中國木結構歸來(lái)

木結構并非新鮮事物，中國數千年來(lái)一直保留著(zhù)使用木材建筑房屋的傳統。木結構建筑不但是我國傳統建筑的主要形式，而且在我國有著(zhù)非常悠久的歷史，最早可追溯到西安半坡仰韶文化時(shí)期用木柱和茅草建成的茅草房。在之后的歷朝歷代中，如木塔、廟宇等很多古建筑也都采用了木結構。其中，很多建筑經(jīng)歷了上千年歷史的演變，一直留傳至今，成為我國古建筑的代表作和古代精湛建筑工藝的見(jiàn)證者。

　　但是，隨著(zhù)時(shí)間的推移，我國傳統木結構建筑逐步被大量的鋼筋水泥所替代，鋼筋混凝土建筑在建筑中占領(lǐng)了主導地位，木結構建筑幾乎銷(xiāo)聲匿跡，成為罕見(jiàn)的稀有之物。

　　在第八屆國際綠色建筑與建筑節能暨新技術(shù)與產(chǎn)品博覽會(huì )上舉辦的一場(chǎng)關(guān)于低碳木結構與綠色生態(tài)城的專(zhuān)題會(huì )議，把人們的注意力再次引向了不但歷史悠久而且未來(lái)在推動(dòng)建筑和城市低碳發(fā)展中蘊含著(zhù)巨大潛力的木結構建筑。

　　助推建筑全壽命周期節能有數據顯示，在發(fā)達國家，70%的住房為輕型木結構，在北美這一比例更是高達90％。

　　木結構建筑在綠色環(huán)保、保溫節能、安全、抗震、耐久、舒適、節約成本等方面所具有的優(yōu)勢不但經(jīng)過(guò)了歷史的檢驗，而且國內外現代木結構建筑的實(shí)踐也充分證明這些優(yōu)點(diǎn)，成為業(yè)界公認的實(shí)現建筑節能的一種選擇。

　　有專(zhuān)家指出，將木材與鋼材、鋁材等建筑材料相比，雖然這些材料都可循環(huán)使用，但是鋼材、鋁材在生產(chǎn)過(guò)程中消耗的能源要遠遠高于木材。在建筑中使用木材，不但可減少建筑使用過(guò)程中二氧化碳的排放，而且也可降低建筑材料生產(chǎn)過(guò)程的碳排放，真正實(shí)現建筑物全壽命周期的綠色節能。此外，木材隔熱性能十分好，其熱阻值是鋼材的400倍、混凝土或磚的10倍，這意味著(zhù)鋼材、混凝土或磚石結構建筑如要達到與木結構相同水平的節能性能，必須使用更多的保溫材料或加厚墻體，意味著(zhù)木結構建筑比其它結構建筑可多出2%~5%的使用面積。

　　清華大學(xué)和北京工業(yè)大學(xué)曾共同對同一棟建筑分別使用木材、鋼材和混凝土在50年使用壽命內的生命周期進(jìn)行了比較。結果顯示，木結構建筑在整個(gè)生命周期內比鋼或混凝土結構建筑節能約25%。

　　據悉，木結構在建筑中的應用范圍和應用方法不但廣泛而且多種多樣。不但適用于建造低層住宅、多層住宅、商用建筑、工業(yè)建筑，還可與混凝土和鋼結構共同組成混合結構。木結構構件可用做高層和多層建筑的內外填充墻以及屋架。此外，膠合木等工程木產(chǎn)品可廣泛應用于大跨度、大空間建筑，天然耐久的木材和經(jīng)防腐處理的木材產(chǎn)品可應用于景觀(guān)工程。

　　中國每年新建建筑總量約為20億平方米，居世界首位。其中住宅建筑消耗了建筑總能耗的40%，使用木結構對于建筑節能將會(huì )產(chǎn)生巨大的作用。

　　完善標準規范開(kāi)展國際合作如何利用國外豐富的木材資源和借鑒國外經(jīng)驗發(fā)展我國的現代木結構建筑？如何讓木結構建筑逐漸回歸，讓鋼筋混凝土的叢林中越來(lái)越多大自然的氣息？這成為當前中國建筑界的一個(gè)新課題。

　　為了推動(dòng)現代木結構建筑在中國的發(fā)展，近年來(lái)，住房和城鄉建設部不但制定和完善了相關(guān)規范和標準，而且與歐洲、加拿大等國家展開(kāi)了一系列緊密合作。

　　從2003年制定的《木結構設計規范》（GB50005），到《建設設計防火規范》、《膠合木結構技術(shù)規范》、《輕型木桁架技術(shù)規范》、《木骨架組合墻體技術(shù)規范》等一系列國家和行業(yè)規范和標準的制定、修編，使中國木結構建筑規范和標準得到不斷更新和完善，為木結構建筑新技術(shù)在中國的發(fā)展奠定了基礎。

　　在木結構典型構件耐火驗證試驗研究、木結構房屋足尺模型模擬地震振動(dòng)臺試驗、目測分級規格材強度測試研究、中國木結構建筑耐久性研究等課題中，我國與加拿大、歐洲和其他多個(gè)國家的有關(guān)科研機構和專(zhuān)家進(jìn)行了多項聯(lián)合研究，不但為中國木結構規范的制定提供了科學(xué)依據，而且對于加快木結構建筑在中國成本的下降將起到推動(dòng)作用。

　　在汶川地震后，木結構建筑顯示出的抗震性能，使中國政府與支持重建的加拿大和歐洲專(zhuān)家緊密合作，在部分房屋、學(xué)校等的重建中采用木結構。

　　河北省住房和城鄉建設廳勘察設計與工程質(zhì)量安全監督處處長(cháng)朱忠帥介紹，近年來(lái)，加拿大的木結構建筑技術(shù)在河北省也不斷得到推廣和應用，陸續有立項和竣工的項目。

　　探尋適宜不同氣候的產(chǎn)品隨著(zhù)不斷探索和實(shí)踐，當前我國木框架墻體逐步向更加節能、健康、環(huán)保、經(jīng)濟、耐久的方向發(fā)展，出現了中高層、混合結構系統、新型結構材料等適用于不同建筑類(lèi)型的墻體產(chǎn)品，并且形成了可為專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)咨詢(xún)、為政策制定提供依據的產(chǎn)品手冊、標準、技術(shù)規程、法規等，墻體產(chǎn)品及其生產(chǎn)更加標準化、工業(yè)化，提高了機械加工預制程度和建筑質(zhì)量。

　　中國林業(yè)科學(xué)研究院研究員費本華說(shuō)：“在中國建造木結構建筑必須全面考慮不同氣候環(huán)境下的結構設計、構造細節、處理維護等各方面。盡管多年來(lái)墻體節能技術(shù)研究已經(jīng)取得了很多成果，組合構造體系越來(lái)越成熟，但是由于氣候的多樣性、多變性和復雜性，墻體材料的不斷創(chuàng )新和對節能水平要求的不斷提高，墻體節能研究及設計仍然是當今一項非常重要的研究課題?！?/p>

　　他指出，控制熱量傳遞、降低熱量的散失或進(jìn)入，節約能耗；控制水蒸氣擴散，防止結露，避免保溫材料性能下降；阻止空氣從連接縫隙處流動(dòng)，防止帶入過(guò)量冷熱空氣和濕氣；阻止雨水及冰雪融水入侵，避免墻體中木質(zhì)材料和填充材料發(fā)生腐朽和侵蝕，導致節能構造受損……都是當前業(yè)內研究的重點(diǎn)。

　　在鋼筋混凝土建筑占主導的城市中讓木結構建筑實(shí)現回歸并非易事。費本華強調，為不同氣候區提供相適用的節能、耐久、優(yōu)質(zhì)的外墻產(chǎn)品對于我國發(fā)展木結構建筑十分重要，今后還需要在墻體節能及測試技術(shù)、高性能產(chǎn)品的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化預制工藝技術(shù)、標準體系建立等方面下功夫。