木結構發展新趨勢

導讀:
無論是到發達國家旅行,還是觀看他們的影視節目,映入眼簾的到處是特色鮮明、高檔舒適的木結構建筑,特別是一些木結構別墅更是吸粉無數,這與國內比比皆是的水泥森林式建筑形成巨大的反差。

隨著我國建筑業越來越倡導綠色環保建材的利用,木材這種可再生材料越來越受到重視。木質膠合板作為木結構中主要的構件材料打破了傳統木結構建筑的層高限制。現代混木結構建筑也極大縮短了建筑施工時間、提高了建筑抗震性能,在節能方面也有著明顯優勢。木結構建筑正形成新的產業風口,本文介紹了我國木結構建筑發展新趨勢。

“木房子好是好,可不符合中國國情。”談起木結構建筑,國內許多人不約而同地持有類似觀點。但是,從4月24日在江蘇大豐召開的木結構產業國家創新聯盟成立大會上獲悉,木結構建筑因其綠色環保等諸多優勢,正引起越來越多的產業人士和消費者的興趣,并以全新的姿態重新向國人走來。

“木結構建筑正形成新的產業風口,吸引眾多資本和企業家涉足。”目前已是全球單條生產線產能最大的CLT(正交膠合木)生產商——江蘇環球新型木結構有限公司董事長董國良說。

木結構發展新趨勢

不可替代的木結構建筑優勢

作為四大文明古國的中國,也是世界上最早利用木材建造房屋的國度之一。山西應縣木塔距今近千年、北京故宮、天壇、頤和園,山東曲阜孔府、孔廟,山西平遙古城、云南麗江古城等一大批木結構建筑群都被列入《世界遺產名錄》。應當說,中國是木結構建筑的發源地,許多木結構建筑在世界上享有盛譽。

我國建造木結構房屋的歷史雖久,但對木結構建筑技術的研究在進入到近現代社會后,遠遠落在了西方等發達國家的后面。特別是近幾十年,當一些發達國家持續不斷的推進木結構建筑的發展時,我國國內木結構建筑卻逐漸地銷聲匿跡,日漸式微。

據考察,木結構建筑之所以在發達國家如此火爆,是其具有鋼筋水泥式建筑不可比擬的眾多優勢。能耗低,木結構建筑的加工建造過程耗能低,且木材自身保溫性能好,可在全壽命周期減少室內加熱或制冷的能量消耗;綠色環保,木材是一種生物質材料,樹木生長過程可以吸收二氧化碳釋放氧氣,因此,木結構建筑使用大量的木材就是固碳的過程;符合可持續發展理念,木材是唯一可再生的建筑材料,永遠不會枯竭,而且建造木結構建筑是一個低能耗的過程,木結構建筑使用過程也是低能耗;易回收,木結構建筑是最容易回收且回收過程不產生固體廢棄物的建筑,木結構回收后可再次加工成木材產品或生物質燃料;抗震性能好,木結構建筑自重輕,節點一般具有延性,形成木結構建筑的抗震性能好的優勢;符合裝配化發展潮流。木結構建筑是最容易實現裝配化的建筑形式,采用工廠預制、現場吊裝的方式可減少現場垃圾、粉塵和噪聲等污染,同時縮短建造周期降低建造成本。

同濟大學熊海貝教授總結道:“木材是真正循環可再生的綠色材料。與混凝土和鋼材相比,具有生命周期內對環境影響最小,對人體健康最有益,且具有強重比高,抗震性能好,節能保溫、加工便捷、裝配率高的特點。”

木結構發展新趨勢

木結構建筑的認識誤區

木結構建筑雖然有著如此眾多的優點,但在我國國內,不少人認為它的缺點也是很突出的,甚至極端地認為它不符合中國國情,這也導致我國木結構建筑在所有建筑中的占比還不到1%,遠遠低于眾多發達國家。

對木結構建筑的認識誤區,首先表現在認為砍伐樹木建造木結構建筑破壞生態、不環保。其實,濫砍濫伐確實破壞生態、不環保,但通過合理、科學、可持續的育林措施和使用經過森林認證過的木材完全可以做到生態、環保。中國林科院木材工業研究所任海青研究員認為,木結構建筑的木材多為常見、蓄積量大的人工林樹木,合理砍伐使用人工林樹木并栽種,可促進森林的更新,減少木材的天然降解而釋放二氧化碳,防止森林火災的出現。使用木結構建筑對環境的影響是正面的,這也是許多發達國家大力發展木結構建筑的重要原因。更重要的是,木材是一種綠色、環保、循環、可再生、低能耗的建筑材料,其對環境的友好程度顯著高于鋼筋混凝土等建筑材料,因此發展木結構建筑可大大減少對環境的影響。

對木結構建筑的認識的另一個重要誤區是易燃。任海青研究員介紹,雖然木材本身是一種易燃材料,但是現代木結構建筑,一般會在木構件表面覆蓋阻燃材料,即使外露的木構件,其設計的斷面會比較大,這樣即使在火災發生時,木材表面會形成碳化層,從而阻止或放緩燃燒的蔓延,研究結果表明在設計的構件耐火極限下,不會影響內部的承載力,因此火災時木結構建筑可為人員提供足夠的逃生時間,保證人員安全。隨著現代科技的發展,木結構建筑在設計、建筑、使用階段對防火都做了嚴格要求,合理的設計和構造措施可預防火災的出現,阻止火災蔓延,保證使用安全。

此外,對木結構建筑的誤區還有認為它強度弱、易腐蝕等等許多方面,其實,所有這些問題在現代技術的加持下,都有了應對之道,這樣就使得木結構建筑的優勢越來越突出,而缺點卻日益破弱化甚至克服。

木結構發展新趨勢

木結構建筑正站在產業風口上

面對木結構建筑的諸多優勢以及我國在這方面與先進發達國家的差距,國家林業和草原局于2018年9月下發文件,決定建立木結構產業國家創新聯盟,大力推動木結構建筑的發展。在今年4月24日江蘇鹽城召開木結構產業國家創新聯盟成立大會暨中國木結構產業可持續發展研討會上,木結構產業國家創新聯盟秘書長龔迎春介紹:“聯盟成立的宗旨就是以確立企業創新主體地位為主線,充分運用市場機制,建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的創新體系,提升我國木結構產業鏈的核心競爭力”。

春江水暖鴨先知。具有靈敏嗅覺的一些企業已經捷足先登。在江蘇省鹽城的大豐港,筆者考察了主要從事CLT(正交膠合木)板材生產的江蘇環球新型木結構有限公司。這家公司成立于2017年5月,僅一期投資的CLT生產能力就達6萬立方米,并擁有具有自主知識產權的設備制造技術。據該公司董事長董國良介紹,這個單條生產線產能目前已是全球最大的,他們之所以敢如此投入,就是因為木結構建筑已站在了產業風口上,潛力無限。

“木結構確實站在了當下的產業風口上,但要實現真正的騰飛,還有許多道路要走”,南京林業大學王志強教授說。集合業內許多專家的意見,當前迫切需要建立健全木質工程材料的認證制度。木材或木質工程材料的變異性較大、生產過程中材料的等級、質量等對材料的強度、承載力、結構的安全性有重大影響,但目前國內還缺少木質工程材料的強制認證或第三方認證制度,影響木結構的發展。

提高木結構的標準化程度,降低建造成本也是當務之急。國內的木結構的生產建筑標準化程度較低,如不同廠家和設計團隊,設計、生產、建造的木結構建筑構件尺寸不同,需單獨加工,導致成本增加和工期延長。目前國內的木結構建筑相對較少,導致具備木結構設計、加工、建造經驗的專業人員缺乏,如大量未經培訓的施工人員參與木結構的施工,影響并降低了木結構建筑加工和建造水平,急切需要提高木結構建筑設計和建造過程的專業化水平。

從宏觀視野看,我國現在也迫切需要制定木結構建筑發展的長遠規劃。國內的木結構具有巨大的發展潛力,且處于快速發展階段,應制定木結構建筑的長期發展規劃,解決木結構發展遇到的困難,克服發展瓶頸,建立木結構產業發展戰略規劃指導木結構產業的發展。

“木結構建筑的發展雖然不會一帆風順,但憑借著我國巨大的市場潛力,我相信在不遠的將來,中國一定會后來居上。”龔迎春秘書長介紹。

木結構建筑作為一種綠色可持續發展的新型建筑模式,早已在國外普及,但國內目前應用較少。隨著我國林產工業的逐步發展,以及國內木結構建筑專業化水平的提高,我國木結構規模的擴大指日可待。

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