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木结构建筑在中国的复兴之路

作者:mcl123888 来源: 日期:2016-9-28 14:41:16
 

木结构建筑在中国有着几千年的历史,却在近几十年里式微,直到今天,其应用几乎成为空白。相反,几个世纪以来,木结构建筑在北美、欧洲及亚洲其它地区广泛运用。西风东渐,本世纪初开始,不断有外国建筑企业进入中国,大力推广现代木结构建筑的建筑技术和建筑理念,使得中国木结构建筑似乎有了复兴的苗头。日前,记者应邀参加广州建筑装饰行业协会协办的第十六届美国住宅技术和建材产品研讨会,被木结构建筑的灵与美深深撼动。也许,木结构建筑的复苏,将给千城一面、千楼一面的中国建筑市场带来一缕新风。 溯源 最早制定木建筑标准 中国的木结构建筑历史悠久。根据记载,最早可追溯到 3500 年前,那时就基本形成了用榫卯连接梁柱的框架体系,到唐代逐渐成熟,许多木结构历经百年甚至千年风雨,仍屹立不倒,散发着独特的古东方韵味。中国还是全世界最早为木结构建筑制定标准的国家之一,国内第一部建筑标准是宋朝在公元 1103 年颁布的《营造法式》,标志着当时中国木结构建筑的较高发展水平。

然而,过去 50 年来,中国木材资源的枯竭及一系列社会因素导致建筑用木材紧缺,传统木结构建筑逐步为其他建筑技术所取代,尤其是从上世纪 80 年代至本世纪初,城市几乎成了钢筋混凝土的丛林,木结构建筑停滞了大约 20 年的时间。近几年,随着住房市场的开放,人们在西方建筑的影响下,重燃起对木结构建筑的兴趣。而且,政府重视推广运用品质优良、性价比合理及可更新的住房和建材原料,也进一步助推了木结构建筑在国内的复兴。 结构工程师、美国针叶出口联盟总代表许方,曾参与过《木结构设计规范》、《木结构工程施工验收规范》、《木结构设计手册》等中国有关木结构建筑的规范和标准的制定,他在研讨会上表示:“木结构建筑已被公认是 21 世纪的主导建筑体系。”他告诉记者,这是因为木结构建筑具备一些独特优势:如节能、保温、环保、经久耐用、成本经济,可适用于各类建筑风格及装饰产品,施工和改造周期短、速度快,可抗震、防火,隔音效果佳。而木结构与木材装饰产品能应用于各种经济型和定制型建筑中,其合适的价格、灵活的应用和广泛的用途更令其它任何建材相形见绌。 特性 “负碳”性建筑材料 记者了解到,生产木材产品所需要的能源较少。一项独立研究指出,生产木材产品比生产钢材或混凝土节约 16%的能源,并且生产过程中排放的温室气体比生产钢材少 26%,比生产混凝土少 31%。甚至可以说,木材是一种“负碳”性建筑材料,它固化的碳比它在生产和使用过程中释放的碳更多。通常,树木每生长 1 立方米能吸收 1 吨二氧化碳并释放气候变化的步伐。

木材为绝热体,在同样厚度的条件下,木材的隔热值比标准的混凝土高 16 倍,比钢材高 400 倍,比铝材高 600 倍。 研究结果表示,在整个生命周期内,轻钢结构建筑物总能耗最大,其次为混凝土结构建筑物,木结构建筑物的生命周期能耗最小。轻钢结构建筑物的能耗比木结构建筑大 31%,而混凝土结构建筑的能耗比木结构高 30%。在哈尔滨进行的木结构与砖混符合保温墙体结构住宅采暖期能耗实测对比研究表明,轻型木结构住宅实测采暖耗热量比砖混复合保温结构住宅节省 41.99%。木结构墙体出色的保温隔热性能,将节省供暖和冷气使用费用,而且木墙在需要时可以方便地调整厚度。 因此,早在 2010 年,中国建设部副部长仇保兴就提出“发展并推广现代木结构建筑技术,第 2 页 共 3 页为中国的绿色、节能、减碳建筑方案提供一种新的可行的选择”,明确指出在中国推广现代木结构建筑技术的重要性。 优点 抗震防火性能良好 木材有良好的抗震防火性能,是一种安全的结构用材,能在地震和台风时最大程度地减少损害和保护生命安全。北美历史上发生的几次大地震,其伤亡人数和建筑物的破坏数量很低,研究者发现,这要归功于大量应用于北美住宅建筑中的轻型木结构形式。原来,在满足规范要求的前提下,轻型木结构因其自身质量轻,强度高以及结构的高次超静定等特性,均表现出良好的抗震性能。 记者从研讨会上了解到,轻型木结构一直是北美、新西兰以及日本等国家低层和多层住宅采用的主要结构形式。这种类型的结构主要是以钢筋混凝土或砌体为基础,上部结构采用规格材和木基结构板材以及其他工程木产品,其特征类似箱型结构。上部结构与基础之间通过锚栓连接。楼屋盖和剪力强墙形成结构的主要抗侧力体系。地震时,水平地震力通过横向水平构件即楼盖和屋盖传至每层剪力墙,每层剪力墙将所受地震力相加传至底层剪力墙并传递到基础。为保证这条传力途径的安全可靠,所有的构件必须有可靠的刚度和强度。对此美国现代建筑规范对轻型木结构的抗震设计都有详细的设计规定。 火灾中,钢材不会燃烧,却会在高温下失去强度和结构完整性。混凝土同样不会燃烧,却又发生爆裂的危险。

木材在遇火时尽管会发生燃烧,但在正确使用的前提下,木材能够达到,甚至超过建筑标准对墙壁、地板和屋面建材的防火规定。由于木材表面在遇火时能够发生炭化,对未燃烧的部分具有一定的保护作用,因而木材在火灾中也能保持强度。同钢结构墙体相比,木结构墙体在火灾中的表现更佳。 现状 结构用木远低于工地 性能优越的木材,在当今中国的使用情况又是如何呢?许方以一组调查结果作说明:国内每年木材进口量约 4 亿立方米,40%以上用于建筑,具体依次为建筑工地、室内装修、庭院景观、工业包装、家具与细木工、木结构,其中工地用量最大,木结构用量最少,与美国刚好相反。木材的这一使用现状,实在令人心痛。 许方认为,应用木材能使建筑师兼顾独特结构设计和成本的双重考虑,在成本较低的条件下也能完成造型复杂的屋面结构悬挑墙体设计要求。木材比其它结构建材轻,这样,用于建筑物基础的成本低于钢、混凝土或砖石结构的基础。尤其是土质松软、排水性差或坡度陡峭等地点上建 造房屋,房屋地基的成本通常较高,如果采用轻质木结构,可大大降低成本。而且,木材的孔状结构使其具备一流的隔热性能,其隔热性能是钢材的 400 倍;木材还易于改造,改造成本低,改造速度快,能满足业主不断变化的需求,在装饰和改造工程中应用木材能充分发挥木材方便、清洁的特点。 记者了解到,木材在美国也是许多住宅和商业建筑中使用的理想装饰材料,木材有一种与生俱来的温暖美观特性,色彩、质地繁多,能给设计师更多选择,这些都大大优于其他建材。木材适用于地板、壁板、线条和镶边、门窗以及橱柜等广泛用途,其产品种类可谓数不胜数。木材装饰产品的规格可由制造企业自行设施,也可运用专门技术在现场对其进行定制生产和施工安装。 前景 发展要提高技术加工 木结构适用于世界各地不同类型的建筑,比如美国,90%以上的低层住宅,50%以上的商业住宅都采用了轻质木结构。然而在国内,室内设计师黄惟雄告诉记者,目前木结构的应用较少,这主要出于习惯和价格的原因。而且,国内相关的技术水平也不够高,尤其在木材的抽湿、防火、防水等方面的技术处理,还有待提高。在我国农村,长期以来都存在大量砖木结构的房屋建筑,第 3 页 共 3 页但这些是毫无技术含量的,寿命不长。即使是中国古代的木结构建筑,也是因为其采用了上好木料做梁柱,才保留下来。而在国外,木材都经过了技术加工,因此拥有了较长的寿命。他认为,随着中国社会经济的发展,国外经工业化处理后的优质木材会越来越多地进入中国市场,丰富建筑形式。 黄惟雄表示,轻质木结构建筑在中国市场的前景是看好的,能为独户别墅及多层、多户住宅创造独特的优势,为消费者营造舒适、便捷、优质、高水准的居家环境:“就我个人而言,就很愿意拥有一栋木结构的别墅”,但同时,他也直言,木结构建筑有一定的局限性,只适用于低层建筑,或建在密度低的郊区,不可能在城市大规模应用。

而且,他提醒说,加拿大、美国等大量应用木结构的国家,一般气候比较干燥,可是广州却多雨潮湿,可能在结构设计、选材和施工等方面,要更加谨慎,否则很容易滋生白蚁,这是木结构建筑的天敌。此外,木结构建筑在国内的实践也不可操之过急,最好有个逐步适应的过程。 尽管用混凝土和砖石结构建造的多层住宅仍是国内大部分地区占据主流地位的住宅建筑式样,但在国内许多大中型城市中,我们渐渐可以发现木结构住宅、公共建筑及户外设施的踪迹。与此同时,外国政府、国际组织与中国政府、开发商、设计师及建筑师合作在国内推广木结构建筑极为木结构设计和施工制定标准,更为木结构建筑在中国的广泛应用铺平了道路,我们有理由相信,木结构建筑在中国的复兴之路已经启程…… 建筑玻璃安全性与节能性高峰论坛厦门召开,倡导—— 玻璃应用更安全、更节能、更时尚 广东建设报讯 5 月 17 日,南玻集团建筑玻璃安全性与节能性高峰论坛在厦门市召开。本次高峰论坛由中国南玻集团东莞南玻工程玻璃有限公司主办, 紧扣当今世界建筑玻璃应用更安全、更节能、更时尚的发展主题,邀请了全国幕墙行业资深专家,汇聚了福建省具有影响力的房地产开发企业、幕墙及门窗设计、施工单位等共计 78 家单位,以求将中国建筑安全节能玻璃应用推向更高层次。 论坛围绕近年频发的玻璃爆裂坠落事件展开讨论,对建筑玻璃的制造技术和设计安装标准规范等内容都一一进行深入探讨,对建筑玻璃的未来发展更发表了不少真知灼见。 论坛中,南玻集团技术服务总监、中国建筑玻璃与工程玻璃协会专家、中国建筑金属协会铝门窗幕墙委员会专家许武毅的主题演讲《更安全的节能玻璃》引起了与会者的极大兴趣,他通过分析钢化玻璃自爆原因来引出事前预防、事后甄选两种措施,同时指出超白玻璃可以更有效地降低自爆率,同时具备更安全、更时尚、维护费用更低这三大优势。中国建筑研究院安全玻璃认证中心主任、国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》编委、中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会专家韩松先生就《幕墙用安全玻璃及相关标准的若干要点》进行阐述。

中国建筑装饰协会幕墙工程委员会专家、上海环球金融中心、广州西塔、深圳京基大厦顾问席时葭先生发表主题演讲——《超高层玻璃幕墙发展中的技术瓶颈》。演讲中,席时葭教授通过列举成功案例,阐述了超高层建筑特别是 400 米以上超限高层建筑的外围护结构均为玻璃幕墙,而超白玻璃是玻璃幕墙面板的最佳选择。 南玻集团负责人告诉记者,建筑门窗的安全和节能是涉及政府部门、开发商、行业专家、设计机构、材料制造企业、门窗企业的系统性工程,需要产业链上下游企业共同努力。南玻集团长期致力于推动建筑玻璃的有效利用,为社会提供更美观、更节能、更安全的建筑玻璃应用方案,他们期望通过此次高峰论坛的交流,助力国内,特别是福建省的建筑玻璃发展。




 
 
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