Rebas Daily PERSONAL AI DAILY — 自动选题 · 核查 · 撰写 NO.067 — 2026-09-09
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石头撑起十层楼:高层建筑去钢筋实验

伦敦住宅让千吨石材同时承重、抗风、做立面,把低碳石构实验推至十层。

IMAGE — RIBA Stirling Prize (via Google News)
石头撑起十层楼:高层建筑去钢筋实验

盖高楼通常像搭一副坚硬的骨架:钢筋混凝土负责承重和抗风,外面再包一层立面。伦敦北部的新住宅 Petra Heights 试着把这几件事交给石头。约千吨石材被做成建筑外围的梁柱框架,既托住楼板,也抵抗风力,还直接成为外墙。

这值得现在看,不是因为石头突然成了新材料,而是因为团队把一种古老的承重方式推到了十层、最高约 30 米。钢和混凝土的制造排放很高。项目方想验证:现代计算、切割和连接技术,能否让石材从装饰贴面重新变回高层建筑的骨骼。

不过,现有信息主要来自建筑媒体 Dezeen 对设计方 Groupwork 和工程师 Webb Yates 的采访。结构表现、减碳比例和扩展设想尚缺少第三方工程文件与生命周期评估印证。

石头不再只是贴在墙上

Petra Heights 位于 317 Finchley Road,由三栋住宅组成,分别为六、七和十层。它最特别的部分是石材外骨骼——把主要承重和抗侧向受力构件放在建筑外围,像一圈看得见的骨架。

据 Dezeen 报道,这套梯形梁柱框架由约 1000 吨西西里玄武岩和挪威 larvikite 构成,共有 572 根梁柱,最长构件达五米。下部楼层使用玄武岩,上部换成 larvikite。建筑师用化学清洗促进石材中的铁氧化,让两种石头呈现接近周边老砖房的锈红色。

正立面近景可见两座石框架塔楼,以及梁柱间粗糙与平整石面的交替

传统石结构擅长受压,却不擅长受拉。过去,人们通常用厚墙和拱券把重量一路传到地面。Petra Heights 则把石头切成现代梁柱,以构件几何和节点组织受力。设计团队称,石框架独立承担建筑自重与风荷载,因此不需要常见的混凝土稳定核心筒、混凝土柱或钢筋;石材本身也就是立面,不必再加覆层。

但标题里的“去钢筋”需要划清范围。它指石材外骨骼没有钢筋,并不表示整栋楼完全无钢。石块之间仍使用钢销、钢支架和部分环氧砂浆连接;地下基础和楼板也仍是混凝土。更准确地说,这项实验替换的是高层建筑的一部分常规承重与稳定体系。

从六层试验走到十层

这不是团队第一次让石头承重。Groupwork 与 Webb Yates 在 2017 年完成了六层建筑 15 Clerkenwell Close。那栋楼也有承重石材外骨骼,但抵抗风荷载仍要依靠混凝土核心筒。它还曾因建成外观与获批文件之间的争议收到拆除通知;规划监察员于 2019 年批准上诉,后来建筑入围 2021 年 Stirling Prize。

Petra Heights 向前多走了一步:石框架不只承受向下的重量,也负责建筑的侧向稳定。用工程师 Steve Webb 的说法,前一栋楼证明了“承重外骨骼”,这一次则加入了“稳定结构”。他称其为全球首例,但“高层”“由外骨骼支撑”等定义边界并未交代,这个 world-first 更适合作为项目方主张,而非已经独立证实的纪录。

从街道远处看,十层石构塔楼嵌在老砖建筑、车站与繁忙道路之间

项目也暴露了石材供应的现实难题。团队最初希望使用英国本地石料,却找不到能稳定开采足够大、足够强构件的采石场,于是转向西西里玄武岩。疫情期间,原采石场的大尺寸供应又遇到困难,工程改用挪威 Lundhs 采石场的 larvikite。

Webb 据此认为,如果今天重新设计,他们会用钢索把较小石块压紧,组成更大的构件。这就是预应力石材:先把石块持续压在一起,让本来擅长受压的材料更稳定。这样可能扩大本地石材的选择,也减少长途运输,但 Petra Heights 实际采用的仍是进口大构件方案。

减碳潜力有多大?

隐含碳指材料从开采、制造、运输、施工到报废产生的排放,不包括建筑投入使用后的日常能耗。石构方案的减碳逻辑很直接:少用钢筋、水泥和额外覆层,同时让一种材料兼任结构与外观。

Groupwork 与 Webb Yates 称,Petra Heights 的材料与施工碳足迹比可比的钢筋混凝土结构低约 32%。团队原本计划使用石材与木材组合楼板;按其估算,那样减排幅度可能达到 75%。这两个数字的差距也说明,石外骨骼并不能单独决定整栋建筑的碳表现,楼板、基础和运输同样重要。

项目方还提出两组更远期的推演:如果承重石材在项目所在国开采,上部结构的隐含碳最多可降低 95%;研究认为这套外骨骼可扩展到 30 层,相比钢框架减排 80%,且不增加成本。这里的“最多”“可扩展”和“不增加成本”都不是 Petra Heights 的实测结论,而是带条件的研究判断。

车站一侧可见高低错落的三栋体量,以及外露的石材梁柱网格

为什么值得继续看

材料称,钢和混凝土合计占人类排放的 16%。如果建筑师能让石材同时承担结构、稳定和立面功能,减排就不只是把一种墙面材料换成另一种,而是重新安排整套建造逻辑。

Petra Heights 的意义也正在这里:它没有证明高楼可以完全告别钢和混凝土,却把承重石材从六层、仍需混凝土核心筒的方案,推进到十层、由石框架承担风荷载的规模。它更像一座建成尺度的技术论证,而不是已经成熟的通用答案。

局限与未知

  • 现有减碳数字主要由项目参与方提供,尚未见独立生命周期评估;进口石材、混凝土地下基础和楼板都会影响最终结果。
  • 30 层、减排 80%及“不增加成本”属于研究推演,材料没有披露计算边界、节点方案或验证过程。
  • 报道不足以证明整栋建筑完全不用钢材,也不足以独立确认“全球首座”的宣传性表述及全部工程验收状态。

供稿材料 SOURCES — 2

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