木结构建筑的复苏.docx

试论我国木结构建筑的复苏木结构建筑指以木材为主建造的建筑。我国木结构建筑历史悠久，远朔3500年前，我国就基本上形成了用桦卯连接梁柱的框架体系，到唐代逐渐成熟，许多大木结构已历经百年甚至千年。解放后，我国木桁架结构由传统的设计与加工技术，逐步进入现代胶合木结构自行设计与加工的应用。上世纪80年代，我国可用于木结构建筑的木材十分紧缺，国家又无力从国外购进优质结构用材，以至木结构建筑被停止使用，迄今已达20多年。去年，建设部和国家质量监督检验检疫总局联合发布了“木结构工程施工质量验收规范(GB50206-2002)”和“木结构设计规范(GB50005-2003)”，使我国停滞了20多年的木结构建筑开始复苏。木结构建筑复苏的意义一、将为人们提供温馨、自然、安宁、舒适的起居场所木材是绿色环保材料，它纹理美观，色彩丰富；吸声、隔音性能良好；很多种木材能够散发出特殊的芳香，有利健康，又可抵抗多种生物的危害等等。据日本学者调查，居住木造住宅者的平均寿命较居住钢筋混凝土造住宅者高911岁。而美国一般住宅所用材料90%为木材。二、将极大地促进我国木材工业的发展和技术水平的提高住宅建设是木材消耗的大户。据统计，2001年我国社会木材消耗总量为25000万立方米左右，其中建筑及房屋装修用材为5400万立方米，占总量的21.6%,而发达国家一般均在30%50%,如果我国建筑木材消耗达到该水平，则木材工业的加工量将同比扩大。现有的木材产品，如原木、板方材、人造板等不但数量要增大，对质量的要求亦将提高。新兴的木质工程复合材(简称工程木)，必将应运而生，因此，我国木材的加工技术必须在现有的基础上全面提高，才能满足需要。三、将有利于速生丰产用材林的快速发展实践表明，很多情况下，植树造林较种植农作物经济效益好，加以国家启动速生丰产林基地建设工程，给予营林者诸多优惠政策，如财政贴息，信贷优先，采伐宽松等，必将吸引各类企业、林农等的积极性，加快速生丰产用材林的发展。这既有利于建材企业原料的供应，又有益于生态建设的发展，对于实现资源培育与加工利用相结合，产业与生态共发展，具有重要意义。四、有益于环境保护木材是可再生的主要建筑材料，而且从能源利用和空气、水污染等方面比较，木结构较其他结构对环境的影响也最小。就能耗而言，混凝土结构是木结构的2.2倍，钢结构为木结构的1.5倍；钢结构和混凝土结构产生的温室气体分别是木结构的1.2倍和1.5倍；木结构的空气污染指数最低，钢结构产生的空气污染为木结构的1.7倍，混凝土结构为2.2倍；木结构的材料对水毒性的影响亦最低，钢结构为木结构的3.47倍，混凝土结构为2.15倍木结构建筑复苏应重视几个问题一、木材供应问题我国木结构建筑复苏后，木材供需矛盾必将日益加大，解决的办法有：I、继续进口一定数量的木材为解燃眉之急，进口一定数量的木材是必需而合理的。因为有的国家将木材及其制品视为长期而且重要的出口收入，如俄罗斯、新西兰、美国、加拿大等国，供应较为稳定。2、积极发展速生丰产用材林为保证木材安全供应，节约外汇，积极发展速生丰产用材林是根本办法。根据2002年国家林业局编制的重点地区速生丰产用材林基地建设工程计划，总规模为1333万公顷的速生丰产用材林工程建设期为20012015年。按每公顷年平均生产量15立方米计算，全部建成后，每年可提供木材13337万立方米，是国内生产用材需求量的40%,加上现有森林资源的采伐利用，届时国内木材供需可望基本趋于平衡。在国家没有扶持资金投入的情况下，据初步统计，2003年上半年，全国重点地区速生丰产用材林基地建设已完成造林面积67万公顷，各地速生丰产用材林营造势头强劲。3、努力推动新兴木质工程复合材的发展20世纪中叶，美国等国的科学家，为了利用低值、径小的天然木材，满足木结构建筑的需求，开展了大量的科研工作，取得了丰硕的成果，其主要而成熟的产品有：胶合木又称胶合层积材，适于大跨度的场馆建筑。结构复合成材常用于轻型木结构房屋的主梁和屋脊梁。结构人造板指用于承重结构的人造板，包括结构胶合板和定向刨花板。多用作轻型木结构房屋的楼面板、屋面板和墙面板。预制复合木材工字梁是采用结构复合成材与结构人造板胶合而成。现已大量用于轻型木结构房屋中，取代钉连接的规格材组合梁。上述新兴木质工程复合材，有的在我国已有生产，但产量小且未用于木结构，大多数品种在我国尚属空白，随着木结构房屋的复苏与发展，宜推动相应发展。综上可知，木结构房屋需要的木材问题，只要我们本着自力更生，加快速生丰产用材林建设为主，并相应发展新兴木质工程复合木材，再从进口木材加以调剂，前景应是十分乐观的。二、安全问题安全涉及强度、防火、防护、造价等问题。1强度问题木结构建筑的首要安全问题是木材与木构件的力学强度。木材的力学强度测试，较其他材料比较困难。新发布的“木结构设计规范”，是总结国外经验与我国实践而制定的，目前应是可行的。但在胶合木的设计强度规定上，我国还缺乏系统的实验工作和大量数据，现利用国际上的强度设计值，也还需要做大量的转换工作。木结构建筑只要科学设计，合理施工，是安全的，这是中外建筑史已经证明过的。2、防火问题19世纪初，国内外相继探索使用多种化学方法处理木材，旨在提高木材防火（阻燃）性能。目前阻燃木材与木制品已日益为国内工业与建筑领域采用。实事证明，建筑物着火的火源主要是室内其他易燃物件，由于燃烧时室内严重缺氧，致使人们窒息死亡。如果木结构容易着火，美国和日本住宅怎么会长期而大量采用？我国消防主管部门赴美考察后，对此亦予以确认。3、防护问题木结构的防护主要包括：木材的防虫、防腐、防霉和防裂等方面。在长期潮湿的环境里，木构件易受木腐菌侵害，若通风良好，则木构件可以使用上百年仍保持完好无损。对于室外和一些特殊部位，如与地面接触的木构件等易形成腐朽和白蚁等虫蚀问题，一定要按照新发布的“木结构设计规范”与“木结构工程施工质量检验规范”的条例进行防护处理。我国现时已有多家防护企业可以承担此项工作。但同时要加快开发研制新型低毒防腐药剂及其对速生丰产用材林木材的防腐效果的研究，使国内的速生丰产用材林早日用于木结构建筑领域。4、造价问题木结构房屋以其质量优越，节约能源，施工速度快等优点，其造价较钢筋混凝土结构房屋有一定优势。具体单位造价又因建筑造型，建筑地点、材料等次及施工管理有关。据美国工程木结构技术访华团介绍，通常，独立木结构住宅每平方米的总建造成本约4000元人民币，别里最低可以做到每平方米2500元人民币的成本。由于木结构住房一般最大高度为三层，如地价较高地区，则不经济。至于大跨度木结构建筑，例如，1980年建造的美国华盛顿州塔科马市的竞技场，木结构拱顶的造价在承建中标时为3.02亿美元，而充气拱顶为3.55亿美元，混凝土拱顶为4.38亿美元。随着木结构房屋的推广，国产速生材的利用，设计、施工本土化，成本可望逐步降低。几点建议一、认真贯彻执行有关木结构建筑的两个规范。二、正确引导国内建筑材料市场在适当进口国外木材的同时，积极引导建材企业参与国家速生丰产用材林建设，并建议建设部牵头组织有关设计、木材科研、加工等单位，开展速生丰产用材林的利用研究，争取木结构材料尽早国产化。三、加强专业人才培养与科研工作木结构在我国停滞了20多年，目前比较全面掌握木结构且长期从事木结构科研工作的专家为数甚少，大多数人对木结构缺乏应有的认识，为了延续并发展我国的木结构建筑事业，建议在国内有关大专院校设立这一专业，并在科研单位成立木结构研究中心。总之，我国木结构建筑的复苏，既是建筑业的一件大事，我们必须抓住机遇，找准切入点，认真贯彻执行新发布的规范，逐步全面推进；同时，还要积极参与国家速生丰产用材林建设工程，相应发展新兴木质工程复合材，加强科研，扩大其在木结构建筑中的应用，不断提高设计、施工水平，开创有中国特色的木结构建筑体系，造福人民，再现我国木结构建筑的辉煌。（作者单位：中国林业科学研究院）王恺赵荣军潘海丽全国首个示范性全木结构建筑将落户北京为减少建筑能耗与碳排放，我国将积极发展和推广现代木结构建筑减碳应用技术。住房和城乡建设部副部长仇保兴昨天在第六届国际绿色建筑与建筑节能大会上透露这一信息。据了解，全国首个示范性全木结构建筑将落户北京。住房和城乡建设部昨天和加拿大联邦政府自然资源部及加拿大卑诗省林业厅签署了一份为期5年的合作谅解备忘录。两国建设部门将在未来中长期探寻适宜中国建筑需要的现代木结构体系，发展并推广现代木结构建筑技术。根据备忘录，双方合作发展的木结构建筑形式包括但不限于六层全木结构民用建筑或住宅。该木结构建筑将成为中国首个示范性六层全木结构建筑。知情人士介绍，这栋六层全木结构建筑将落户北京，目前正在选址，有可能最终建在798艺术区。现代木结构建筑因其“碳汇”作用和优异的节能性能备受关注。据介绍，一栋典型的北美式木结构建筑，可储存约29吨二氧化碳，相当于一辆客车行驶5年所产生的二氧化碳排放量（约12500公升汽油）。（木结构房屋是世界性的休闲、家居主流产品。它的设计建造已经发展到个很高水平。木屋使用纹路美观，色泽柔和的松木建造，其特点冬暖夏凉，保湿隔热。根据木材的特有性能，可以达到长寿功效。芬兰有着悠久的木屋建造史，加拿大及北美地区大约90%以上的家庭式住房是木结构的，人类使用木结构房屋在全世界已经有几千年历史，我国的大量古建筑也采用木结构，木结构房屋便于维护，在芬兰、北美一些具有200多年历史的房屋现在仍然安全使用中，当然这中间需要经过一定的维护，但一般混凝土房屋经过50年左右就需要重建，因此比较而言，木结构房屋显然具有更长的使用寿命。轻型木结构因其木结构的特点，其内部结构灵活布置，结构外墙的木基层上，可采用不同的装饰材料丰富了外立面；木屋的室内设计以自然健康，舒适使用为原则；功能分区合理，满足家居生活的功能需求，细心考虑到多样的家庭结构，适合不同年龄人群居住，可满足开发商多种设计风格和消费者的个性需求。木制别墅的特性优点抗震性木制别爨在地震中有很好的生命安全性能，木制别型采用樽接建造，主结构交错连接，具有很好的稳定性。作为一种结构材料，木材的抗震性能明显优于其它材料。木材轻质高强，因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。木框架系统的另一个额外优势是其柔韧优于其它材料，可以吸收并消散能量。在这种建筑中，木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。大多数的框架由三个部分组成：构成墙壁骨架的垂直堵骨；构成楼板的水平搁栅；以及支撑屋顶的椽木或衍架。当墙由斜撑木板或轻质木基板材而形成墙覆面板时，它具有了侧向抵抗力，并进而形成了一个剪力墙系统一一轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑建筑物，使之可以抵抗重力、风及地震。实践证明，木结构在各种极端的负荷条件下，均表现出其稳定性和结构的完整性，即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础，其结构也经常完整无损。木结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，在所有结构中具有最佳的抗震性，这一点在许多大震区已得到充分证明。在日本1995年的神户大地震中，保留下来的房屋大部分是木结构的房屋。耐久性木制别墅都选择高级松木建造，木材是一种天然、健康的且极具亲和性的材料，木制集成屋是环保健康的高档住宅，木材根据不同建筑造型经过了现代技术生产加工成不同的墙体型材，再经过阻燃、防腐处理等工序，更加坚固耐用。对抗下沉应力、抗干燥、抗老化，具有显著的稳定性。如果使用得当，木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。防火性木制别墅的建筑结构用木材均采用水基性阻燃处理剂进行阻燃处理，具炭化效应，遇火时，木表面会形成炭化层，其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延，从而保证整个木结构体在很长时间内不受破坏。防潮性人们通常误以为水是木材的敌人，情况并不是这样，在多雨或潮湿的地方木建筑