当车辆从温哥华False Creek Flats社区驶向市中心时，一座外立面呈蜂巢状的木质建筑格外醒目。这座被称为“蜂巢大厦”的十层办公楼由总部位于多伦多的建筑事务所 Dialog 设计，整体采用质量木材建造，其网状外观之下隐藏着一套允许建筑在地震中摇摆、震动并沉降的结构系统。

北美最高抗震质量木结构建筑

据介绍，“蜂巢大厦”被称为北美最高的抗震质量木结构建筑。项目通过以质量木材替代传统钢筋混凝土结构，共封存了4403公吨二氧化碳，相当于一年内减少约1300辆汽车的排放。Dialog 合伙人 Martin Nielsen 表示，与钢筋混凝土相比，质量木材在地震活动中表现出更高的韧性。

尽管如此，此类高层质量木结构建筑目前仍属少数。20世纪以前，木结构建筑曾较为普遍，但随着钢铁和混凝土的大规模生产，这两种材料在过去一个世纪成为主流。近年来，纽约、密尔沃基和温哥华等城市重新关注质量木材建筑，将其视为降低温室气体排放的一种途径。据报道，美国目前约有2700座质量木结构建筑在建或处于规划阶段，数量已超过2022年的两倍。

在加拿大西部等地震多发地区，这一趋势促使包括 Dialog 在内的建筑事务所探索如何在满足安全标准的前提下推广质量木结构建筑。“蜂巢大厦”采用的方案，源自对构造板块运动方式的借鉴。

从有机农业总部设想到保险公司办公楼

“蜂巢大厦”的构想始于约十年前。当时，一家有机农业公司计划建设新总部，并与 Nielsen 团队接洽。尽管该公司最终并未入驻，目前大楼由不列颠哥伦比亚省保险公司使用，但项目最初确立的目标——打造一座可持续的木结构建筑，并为加拿大未来质量木结构开发提供示范——在建设过程中得以保留。

全球范围内，大规模木结构建筑并非首次出现。密尔沃基25层的 Ascent MKE 大楼、挪威18层的 Mjøstårnet 塔楼以及不列颠哥伦比亚大学18层的 Brock Commons Tallwood House 等项目均为代表。不过，Nielsen 指出，自工业革命以来，建筑规范和政策长期围绕钢筋混凝土制定，混凝土的成本优势以及对木材火灾风险的考量在相关制度中根深蒂固。

即便开发商获得质量木结构项目的审批，仍需面对更高的保险费率。“蜂巢大厦”所在区域因潜在地震活动而实施严格的建筑要求，Dialog 需要在此基础上实现一座木结构建筑的高抗震性能。

Nielsen 表示，尽管钢筋混凝土长期被视为默认选择，木材在地震多发地区已有数百年使用历史，包括古代日本的木制宝塔和亭阁，这些建筑被设计为随地震活动移动，而非完全抵抗地面运动。他认为，混凝土结构刚性大、脆性强，一旦在地震中出现断裂，结构即难以继续使用；相比之下，木材具有一定弯曲能力，在强震中可能出现玻璃破碎等情况，但主体结构仍可保持稳定。

外墙“构造关节”取代混凝土核心

多数现代高层建筑依赖混凝土核心筒（通常为电梯井和楼梯间所在位置）提供主要稳定支撑。“蜂巢大厦”则完全取消了混凝土核心，其抗震体系被布置在建筑外围。

在早期设计和测试阶段，Nielsen 团队决定采用外围支撑结构系统，以尽量减少混凝土使用。在没有核心筒的情况下，外墙既要提供足够刚度，又要能够吸收地震引起的位移。

设计团队最初尝试通过斜向木梁在建筑十层之间均匀分配受力，但测试结果显示，这种斜梁壳体在地震情景下仍存在潜在断裂风险。工程师随后调整方案，引入所谓“构造关节”的设计。

这一关节概念源于2011年新西兰基督城地震。该次地震导致多栋建筑倒塌并造成人员伤亡，促使工程界探索新的抗震连接方式。“构造关节”允许梁柱连接在地震中发生微小滑移，使整体结构在受力时产生可控位移，从而吸收冲击能量。

据 Nielsen 介绍，这种关节在地震后可使结构恢复至接近垂直状态，便于建筑继续使用；而传统混凝土或钢结构在经历严重地震后往往出现屈服或失效，需要拆除重建。他认为，“构造关节”的应用是抗震设计的一项重要进展。

Dialog 在“蜂巢大厦”设计中大规模采用了这类关节，并在阿尔伯塔大学对建筑整层结构进行了地震力模拟测试。测试结果显示，这些细微的关节位移显著改善了整体抗震表现，大楼通过相关抗震评估并获准建设。

木材来源与防火设计

在施工阶段，Dialog 与当地企业合作，从可持续管理的森林采购木材。Nielsen 表示，项目所用木材在不列颠哥伦比亚省通过自然生长即可在约42分钟内再生。

项目方称，木材加工过程产生的温室气体排放较少，建筑使用的每根木梁在其寿命周期内都能持续封存二氧化碳，而非将其释放至大气中。

针对外界关注的防火问题，“蜂巢大厦”配备了喷淋系统和现场水池。每根木梁在截面宽度上额外增加近四英寸，以确保即便在火灾中表层被烧蚀，内部仍能在数小时内保持结构完整性。

Nielsen 表示，木材供应并非限制因素。Dialog 团队与林业专家、伐木工人和森林生态学家进行了沟通后认为，从资源角度看，完全可以采用木材建设各类建筑。

获政府资金支持，设计团队谋划更高木塔

Nielsen 称，“蜂巢大厦”是推动质量木结构建筑获得更广泛支持的起点之一。在项目效果图发布后，Dialog 获得加拿大国家资源部350万加元（约合250万美元）资金支持，以及不列颠哥伦比亚省政府50万加元（约合36.6万美元）资助。

据 Nielsen 介绍，该事务所已完成一座90层质量木结构建筑的设计方案，目前正等待潜在客户接洽。他表示，加拿大联邦政府已宣布将投入130亿加元用于新增住房建设，事务所方面认为，未来住房项目有可能更多采用木结构形式。