中國木結構歸來

木結構并非新鮮事物，中國數(shù)千年來一直保留著使用木材建筑房屋的傳統(tǒng)。木結構建筑不但是我國傳統(tǒng)建筑的主要形式，而且在我國有著非常悠久的歷史，最早可追溯到西安半坡仰韶文化時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證者。

　　但是，隨著時間的推移，我國傳統(tǒng)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了主導地位，木結構建筑幾乎銷聲匿跡，成為罕見的稀有之物。

　　在第八屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能暨新技術與產(chǎn)品博覽會上舉辦的一場關于低碳木結構與綠色生態(tài)城的專題會議，把人們的注意力再次引向了不但歷史悠久而且未來在推動建筑和城市低碳發(fā)展中蘊含著巨大潛力的木結構建筑。

　　助推建筑全壽命周期節(jié)能有數(shù)據(jù)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(jié)能、安全、抗震、耐久、舒適、節(jié)約成本等方面所具有的優(yōu)勢不但經(jīng)過了歷史的檢驗，而且國內外現(xiàn)代木結構建筑的實踐也充分證明這些優(yōu)點，成為業(yè)界公認的實現(xiàn)建筑節(jié)能的一種選擇。

　　有專家指出，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程中二氧化碳的排放，而且也可降低建筑材料生產(chǎn)過程的碳排放，真正實現(xiàn)建筑物全壽命周期的綠色節(jié)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(jié)能性能，必須使用更多的保溫材料或加厚墻體，意味著木結構建筑比其它結構建筑可多出2%~5%的使用面積。

　　清華大學和北京工業(yè)大學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行了比較。結果顯示，木結構建筑在整個生命周期內比鋼或混凝土結構建筑節(jié)能約25%。

　　據(jù)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(jié)能將會產(chǎn)生巨大的作用。

　　完善標準規(guī)范開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(xiàn)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越多大自然的氣息？這成為當前中國建筑界的一個新課題。

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

　　從2003年制定的《木結構設計規(guī)范》（GB50005），到《建設設計防火規(guī)范》、《膠合木結構技術規(guī)范》、《輕型木桁架技術規(guī)范》、《木骨架組合墻體技術規(guī)范》等一系列國家和行業(yè)規(guī)范和標準的制定、修編，使中國木結構建筑規(guī)范和標準得到不斷更新和完善，為木結構建筑新技術在中國的發(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臺試驗、目測分級規(guī)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、歐洲和其他多個國家的有關科研機構和專家進行了多項聯(lián)合研究，不但為中國木結構規(guī)范的制定提供了科學依據(jù)，而且對于加快木結構建筑在中國成本的下降將起到推動作用。

　　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家緊密合作，在部分房屋、學校等的重建中采用木結構。

　　河北省住房和城鄉(xiāng)建設廳勘察設計與工程質量安全監(jiān)督處處長朱忠?guī)浗榻B，近年來，加拿大的木結構建筑技術在河北省也不斷得到推廣和應用，陸續(xù)有立項和竣工的項目。

　　探尋適宜不同氣候的產(chǎn)品隨著不斷探索和實踐，當前我國木框架墻體逐步向更加節(jié)能、健康、環(huán)保、經(jīng)濟、耐久的方向發(fā)展，出現(xiàn)了中高層、混合結構系統(tǒng)、新型結構材料等適用于不同建筑類型的墻體產(chǎn)品，并且形成了可為專業(yè)化生產(chǎn)提供技術咨詢、為政策制定提供依據(jù)的產(chǎn)品手冊、標準、技術規(guī)程、法規(guī)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量。

　　中國林業(yè)科學研究院研究員費本華說：“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(jié)、處理維護等各方面。盡管多年來墻體節(jié)能技術研究已經(jīng)取得了很多成果，組合構造體系越來越成熟，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(jié)能水平要求的不斷提高，墻體節(jié)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入，節(jié)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，防止帶入過量冷熱空氣和濕氣；阻止雨水及冰雪融水入侵，避免墻體中木質材料和填充材料發(fā)生腐朽和侵蝕，導致節(jié)能構造受損……都是當前業(yè)內研究的重點。

　　在鋼筋混凝土建筑占主導的城市中讓木結構建筑實現(xiàn)回歸并非易事。費本華強調，為不同氣候區(qū)提供相適用的節(jié)能、耐久、優(yōu)質的外墻產(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(jié)能及測試技術、高性能產(chǎn)品的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化預制工藝技術、標準體系建立等方面下功夫。