南京林业大学木材工业学院南京210037.doc

(南京林业大学木材工业学院南京210037) 摘 要：为全面推动中国木结构研究与产业的稳步向前发展，走中国节能木结构可持续发展之路。 本文就现代木结构建筑的主要特点及在我国的发展现状，重点介绍了目前国内木结构主要厂家概况和 各界的热衷支持，并分析了国外木结构发达国家的先进理念及技术不断渗透情况。以及促进中国现代 木结构建筑业拓展的益处。结论表明，通过“产学研”及行业协会等单位的共同努力，积极转变观念， 特别注重提升我国木结构建筑技术的自主创新能力，必将使市场潜力巨大的中国现代木结构技术与产 业蓬勃发展， 前景广阔。 关键词：现代木结构建筑；现状；发展；综述 中图分类号：TU3662 木结构在全球林业资源发达，并提倡建筑环 保的地区已相当盛行，发展也相当成熟，在美国、 加拿大北美地区，新建筑的90以上都采用木结 构；在对环保要求极高的日本，该比例也达到50 以上；而在气候寒冷，林业资源丰富的北欧，木 结构房屋也是主要的建筑形式。木结构建筑已被 证明是节能减排、可持续发展的绿色建筑，在全 世界范围内已得到了普遍认可和大力推广。1 现代木结构的主要特点 木结构是单纯由木材或主要由木材承受荷载 的结构，通过各种金属连接件或榫卯手段进行连 接和固定。这种结构因为是由天然材料所组成， 受着材料本身条件的限制，因而木结构多用在民 用和中小型工业厂房的屋盖中。木屋盖结构包括 木屋架、支撑系统、吊顶、挂瓦条及屋面板等。 木材易于取材，加工方便，质轻且强。缺点是各 向异性，有木节、裂纹等天然缺陷，易腐易蛀、 易燃、易裂和翘曲。木屋架适用于跨度不超过15 米，钢木屋架用跨度不超过18米，室内空气相 对湿度不超过70，室内温度不超过50的工业 与民用建筑。钢木屋架采用钢下弦和钢拉杆，受 力合理，安全可靠。木屋盖还可采用胶合梁作为 承重构件，它是用胶将木板胶合而成，外形美观， 受力合理，是一种有前途的结构。前苏联还研究 使用过板肖梁、多种型式的空间结构如网状筒拱 等。由于木材资源的限制及木材本身的缺点，近 年来在大量房屋建筑中，木屋盖的应用较少，一 般被钢筋混凝土结构及钢结构所代替。木结构的 九个主要特点如下：第1，得房率高。由于墙体 厚度的差别，木结构建筑的实际得房率(实际使 用面积)比普通砖混结构要高出57。第2， 工期短。木结构使用工厂预制现场拼装的建造形 式，大大缩短了建筑周期，其施工对气候的适应 能力较强，同时木结构还适应低温作业。第3， 节能。建筑物的能源效益是由构成该建筑物的结 构体系和材料的保温特性决定的。木结构的墙体 和屋架体系由木质规格材、木基结构覆面板和保 温棉等组成，测试结果表明，150mm厚的木结构 墙体，其保温能力相当于610ram厚的砖墙，木结 构建筑相对混凝土结构，可节能50一70。第 4，环保。木材是唯一可再生的主要建筑材料，在 能耗、温室气体、空气和水污染以及生态资源开 采方面，木结构的环保性远优于砖混结构和钢结 构，是公认的绿色建筑。第5，舒适。木结构建 筑产生大量的负离子，提高了建筑的舒适度、观 赏性和健康指数，加上木结构优异的保温特性， 人们可以享受到木结构住宅的冬暖夏凉，充分满 足人类渴望“返璞归真”的愿望。第6，结构稳 定性高。木材相对其它材料有极强的韧性，加上 面板结构体系，使其对于冲击荷载及周期性疲劳 破坏有很强的抵抗力，具有最佳的抗震性，木结 构在各种极端的符条件下，均表现出优异的稳 定性和结构的完整性，特别在易于受到飓风影响 的热带地区以及受到破坏性地震袭击的地区，如 日本和北美 其表现尤为突出。第7，防火眭能 满足要求。木结构体系的耐火能力比人们通常想 象的要强的多，轻型木结构中石膏板对木构件的 覆盖，以及重木结构中大尺寸木构件遇火形成的 碳化层，均可以保护木构件，并保持其结构强度 和完整性，按中国木结构设计规范设计建造的木 结构建筑，完全能够满足有关防火要求。第8， 隔声性能较好。基于木材的低密度和多孔结构， 以及隔音墙体和楼板系统，使木结构也适用于有 隔音要求的建筑物，创造静谧的生活，工作空间。 另外，木结构建筑没有混凝土建筑常有的撞击性 噪音传递问题。第9，耐久性良好。精心设计和 建造的现代木结构建筑，能够面对各种挑战，是 现代建筑形式中最经久耐用的结构形式之一，能 历经数代而状态良好，包括在多雨、潮湿，以及 白蚁高发地区。 2我国现代木结构技术与产业发展 我国现代木结构始于上世纪80年代，随着城 市建设步伐的加快和人们生活水平的提高，人们 对崇尚自然、注重健康、提倡环保的消费观念越 来越认同，木结构建筑得到了前所未有的青睐。 尤其是近年来，国家倡导可持续发展，建设生态 城市，大力支持开发健康环保、节能生态建筑住 宅，使其在上海、北京、广州、南京、香港等大 中城市悄然兴起木结构住宅热。木结构建筑的旺 盛需求催生了大量的木结构建造企业，甚至有些 传统的木材加工企业也进行了转型。那些造型美 观时尚的木结构房屋在公园、旅游景区、公共休 闲区及别墅楼盘中随处可见。与此同时，我国的 木结构技术与产业高峰论坛劲风十足，国际影响 力倍增。2009年6月在上海举行了我国首届木结 构技术及产业发展论坛，其目的就是展示具有先 进理念的木结构建筑技术和木结构住宅，倡导科 学、有效利用森林资源，促进木结构在我国产业 链形成和完善。到会的专家们就我国木结构建筑 的现状和未来、我国木结构相关规范及应用、日、 本木结构住宅现状、轻型木结构抗震性能研究与 工程应用和轻型木结构房屋的生产技术等内容进 行了精彩演讲。2011年5月23 El在上海结束的 中国木结构建筑产业论坛暨展览会，是近年来较 为全面的木结构建筑技术、产品、服务展示盛会。 这次论坛以“低碳、生态、环保”为主题，倡导 大力发展和推广生态木结构建筑，走中国节能木 结构可持续发展之路。举办的目的是基于木结构 发展相关理论以及发达国家和地区的发展经验， 针对木结构建筑在中国本地化运营过程中的创新 与发展，满足我国木结构建筑的发展需求。盛会 中，来自中国、加拿大、El本、美国、芬兰、德 国、俄罗斯等国和台湾地区的企业及近3O位专 家，围绕木结构住宅最新产业政策、现代木结构 建筑产业现状与发展前景、发展现代木结构住宅 的优势，瓶颈问题与对策以及木结构建筑最新设 计方法、最新建造技术、最新材料应用等问题展 开交流，对我国木结构及其相关产业产生重大推 动作用。 3国内木结构主要厂家简介 31苏州皇家整体住宅系统有限公司 该公司是一家以专业设计、生产、搭建、销 售木结构住宅为主营方向的建筑企业，主营从事 活动房，别墅，会所，木结构住宅，公寓，商品房，低碳 型建筑，售货亭，警亭和移动房等业务，是国内首家 申领到木结构建筑资质、首家拥有木结构设计资 质的企业，也是拥有我国木结构施工行业最高资 质的企业。其承建了大批木结构建筑的设计建造 装饰工程项目。如在青岛建成的第一个山体别墅 样板工程，广东台山建成的抗台风性能和耐海水 腐蚀性能表现优越的样板工程，在无锡建成的1 1 种不同欧式风格以及中国目前单体面积最大的商 用木结构样板工程，位于太湖之滨的木结构生态 度假样板区等。其中，金沙滩市政环境工程，荣 获2006年度中国建筑工程最高荣誉奖“鲁班 32上海宏加新型建筑结构制造有限公司 该企业占地38亩，建筑面积约为12万平方 米，是目前国内最大的成套木结构别墅及其相关 产品的设计、生产、施工的综合性基地之一。整 个厂区采用环保、节能的设计理念，优美的绿化、 和谐的环境使其成为一座名副其实的花园式产 区。其产品车问全套引进加拿大最新的专业木结 构别墅加工组装流水线，所有产品的设计、制图、 生产、包装都由全自动的设备在电脑监控操作下 完成，公司具备年产2000套木结构别墅的生产能 力。该样板房区域内展示了由宏加公司自行设计 建造的最新款式的豪华木结构别墅，让用户能零 距离的触摸到这由加拿大数百年制作工艺所带来 的传世杰作，亲身体验木结构房屋优质特性。 33南京北美木屋制造有限公司 北美木屋是国内第一家采取自动化生产设备 和工厂预制方法大规模生产木结构集成住宅的工 业企业，总投资1000万美元，占地120亩，厂房 面积12万平方米，年产3000套约60万平方米 木制框架标准住宅。项目的主要产品是木制结构 构建，包括墙体、屋架、拖梁等，主要用途是作为新型建材用于建造别墅、会所、公寓、商用设 施和平改坡等设施。公司引进美国Wood Truss System自动化设备制造公司的全套生产技术和设 备，产品经由专业机构进行第三方认证，其产品的成套供应适用于普通多层住宅(四层)，旅游休闲用商业设施，豪华别墅等三大系列建筑构件。 34北京世纪宅集成住宅科技有限公司该公司创建于2002年l2月。2003年9月在北京中国建筑文化中心展厅内，创建了中国首家室内三千多平方米的l：1实景“世纪宅集成建筑展示中心”，该中心被建设部命名为“国家住宅产业化展示基地”。2004年公司建立起了集成房屋自展示、销售、设计、生产、装配到售后服务一条完整的产业链。并研发设计完成了近千套适合独栋联排住宅、可移动房屋、特色旅游集成房、新农村房屋、城镇古建集成房等各种不同市场需求的集成房屋整套设计图纸。公司产品曾多次获得国内外奖项，如建设部颁发的“住宅技术与产品创新奖”和加拿大木业协会“金奖”等。 35厦门美之康木屋工程有限公司 该企业专注于建造各种风格的生态木结构房屋，木屋主要用旅游度假村，风景名胜区，房地产木别墅开发区等，木屋年产能达到3万平方米。美之康木屋的两个显著特点为：一是，木屋的室 内板经过阻燃处理，且木屋的主体框架隐藏在防火板的后面，确保人身安全，故阻燃防火眭能好。二是，木屋采用箱体式的结构，韧性好，自身结构轻，回弹性强，对于瞬间和周期性的冲击有良好的抵抗能力，能有效地抵抗地震和台风，因此其抗震抗风性能较强。 36西安三鼎景观木结构工程有限公司 该企业是一家专业生产和加工防腐木的生产厂家，从事生产，销售及木结构设计安装等工程业务，以满足市场和参与建设现代园林城市的需 要，现为西北地区景观木结构产品最有影响力的生产厂家。该企业选用美国南方松、红雪松、樟子松、北欧赤松等优质木材，且严格按照美国防腐协会 AWPA一2006UC3B等级标准及国内GB502062002“防腐木使用分类和要求”标准、13本(2002)标准生产，确保了其户外产品使用寿命超过20年以上；加上引进目前国际最先进的防腐加工系统，整个生产过程自动监控，使其景观木结构产品彰显品质特性。 4 国外先进理念及技术的不断渗透有利于中国 现代木结构业的拓展 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。目前，国内现代木结构建占比例仍较低。多年来，在推进低碳环保理念方面，除国内的中国林科院木材工业研究所、清华大学、北京大学、同济大学、南京林业大学和行业协会等为数不多的单位倾力支持和推动外，国外同行，尤其是加拿大林业协会近年来在我国做了大量的木结构观念更新与技术推广等工作，值得称道。由于加拿大是世界上木制品和木材加工技术最大出口国之一，加拿大林业协会是一家非营利的半政府行业协会，旨在推广现代木结构在中国建筑市场的运用。首先，中国和加拿大卑诗省国土及林矿资源部携手共同通过在中国建造示范项目，免费技术和施工人员，为开发商和建造商提供工地技术指导和监理以及举办和参加行业展会、研讨会，向中国的建筑和地产行业公司和人员提供现代木结构权威一手的信息和指导。其次，加拿大联邦政府和卑诗省政府还和中国住房城乡建设部合作，在最近开展了一系列环京津地区的低碳木结构试点项目工程，为木结构的市场拓展打开了新路径，为绿色、节能、减碳的建筑方案提供了一种新选择。再次，该协会还致力于与国家、地方建筑规范部门合作，帮助其完善和制订现有的木结构建筑设计和防火规范和标准。值得一提的是，加拿大林业协会为推广木结构建筑产品等，已于中国诸多企业建立了协作关系，如合作的苏州皇家整体住宅系统有限公司就 是国内成长迅速的专业木结构建造单位之一，其协会在北京绿色建筑大会上，该公司仅用3天时间建造了一栋三层780平方米的中加低碳木结构生态家示范房，展现了在低碳、节能以及产业化生产方面的优势。 5结束语 综上所述，在国内外“产学研”及行业协会等的共同努力下，随着我国住房和城乡建设部绿 色建筑推行的不断深入，木结构建筑必将成为我国建筑节能和绿色环保建筑的理想选择，市场潜力巨大，前景广阔。基于此，笔者认为，在目前中国努力推进低碳地产的大方针下，木结构一方面需要有影响力的高峰论坛和国内外协会组织、实力雄厚的大企业引领整个产业将战略发展中心向低碳、节能、绿色方向转移，让更多的人开始认识和认可木结构建筑。另一方面，特别要重视提高我国木结构的设计技术水平，这是提升木结构应用工作的