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木结构建筑赶潮

作者: 来源: 日期:2016-8-15 16:46:22
 

木结构建筑

轻型木结构建筑具有良好的抗震性能,相对钢结构和钢筋混凝土结构而言,轻型木结构建筑一般具有较大的结构阻尼,在地震中能消耗大量的地震能量。处于地震带的国家和地区如美国、加拿大、日本、新西兰、智利、中国台湾等都选择木结构建筑作为其低层建筑首选的结构形式。

  当我们师从“欧美现代木结构”,迎接扑面而来的木结构热潮时,不应该忘记从自己的历史中汲取智慧;当我们赞叹祖先那些巧夺天工的技艺,赞美精妙绝伦的设计时,是否体味到,巧手后面是一颗纯净的心。

  我国木结构建筑历史悠久,3000年前就已经形成了榫卯连结梁柱的框架体系,到唐代逐渐成熟,很多木结构建筑至今已保存几百乃至千年。上世纪80年代,我国可用于木结构的木材十分紧缺,国家无力从国外购进结构用材,很多木结构建筑被迫停建。近年来,木结构、木建筑风潮从东部经济发达地区再次刮起。

  在人民富起来之后,具有节能、环保特性的木制建筑成为中产阶级追求更高生活质量和生活品位的代表,也成为时代进步和发展的标志。从桌椅板凳木门地板到木屋木建筑,木材正从装饰材料扩展到结构材料。在当下的建筑领域,木材已然扮演了古人倡导的“天人合一”的绝佳角色。

  当我们师从“欧美现代木结构”,迎接扑面而来的木结构热潮时,不应该忘记从自己的历史中汲取智慧;当我们赞叹祖先那些巧夺天工的技艺,赞美精妙绝伦的设计时,是否体味到,巧手后面是一颗纯净的心。

  木结构之热

“今年木结构专业应届生就业签约率,暂时处在各专业的首位,确实就业看好,对不起有的企业,没能满足他们需要,明年有两个毕业班,情况会有所缓解。”南京林业大学一位就业指导方面的负责人告诉记者,木结构专业毕业生主要从事木结构设计、木结构建筑施工、建筑木制品生产等工作,“这两年确实挺火”。

“现在主要是木别墅民宅、园林景观和传统木结构的复建与维修市场比较看好,这方面的专业人才也不多”。这位负责人表示,南京林业大学相较其他林业院校具有区位优势,同时其扎实的学风为用人单位所青睐。南京林业大学木结构建筑系副教授阙泽利刚刚结束了日本京都大学一年的进修后回国。像他一样,一些更年轻的学者已启程赴加拿大新不伦瑞克大学进行为期半年的学术访问。毫无疑问,这些专家学成后一定会回国,因为中国现在是世界最大的市场。

  木结构专业的高就业率从一个方面反映出这个行业的社会认知度,而这种认知度的提升也带动了木结构行业的展会经济。物资、建材、林业各个系统的相关方都已经将木结构作为自身工作的重要内容,座谈会、研讨会、论坛、沙龙、展览等更让从业者应接不暇。

  仅在月初的三天内,两个木结构与木制品方面的会议就分别在青岛和太仓召开,一个关注宏观,一个要卖木材;一个是国内机构主办,一个由国外协会组织;一个号称国际交流大会,一个干脆免去了会务费……先不说这样的活动能让与会者得到多少信息和收获,只是来回转场也让企业吃不消。这个领域的竞争由此可见一斑。

“绿色建筑、绿色建材、绿色家居等绿色消费已经逐渐深入人心,那么木结构建筑如何绿色,将成为其快速发展的关键。”中国木材保护工业协会会长喻迺秋表示,进一步推进我国木结构建筑的绿色发展是这个行业的根基。

  据记者了解,由中国国家能源局、美国能源部联合主办的国际太阳能十项全能竞赛将于8月在山西大同举行,来自13个国家的22支国际一流水平的参赛队将借助世界顶尖研发、设计团队的技术与创意,将太阳能与建筑(木结构、竹结构、钢结构等)以一体化的新方式紧密结合。届时中国木材保护工业协会将组织企业参与此次活动,而其真正的目的则在于通过绿色和可持续概念来提升和引领行业的发展。

  在木结构和木建筑技术领域,我们曾在几千年中领先世界。然而时过境迁,对于现代木结构来说中国又从“学生”做起。上世纪90年代末期,以引进北美轻型木结构为标志,木结构的研究与应用在我国逐步恢复。近年来,随着我国经济实力的不断增长及全球经济一体化,我国已经可以从国际市场上进口相当可观数量的木材,并引进木结构设计、制作和木产品生产技术。

  中国林科院木材工业研究所研究员任海青介绍说,我国各省几乎都有木结构相关的企业,包括结构材产品生产、木结构专用设备制造和木结构建筑建造的企业,以及各种原材料和木结构终端产品的贸易商等。按照地域分布、区域经济特征、企业发展规模及其产品类型,将全国木结构产业分成八个区域,分别为东北地区、北部沿海地区、东部沿海地区、南部沿海地区、黄河中游地区、长江中游地区、西南地区和大西北地区。

“可以说,木结构的研究与应用在我国出现了欣欣向荣的新气象,从工程应用、教学科研到规范制订都处在积极引进、消化吸收和完善提高的复兴阶段。”哈尔滨工业大学土木工程学院教授祝恩淳这样告诉记者。

  缘何受青睐

  早就有专家断言,木材未来发展的重要方向是结构材和户外材,木结构正是其指出的重点。那么木结构缘何受此青睐?首先木结构建筑低碳环保的特性没有人质疑。木材的生产能耗主要涉及采伐,运输,切割,烘干,包装等。相比混凝土和钢材生产所需要消耗的大量能耗,木材的生产能耗要低75%以上。在房屋使用过程中,木结构房屋的能耗要比混凝土房屋低20%以上。相同墙体厚度,木结构墙体的保温性能好是混凝土的7倍以上。木结构建筑在其生命周期终点拆除后,其90%的建筑材料可以被循环利用,用作其他建筑材料或者作为能源燃烧。

  木结构因其优异的低碳节能性在众多发达国家得到政府支持。加拿大卑诗省政府规定所有政府出资的建筑项目,在建筑结构可以用到木结构的情况下,必须优先使用木结构来建造。这也成为卑诗省政府低碳政策的重要组成部分。北欧如瑞典等国家早就大力推广非承重木结构墙体用于混凝土高层建筑的外墙和内墙,以提升高层建筑围护结构的保温性能。近年来木结构在中国的推广也得到了政府层面的支持。住建部和加拿大联邦政府自然资源部以及卑诗省林业厅于2010年在北京签订了《关于采用现代木结构建筑技术应对气候变化合作谅解备忘录》,并同期成立中国现代木结构建筑技术项目联合工作小组。中加双方第一个合作项目——天津泰达悦海酒店公寓作为中国首个四层全木结构公寓楼已经落成。

  抗震性能强是木结构近来被宣传的重要特性。自重轻:木结构自重是同等混凝土建筑的1/7,在地震中,自重越轻所受的地震力及建筑产生的晃动惯性就越小。木剪力墙抗侧性能好:由密布的木龙骨及定向结构板(OSB)组成的木剪力墙具有极佳的抗侧力,能够使木结构墙体不会出现混凝土墙地震中出现的X形裂缝。柔性结构耗能性佳:木材和金属连接件形成的节点具有弹性和一定的变形能力,通过自身变形使地震力被有效消耗,从而确保建筑框架的整体安全性。

  轻型木结构建筑具有良好的抗震性能,相对钢结构和钢筋混凝土结构而言,轻型木结构建筑一般具有较大的结构阻尼,在地震中能消耗大量的地震能量。在全世界范围内的多次大震中,轻型木结构建筑都表现出了很好的抗震性能,造成的人员伤亡较少。处于地震带的国家和地区如美国、加拿大、日本、新西兰、智利、中国台湾等都选择木结构建筑作为其低层建筑首选的结构形式。

  如此明显的优势使得木结构在中国短短数年间实现了急速的发展。任海青介绍,1990~2000年间,从事木结构经营活动的企业不到5家,主要以出口为主。2000年后,休闲产业对木屋的需求量激增,由于行业利润高,木结构企业的数量迅速增加,到2010年的10年间,木结构紧密相关企业已接近130家,产业链中主要环节都有企业在从事木结构相关的经营行为。

  当前框架结构材的木材原料主要进口,进口材的比例几乎占到70%。北方地区主要用俄罗斯进口材,南方地区主要用北美进口材。国产木材的使用基本上采用就近原则,东北地区使用落叶松木材,南方沿海、长江中游和西南地区使用杉木、马尾松等木材。同时,木结构产业链长、涉及领域广、环境友好、健康可持续等特点,涉及到林业、机械、建筑、环保、旅游、文化、房地产、园林、建材等20多个行业,并对上下游产业如林业经营、木质建材和旅游休闲等有明显的带动效应。

 与国情相结合

  木结构的明天,看上去很美。现实情况是对于木结构看得人多,用的人少。“目前木屋结构在中国建筑结构里仅占很少的比例,这是由我们目前的国情决定的。”祝恩淳表示。木屋以及木结构的发展要有赖于行业同仁的共同努力,些环节是需要引起大家重视的,包括防腐、木材消耗,还包括木结构占地问题。目前为止还没有对木结构的发展建设提出明确的政策性指导性的规定。

“目前木结构主要在高端市场,这不符合我国国情的,宏观来看,我国处在建设小康社会过程中,中产阶级应该是主流,但现在我国中产仍在成长中,现在木屋结构即别墅型建筑仅少数人才能享用,所以是个别现象,我们不能把个别当成一般,就一般情况而言,目前小木屋是确实不适合大城市的,我们国家的特点是人口集中,土地宝贵,将来当我们社会主义新农村建设达到一定水平了,木屋结构在小城镇和农村里是应该有关阔的发展的。”祝恩淳这样说。

  除了外部环境的约束,行业同仁更关注自身的可持续发展。全国木材标准化技术委员会结构用木材分技术委员会有关负责人就曾表示,木结构产业核心是结构材产品,《木结构设计规范》等标准对结构材仅是等级要求,缺少系统性的质量控制规则。结构材生产企业只有按照产品标准才能生产出合格且质量稳定的产品。目前我国现行的与结构材相关的国家标准和行业标准有7项。对此有专家表示,我国开展木结构标准化的工作历程不长,很多国产材产品的生产标准和产品的认证标准还处于建设中,尚未形成统一的认证标准体系,我国结构材产品在使用上存在盲目性和不科学性。

  问题还不止于此。“目前,国内绝大部分木屋都处于自建自用、租用或小产权房等状态。企业规模多为中小型,大部分缺乏设计和施工资质,我国木结构相关企业95%为中小型企业。”有专家曾大胆推断,我国木结构建造企业90%以上没有设计和施工资质。目前木屋建造企业:不是单纯从事建造活动,还包含了结构材料、连接件和门窗等产品制造生产活动。而这种现象的背后是行业社会化分工不发达,专业化水平低。

“党的十八大召开以来一直探讨了生态建筑的问题,木结构也是其中之一。我们能否把造价做低产量做大,如何突破自动化、工业化、标准变化的模式来做,只有做到量化生产才能控制好成本。”在福建省漳平木村林产有限公司总工程师吴冬平看来,行业前景无限光明,而他正在全力推进他的“美丽乡村”计划。




 
 
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