VOL.192 MAY 2024
JAPAN’S HEALING FORESTS (PART 1)
[日本的技术]耐火性能出色的“理想木材”

Photo:Shelter股份有限公司
日本的企业开发出了一种理想的木材,它可以像普通木材一样进行加工,不但其外观保持着树木的温和感,还具有出色的耐火性能。这是一种夹着石膏板的三层结构木质耐火构件,这一新材料使至今为止只能用钢筋混凝土及钢铁构架建造的大规模高层建筑也可以用木结构进行建造了。
在森林资源丰富的日本,自古以来,多层建筑以及大规模的建筑都是使用木材建造的。被认为是世界上现存最古老木结构建筑之一的法隆寺*(奈良县斑鸠町)五重塔就是其典型的例子,这座用当时极其高度的技术建造的高30多米的塔,形状优美,矗立世间已有1300多年的历史。五重塔以及法隆寺的诸多建筑,于1993年作为“法隆寺地区的佛教古迹”被列为联合国教科文组织的世界文化遗产。
这种木结构建筑的高度技术使日本引以为豪,但即便如此,为克服作为原料的木材“易燃”这一大弱点,日本也曾面临困难。在历史上,自八世纪末起历经一千多年的都城京都,或是江户时代(十七世纪初至十九世纪后半叶)的政治、经济中心城市江户(现在的东京),都曾多次遭遇大火,街道化为灰烬。因此,自江户时代结束并开始走向近代化以来,日本政府主要从防火的角度出发,尤其对大规模且多层的木结构建筑进行了规范。
另一方面,如果能生产出一种既能保持树木所具有的质感及温和感,同时又不会燃烧的木材,那么建造大规模木结构建筑就成为可能。但是,“不可燃木材”一直以来都是一个“梦想”。
一种新型建筑材料——木质耐火构件“COOL WOOD”**的诞生,解决了技术上的难题,从而使“不可燃木材”成为现实。这一新型材料,是由1974年创建的、总公司位于山形市的Shelter股份有限公司所开发,并在2013年投入实际使用。“COOL WOOD”是由承重的木材中心部、被称为阻燃层的石膏板以及表面木材构成的三层结构(参阅另附照片)组成。中心部与表面木材可以使用当地特产的杉树与扁柏等。

Photo:Shelter股份有限公司
“COOL WOOD”也通过了日本政府(国土交通省)实施的严格的耐火性能检测。最为严格的三小时耐火性能检测,是对检测体施以负重,接着将其置于超过1000℃的炉内燃烧三小时,然后在关闭炉火的状态下搁置九小时。在经过共十二小时后打开燃烧炉,确认承重的中心部是否有焦痕。这一耐火性能检测是为了检验在火灾发生时,即使长时间无法扑灭大火,大火也会自然熄灭且建筑物不会倒塌。

Photo:Shelter股份有限公司
“COOL WOOD”在2009年取得专利,并在2017年通过了三小时耐火性能检测。在强烈关注环境问题的欧美各国,“COOL WOOD”也备受瞩目,并在加拿大与瑞士取得了专利,实现了与瑞士及美国的企业的技术合作。2020年,项目开发者以“木质耐火构件的开发”获得日本文部科学大臣颁发的科学技术奖(技术部门)。
如今采用“COOL WOOD”、有效利用树木所具有的质感及温暖感而建的大规模建筑物在日本各地不断增多,例如山形县南阳市的世界最大的木结构音乐厅***以及神奈川县小田原市的车站无缝衔接型商业设施、东京都中央区日本桥兜町的10层办公大楼。在游客熙攘的东京都江东区新丰洲市场,开放型商场“丰洲 千客万来”再现了江户时代的街道景观,其“食乐楼”的柱子与横梁也使用了“COOL WOOD”。

Photo:Shelter股份有限公司
木材的需求扩大,也将会为目前出现衰退迹象的林业注入活力,让荒废的森林得以复苏,由此也可增加对二氧化碳的吸收。此外,推动木材的地产地消,也将有助于地区的繁荣。耐火性能出色的“理想木材”正在不断扩大其各种潜力。
*传说在七世纪初由圣德太子(574~622)所创建。670年被完全烧毁,之后经过重建,保存至今
**Shelter股份有限公司的注册商标
***2015年12月21日被吉尼斯世界纪录认定为“最大的木结构音乐厅”。
By Fukuda Mitsuhiro
Photo: Shelter Co., Ltd.

