DESIGN WAREHOUSE
What's Next in Wood Design and Sustainability
德国斯图加特大学计算机设计与建造研究所（ICD）近日在德国南部阿尔高地区旺根揭幕了旺根塔（Wangen Tower），它是世界上第一座使用自成型弧形交叉层压木构件的观景瞭望塔，是 ICD 研究所又一次推动建筑设计与建造边界的体现，也标志着重型工程木材建筑的一次重大进步。
#01
德国 ICD 研究所
Computational Design & Construction
德国斯图加特大学计算机设计与建造研究所（ICD)，由 Achim Menges 教授于 2008 年创立，ICD 研究所专注于通过整合计算设计方法和机器人制造技术，探索创新的建筑、工程和施工方法。
ICD 研究所在建筑学、工程学和计算机科学的交叉领域开展研究，研究涉及开发新材料、制造工艺和建筑机器人系统，项目范围从实验性的亭子、装置到全尺寸建筑原型。
#02
开创性木结构建筑
Pioneering Timber Sturcture
▲旺根塔©ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart
弧形交叉层压木构建筑
Curved CLT Sturcture
旺根塔高 23 米，采用了开创性的结构设计，由 12 个弯曲的交叉层压木材（CLT）部件组成，每个部件的横截面仅为 130 毫米。
这些部件的排列形成了塔楼独特的螺旋形轮廓，整体形状和 CLT 表面的局部弧度相结合，形成了一种新颖的“活性”表面木结构，能够承受所有决定性的水平风荷载。
▲设计图©ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart
木材表面的弧度增加了额外的刚度，而楼梯中央的脊柱则支撑着楼梯上的垂直荷载，并通过底部的渐变，突出了各个结构部件之间精确的荷载分布。
自成型木材构件
Self-Shaped Timber Components
旺根塔是首座采用大尺寸自成型弧形构件、达到栖居水平的多层木结构建筑。
▲旺根塔©ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart
(Photo: Nina Baisch)
▲受云杉球果湿度变化启发，通过干燥进行自成型CLT制造
©Simon Bechertitke · University of Stuttgart
在标准工业干燥过程中，木材含水量降低时，木材特有的收缩率将驱动精确的形状变化，使其达到预先确定的目标曲率。
每块 CLT 面板都由三块 30 毫米厚的“活性”层板和一块 10 毫米厚的外层“约束性”层板组合而成，随后进行整体堆叠和层压。
▲CLT构件生产过程
©ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart
层压后，平板经过受控的窑干过程，“活性”层垂直于木板的纤维方向收缩，从而有效地将板材塑造成预想的弧形。
﹀
▲旺根塔开幕当天团队合影
©ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart
Wangen Tower | Institute for ComputationalDesign and Construction | University of Stuttgart Opening - Wangen Tower and Hybrid Flax Pavilion | News | Apr 26, 2024 | Institute for ComputationalDesign and Construction | University of Stuttgart Innovative mass timber Wangen Tower opens in southern Germany | News | Archinect Urbach Tower: Integrative structural design of a lightweight structure made of self-shaped curved cross-laminated timber | Research Gate
