梁（用于屋面拱），结合70m3黄柏胶合木柱（用于室外支撑柱）构成。速滑馆底部两层是现浇混凝土，屋盖由100m跨度的钢-胶合木复合拱支撑在巨大的斜向混凝土支墩上，钢木复合拱的截面为空心“V”形，“V”形的尖部为刃形钢件，以连接两边腹板位置的两片胶合木拱梁。胶合木拱顶部为H型钢，型钢在水平向有横向支撑连接，该H型钢在接近拱支座时升起以支承翘起的屋檐。钢-