王斌斌：现代木结构建筑定位浅析

『作者简介』

王斌斌，男，现年50岁。建筑学专业工学学士，MBA硕士。国家一级注册建筑师，高级工程师。

历任中建六局设计院总建筑师、天津华厦设计集团华厦大地建筑工程研究院院长、中建科技集团中建装配式设计研究院院长助理、华东分院院长、木结构分公司总建筑师等职。

早期建筑作品曾多次获中建总公司设计评优奖、优秀论文奖。发表《装配式中小型公共建筑智能化初探》等多篇论文，参编《实用建筑设计手册》等著作。参与十三五国家重点研发（装配式相关）项目6.6.3和5.2.1课题研究。

木材作为主要建筑材料，在我国经历了很长的历史，也取得了辉煌的建筑成就。现代的木材加工技术，特别是胶合技术，使木材在作为结构材的用途上大有可为，为木结构建筑开启了崭新的时代。那么咱们国家的木结构建筑应该进行什么样的定位，来指导行业发展呢？通过现状调查，我们试做以下分析、归纳和总结。

1、我国现代木结构建筑现状调查

我们从如下几方面做现状调研：政策环境、林产资源、建筑用材、规范标准、工期造价、工程市场、企业人才、生态环保、历史文化、建筑艺术等。

1.1 政策环境

在第21届联合国气候变化大会上，习近平总书记指出，中国将把生态文明建设作为“十三五”规划的重要组成部分。发展绿色建筑和低碳交通，形成人与自然和谐发展的新格局。

2014年，住房和城乡建设部《关于大力推广现代木结构建筑技术的指导意见》提出，到2020年，现代木结构建筑在整个建筑业的市场份额的目标要达到8％。

2015年9月，在《促进绿色建材生产和应用行动方案》（由工业和信息化部和住房和城乡建设部联合发布）中，倡导推进城市木结构建设，重点推进旅游度假区木结构建筑应用。

2016年2月，国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出“未来十年三成新房工厂造，倡导发展现代木结构建筑”“发展新型建造方式，大力推广装配式建筑”。

图1-1 国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见

2016年，国务院办公厅发布了“国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见国办发〔2016〕71号”一文，并提出工作目标：“以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区，常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区，其余城市为鼓励推进地区，因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。同时，逐步完善法律法规、技术标准和监管体系，推动形成一批设计、施工、部品部件规模化生产企业，具有现代装配建造水平的工程总承包企业以及与之相适应的专业化技能队伍。”

木结构是“天生的”装配式建筑，在立足环保，在大力发展装配式建筑的政策推动下，木结构建筑迎来了发展机遇。

1.2 林产资源

在一带一路背景下，林产资源分析应该站在全球经济一体化的角度来思考。来看几个图表。

图1-2 我国木材历年进口量统计（来源：EPS数据平台）

图1-3 我国国产商品材产量统计（来源：EPS数据平台）

图1-4 世界及各地原木消费量统计（来源：EPS数据平台）

图1-5 世界及各地锯材消费量统计（来源：EPS数据平台）

图1-6 日本、加拿大、美国的原木、锯材消费量统计（来源：EPS数据平台）

以2014年的数据进行比较，我国木材产量8233万方，进口7293万方，合计消费量（不含循环利用部分）约15526万方；同期美国消费原木合计38546万方，加拿大15131万方，日本2481万方。同期全球消费原木369807万方，东南亚118301万方，非洲72358万方，欧洲10564万方，地中海地区10535万方，西太平洋地区4878万方。中国2014年的木材消费量与加拿大相似，占全球4.2%，是美国的40.3%。

我国木材加工业行业木材消费的结构是什么样的？根据其他数据，2016年中国木材总消费量为8449万立方米，进口资源量为28461.1万立方米，总量为3691.51亿立方米。

数据显示，相对于社会经济和其他消费来说，我们木材消费量不大；其次用于建筑的木材更是权重极轻；我们国家的工程建设量很大，木结构在其中的比重就更小了。宏观数据表明，建筑业与林业资源甚至还没建立起联系，建筑业对林产资源的利用，空间巨大。

1.3 建筑用材

由于在木结构建筑中大量使用木材，我国森林资源短缺，加上国家的森林保护政策，会不会对木结构建筑的发展形成原材料供给瓶颈呢。

在过去十年中，森林覆盖率显著增加。但是，应该指出的是，国家只实施天然林保护，禁止伐木。 鼓励使用人工速生林，例如，每年向国外木结构市场出口大量杨木多层胶合板和单板层积材(LVL)。随着对木材市场和技术进步的需求，我们完全有必要也有能力国产化产集成材新材料，如OSB（定向刨花板）、LSL（层叠木片胶合木），PSL（平行木片胶合木），指接材（ Finger-jointed Lumber）、I－joist（工字形木搁栅）等。此外，由于其资源丰富，价格低廉，质量上乘，俄罗斯落叶松和樟子松，北美的SPF规格材都已进入国内市场。这些是用于建造木结构的良好材料。还有很多富产木材的国家和地区，全球资源范围看，原材料供给不会影响我国的木结构建筑发展。

这里我们主要讨论木结构建筑的结构用材。“现代木结构”可以用“现代”来定义，并且与传统的木结构严格区分。甚至是划时代的区别，结构用材有了变化和发展是其主要原因。随着胶合技术的发展和完善，集成材将不可避免地取代原木作为结构材料。主要的结构用材有GLT、CLT、LVL等。

胶合木（胶合层压木材Glued LaminatedTimber简称Glulam，或GLT）是一种工程木材，由小尺寸实木锯材顺纹方向排列，用冷固化型胶粘剂，粘结而成。它可以制成大跨度弯曲梁，广泛用于体育设施和大型公共建筑的建设。GLT是一种优质、美观、可降解的工程复合材料，广泛应用于桥梁、建筑等工程领域。落叶松在中国广泛分布，蓄产丰富，强度高，适合木材的工业化加工。

图1-8 胶合木（GLT）示例图

交错层压木材（cross-laminated timber简称CLT）是一种新型木建筑材料，也称为交错层级材或交错层积木材。它使用窑干杉木(云杉或冷杉)指接材，分拣和切割成木方后经正交(90°)叠加，采用高强度材料胶合成型，预制成所需要的材料体积。该方法的特征在于将横纹竖纹交叉垂直的木材黏合在一起，并且其强度可以代替混凝土材料。试验结果表明，采用该材料制成的木结构具有良好的抗震性能。

图1-7 正交胶合木（CLT）示例图

LVL（Laminated Veneer Lumber）是单板层积材的简称。LVL是一种由原木木材经旋切或刨切而成的单板，经干燥、涂胶后，由顺纹或大部分顺纹组坯，再经热压胶合而成。按材料分为包装级LVL，家具级LVL和建筑级LVL，按原材料，分为杨木LVL和松木LVL；LVL具有高强度、高韧性、稳定性好、规格准确等结构特点，其强度和韧性比实木锯材高3倍。

图1-9 单板层积材（LVL）示例图

1.4 工程市场

我们先看国外木结构建筑市场现状。在亚洲，日本，欧洲，芬兰，瑞典，北美，美国和加拿大等发达国家，现代木屋已广泛用于住宅建筑。与钢结构和混凝土形成了三足鼎立的趋势，无论是建筑风格还是结构体系。建筑方法有其自身的特点，是世界上最先进的木结构的代表。近年来，在日本，新建住宅中木结构建筑的比例约为45％；在欧洲北部，芬兰，瑞典，90％的房屋是1~2层木结构建筑；在北美，80％的居民生活在木结构房屋中。德国有生态住房研究所，门窗研究所，专门研究用生态材料来建造住宅，并已建造很多案例。日本，美国加利福尼亚，中国台湾等地区都采用木结构作为防震和抗震的重要手段。轻型木结构住宅在地震中倒塌的情况几乎为零。从日本木屋的类型来看，梁柱木结构仍然占绝对比例，吸收了中国古代木结构的精髓，也有其独特的风格和个性。在这些林业发达国家，各种新材料和新技术得到了广泛应用，建筑技术水平相对成熟，除了建造一些新的和独特的木制别墅。还在为公共建筑，多层和高层建筑中的混合结构开发木结构技术。

然后我们研究中国木结构建筑的市场现状。近年来，中国木结构等木结构的设计和制造逐渐从传统方法进入现代胶合板结构的设计和加工方法。然而，自20世纪80年代以来，为了保护森林资源，国家一直主张保护替代用途。特别是建筑部门发布了一份关于限制建筑用材的特别文件，要求用钢代替木材，塑料已取代木材，中国木结构建筑的研究和应用已停滞数十年。现代木结构建筑技术远离发达国家。

在过去的十多年中，由于中国实施的人工快速增长的森林政策效果明显，种植面积和库存量均跃居世界前列，为国内的木结构发展带来了机遇。国家建设和质量监督检验主管部门也与时俱进，发布并实施了一系列木结构设计和质量验收标准。在经济全球化的背景下，进口木结构建筑已进入北京，南京，上海，西安，杭州，武汉等主要旅游城市，以及海南等旅游目的地。并引起了业界的关注。木结构从住宅、酒店到海滩、茶楼、园林景观的广泛应用，到目前为止，中国有2000多个新的木结构房屋，每年建造速度超过600。目前的建设绝对数量虽低于国外，但发展迅速，市场广阔。大多数这些木结构使用外来结构材料和先进的建筑技术。外国政府机构和行业协会为在中国培训和讲授木结构建造技术而做出了巨大努力。许多著名的大学都参与了木结构的研究。各种形式的研讨会也经常举行，特别是许多木结构生产和施工企业，在旅游资源开发以及震后重建工作中发挥着重要作用。可以预见，木结构已经迎来了发展的春天。

约70％的木结构是轻木结构，约16％是重木结构，约17％是其他形式。木结构（包括重型和轻型木材混合结构，良好的干燥结构，木结构和其他建筑结构等）。在建造的木结构中，木制别墅占总数的51％。

在过去十年中，我们国内外相关机构为现代木结构建造了一些试点和示范项目，同时倡导木结构。

2005年，加拿大木结构住宅中心，即梦家园办公大楼在上海浦东金桥开发区落成；2006年9月，上海市徐汇区木结构平屋顶改斜坡屋顶示范工程竣工，上海已完成数十个项目。完成了青岛18栋旧房改造的重建工作也采用了木结构；南京，石家庄等地的数百栋平屋面楼房采用木结构改造升级为坡屋顶。加拿大政府在2008年汶川地震之后，为灾区建了一些木结构建筑，如都江堰向峨小学、青川县农房工程、北川县擂鼓镇特殊教育学校、绵阳市特殊教育学校等。这些项目为现代木结构在整个建筑市场中起了示范作用。

1.5 规范标准

住房和城乡建设部修订了与木结构有关的一系列标准和规范，逐步形成了比较完整的技术标准体系。特别是国家标准GB50016《建筑设计防火规范》也增加了木材结构的相关内容，国家标准图集《木结构住宅》修编后，2015年1月经住建部批准，更名为《木结构建筑》。扩大了木结构体系的适用范围。图集包括三个现代木结构体系：轻型木结构房屋体系，胶合木房屋体系和原木房屋体系。

图1-10 我国木结构允许高度图表

我们对木结构建筑1:1的尺寸模型进行了模拟地震振动台试验研究、对典型木结构构件的耐火性进行了极限验证试验研究、对木结构耐久性的研究、对木结构用材目测分级规格材强度测试研究等，取得了很多成果，为我国现代木结构建筑技术的推广应用提供了依据。

目前，与发达国家相比，中国木结构建设相关规范、标准仍存在差距，需要进一步完善。首先，现代木结构建筑高度和跨度，国外实践证明，加拿大已经建成18层高的木结构公寓楼并已投入使用，日本云出体育馆、美国华盛顿州塔科马体育馆等已建成使用大跨度建筑。 而我们的规范要求不超过三层木结构，在体量和跨度方面没有明确定义。防火分区最大1800（加设喷淋后最大3600）平米，这样木结构的应用范围和建筑规模是有限的，这不利于多层甚至高层木结构的发展。

其次，在消防规范方面。据统计，不到1％的火灾伤亡是由于房屋倒塌造成的。防火规范过于保守，限制了现有木结构的建筑规模和木结构技术的应用。在一些发达国家，木结构可以根据不同的结构形式和构造来进行防火设计：美国的轻型木结构依赖于结构层两侧的装饰层，为房屋穿上防火服；根据木材在表面形成一层碳化层以防止火灾的原理，井干结构和梁柱结构通过放大结构尺寸，在火灾中有足够时间不倒塌，留下逃生的时间。建筑物使用中的明火点（如厨房）四周设置防火隔离措施；设置烟感、温感等感应报警器和消防喷淋装置，重点在于预防；国外防火损害预防更加注重人身安全的保护，拥有完善的财产保险制度。此外，由于我们木结构的防火验收标准不完善，现有的木结构面临着无法验收的问题。 因此，大多数木结构建筑都是“小产权房屋”，没有产权手续。最后，木结构部品构件缺乏标准化，标准化程度有待提高。另外，大型木构件和部品的技术标准不完善，在公共建筑中推广木结构也受到阻碍。

图1-11 我国木结构工程建设常用规范标准示例

目前，中国木结构工程建设中常用的相关规范标准是：

1）《木结构设计标准》GB 50005-2017

2）《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB 50165-92

3）《木结构工程施工质量验收规范》GB 50206-2012

4）《木结构试验方法标准》GB/T 50329-2012

5）《木骨架组合墙体技术标准》GB/T 50361-2018

6）《胶合木结构技术规范》 GB/T 50708-2012

7）《木结构工程施工规范》 GB/T 50772-2012

8）《防腐木材工程应用技术规范》GB 50828-2012

9）《轻型木桁架技术规范》JGJ/T 265-2012

10）《装配式木结构建筑技术标准》GB/T 51233-2016

11）《多高层木结构建筑技术标准》GB/T 51226-2017

12）《建筑设计防火规范》GB 50016—2014

1.6 造价与工期

1.6.1 建造成本

对于在木结构建筑，投资商，建造商以及业主最关心的是综合造价。由于现阶段在中国建造的大部分木结构都是别墅，大部分建筑材料都是进口的，还有一些材料或部件。即使是在国外加工，不包括土地的木结构房屋的建设成本也将达到4,000-6,000元/平方米。在使用过程中需要持续维护，这也会增加使用成本，大多数人因此望而止步。

建造和使用木结构建筑房屋的成本是否会限制其推广和应用？答案是否定的。由于影响成本的因素很多，如不同地区，不同标准，不同材料，不同风格的木结构建筑要求，成本不可避免地不同，关键在于成本控制。如果地震多发地区的村庄和村庄成本太高，木制建筑就不能普及。项目成本控制应从几个方面入手。首先，合理的国内材料价格取代了进口材料，特别是大量人工速生林的使用。其次，由于国内外劳动力成本差异较大，应采用国产加工的零部件。第三，在地面上尽可能采用一些常见的组件和组件，最近的购买是为了节省运输成本。四，通过结构设计降低成本，例如，第一层可以是框架结构，砖隔墙，在一些地区，竹子非常丰富，可以混合竹木结构。总之，简单但不粗糙，低成本但不低质量，在满足房屋基本要求和功能的条件下，有可能最大限度地降低农村地区的成本。根据相关数据分析，木结构和砖混结构房屋的成本基本相同，砖混结构房屋的维修成本略低。但是，由于木屋的节能使用成本低，两者之间的确切差异有待进一步研究。

1.6.2 木结构建筑工期特点

在施工周期方面，木结构建筑的现场工期短：现代木结构的所有零部件和连接件都在工厂都是标准化生产的。因此，其现场施工安装速度远比混凝土和砌体结构快。即使不使用预制构件，一般的木结构也是由经验丰富的建筑工人建造的，建造速度比同尺寸的砌体结构房快得多。采用预制构件可进一步缩短施工周期。

1.7 企业人才

截至2013年底，中国的木材加工企业已达到1,416家。中国木材工业2014年总产值达到2.7万亿元，进出口总额达到1380亿美元。木结构建筑的保有量约为1200-1500万平方米。

根据调查，95%的设计单位在木结构设计方面有超过3年的经验，但只有三分之一的单位有超过10年的经验。木结构施工企业进入10多年的成熟企业只有10家。目前，木结构建筑公司的技术基本上依赖于引进和吸收国外技术。设计技术，材料技术，加工设备，加工工艺，施工工艺，管理技术和维护技术普遍较低，施工工具，材料，配件和设计软件并不完善。虽然现代木结构建筑构件，建筑零部件和木结构企业有很多，但大多数都太小，上下游企业，行业组织，行政部门和学术研究机构之间的互动很少。缺乏有效的整合。资源，产业链严重脱节。

自21世纪以来，现代木结构在中国逐步发展，一些大学已开始对木结构专业人员进行教育和培训。例如，北京林业大学，南京工业大学，哈尔滨工业大学，南京林业大学，同济大学和上海交通大学。一些企业还向高校提供了有针对性的培训课程，木材结构专业毕业生的就业情况良好。

自2010年以来，各林业、木业协会与大学，职业技术学院，培训机构等合作开展建筑，建筑结构和建筑工程专业的教育培训，面向大学生，以及木结构公司的技术人员。为各种建筑设计院的注册师、工程师提供了各种木结构教学课程，先后5000多人参加了培训。

1.8 生态环保

1.8.1 木材的低碳特性

木结构基于林产资源的可再生特性，是混凝土，钢和黏土砖等其他结构用材所不具备的。木材作为建筑材料具有许多环境生态方面的优势，每吨木材的生产，只需453千瓦电力，一吨钢则需要3780千瓦。数据显示，每生产1吨材料：从木材中释放1070千克氧气，二氧化碳固化1470千克；钢释放5000kg二氧化碳；水泥释放2500kg二氧化碳。 一个单位材料的加工能耗，木材:水泥:钢铁:铝的比值为1:5:191:791。因此，木材的使用是“唯一真正天然和可再生的建筑材料”。

1.8.2 土地资源利用

中国是一个人多地少的国家。2003年，国土资源部发布了关于限制独立别墅建设的专门文件。从住宅用地的角度来看，由于土地资源的稀缺性和固定性，其供应量正在减少，土地价格上涨将推高建筑成本。限制别墅的开发，以别墅为主体的木结构住宅也在其中。木结构别墅是目前木结构建筑的重要市场。

鉴于以上原因，我们建议木结构的发展应重点，建设新的村镇建设和地震多发区。二是城乡多层混合木结构建筑，和生态旅游景区临时建筑。原因是农村村民有自己的房屋和宅基地，大多是单层建筑。因此，重建不仅不会影响土地的使用性质，还可以提高土地利用效率。地震多发地区主要是农村地区或山区。土地不占用耕地，木结构可以作为有效的建筑防震措施。城乡结合部的木结构房屋建筑也是一样的。装配式的木结构房屋不仅不破坏耕地，还可以解决年轻夫妇和临时居民的住房问题。在旅游风景区，选择木结构景观建筑，不仅可以保护耕地不被占用，还能美化环境，还可能会为旅游区增添靓丽的一道风景。

1.8.3 森林资源正在发展

自然健康和舒适放松一直是现代人的目标。未来木结构的发展将面向小城镇的建设。随着中国木结构建筑的兴起，深入的研究和抗震措施的不断发展，木结构建筑将成为中国建筑史上的又一次革命性进步。经过多年的复苏，中国的森林面积排名世界第五。森林面积逐渐增加，可以改善生态环境，我们要继续培育优良树种，提高林产质量，适度采伐，使木材资源得到循环利用，实现可持续发展效益。有必要充分利用有价值的森林资源，使其成为取之不尽的资源，使木结构得以广泛应用。

1.9 历史文化

中国是世界上最早使用木结构建造房屋的国家之一，在木结构的应用方面拥有数千年的历史和经验。最古老和原始的建筑物由木材制成。目前，全国各地尚留存数百年甚至数千年的木结构建筑很多处。最早的古代木结构可以追溯到西汉时期。直到唐朝，特别是经宋元之后的明清时期，经过几千年的艰苦努力，中国的木结构建筑达到了建筑艺术的高峰。宋朝李诚所著《营造法式》，明清时期的《园冶》、《清工部工程做法则例》等著作，形成建筑实践与理论的统一。中国古代木结构的辉煌成就已成为中华民族的瑰宝之一。它在世界建筑史上是独一无二的，丰富了人类文明的历史。

图1-12 山西应县释迦塔（辽代木塔）剖面示意图

由于原材料的匮乏，“以钢代木、以塑代木”，曾一度盛行。多年来，在建筑中使用木材（包括木结构）一直处于相当不利的地位。近几十年来，大多数建筑在城市化和工业化过程中采用了混凝土结构。只有少数古建筑和改造项目，以及旅游景点等少数建设项目，才是用木结构建造的。业内关注程度低，木结构从业人员少，木结构建筑的发展停滞不前。

现代木结构建筑系统是建材行业的一项重大创新。但由于宣传力度、传播渠道等原因，对森林资源的破坏和高成本的传统概念仍然是人们对木结构的主要印象。现代木结构施工技术不同于传统的木结构施工方法，不再采用简单的锯材，不再依靠大直径的原木。通过胶合木加工技术，工程材料的工业化生产大大提高了原木的利用率和性能。扩大了木材在建筑业的应用范围，可用于建造大跨度建筑和多高层建筑。也逐步克服了可燃性和易腐的缺陷。现代木结构部件可以在工业化工厂中预制，可持续森林管理经验在一些林产业发达国家也已经相当成熟。可以持续提供林产供给和保障稳定的木材供应。

1.10 建筑艺术

中国古建筑在阐释传统木结构方面的艺术性已经达到了很高的水平，此不赘述。现代木结构由于结构用材胶合技术的创新和发展，给建筑形象带来了全新面貌。木结构不仅可以像混凝土结构一样用梁柱的形象来完成传统空间的塑形，还能完成其他结构形式不能做到的灵活多变的空间形态塑造。为建筑创作艺术增加了可实施的路径。

图1-13 木结构建筑艺术案例-法国巴黎梅斯蓬皮杜中心

与当今的框架结构相似，中国传统的木结构建筑不仅具有结构的可靠性，而且具有建筑的艺术性和技术使用功能，长期引领着时尚潮流。在这种框架式木结构中，几乎每个部件都有其建筑机制，这解决了建筑的功能问题。 如柱侧脚、墙围、月梁、拱、榫等各构件规格，形状和位置均取决于结构的需要，并在注重工艺的同时获得美观。“斗拱”是中国古建筑结构构件的典型。它是柱与梁之间的过渡构件，逐渐发展成为上下柱网或柱网与屋梁框架之间的整体结构层。它由若干桶形方木和弓形交叉木底座组成，垂直和水平交叉，以支撑延伸的屋顶空腔，并将其重量集中在支柱上。中式古建筑的柱头科斗栱的形象已经成为一个文化符号，上海世博会中国馆，它是我国建筑历史及文化精华——“斗栱”的全新发展。由于它的尺度、体量十分巨大，其主体骨架使用木结构已经无法满足建筑空间以及强度（含承受建筑重量、地震、风力的能力）及抵抗变形等的要求，因此本馆采用了钢结构。这里想要表达的是木结构艺术的现象。

图1-14 上海世博会中国馆

我国古代木结构建筑特有的连接方式“榫、卯”本身就是匠心独运的艺术创造。“榫、卯”的节点构造特征，因其无钉，齿轮销，等与木材材料、刚度不一致的连接部件，节点受力时不会发生脆性破坏。是抗侧力，即抗震的关键节点技术。这种结构与现代梁柱框架结构非常相似。榫卯节点不仅可以传递弯矩，而且可以实现建筑物的刚度协调。与此同时，当发生强烈地震时，建筑物的所有部分都将“松散”和“变形”，使建筑物“松散而不塌陷”变得灵活。起到了耗能的作用，体现了中国木结构节点“柔性和刚性”的基本特征。榫与卯的结合是精湛技术和完美艺术的展示。

图1-15 现代榫卯建筑案例-日本建筑设计师坂茂设计的瑞士某木结构建筑

木结构在建筑装饰领域的艺术效果也是独特的亲和的。举如下案例看一看。

图1-16 现代木结构建筑室内效果案例

2、市场分析

综合起来，除了1.1~1.4所述的政策环境、林产资源、建筑用材、工程市场的调研，这个概念，即多年来形成的木结构建筑的普遍接受，也是木结构建筑市场的重要因素。

几十年来，砖混结构已广泛应用于我们的民用建筑中。施工成本低，给人以安全感，耐用性和低维护成本，而木结构房屋不稳定，不安全，易着火，易受害虫害。遇水分会导致腐烂和霉变，因此难以接受这种新的木结构建筑。由于对现代木结构的理解不足，因而产生这些疑问是正常的。只要在成本，安全，保护，功能等方面采取适当措施，通过大量的实验比较，专业知识的宣传，样板房的示范，特别是中国古代木结构建筑和文化的影响，我相信人们的思想会发生变化，而木结构建筑的生活体验也会影响人们的固有观念。现代木结构完全可以被接受。下图所示的各类木结构建筑发展趋势也能说明这一点。

图2-1 我国木结构建筑中各类建筑的比例（以2015年为例）及发展趋势

通过1.1政策环境、1.2林产资源、1.3建筑用材、1.4工程市场的调研，和以上的分析得出，木结构建筑的市场定位：地域性强、性价比高的，适合以建筑群体方式、大跨度大空间方式、组合结构方式进行规模化产出的独特建筑产品。

3、技术分析

首先我们对木结构建筑的技术的问题进行分析。

从木结构行业角度看，我国木结构设计专业人员、及木结构的生产和施工技术人员都很匮乏。这是木结构企业发展的瓶颈。

目前的情况是，一些公司没有专业设计师，完全复制北美或北欧架构系统，受人为限制；另一种情况是，只有效果图（从互联网上获取信息），依靠施工人员的经验，这种方法是不可取的。因为建筑必须是安全的，所以这种做法会给建筑物带来许多隐患，也会破坏木结构市场。此外，由于缺乏大型木结构构件和部品的生产工艺、缺乏技术标准，公共建筑中木结构的使用受到严重阻碍。

鉴于上述问题，我国对木结构的研究与开发受到了足够的重视，著名的大学如同济大学，哈尔滨工业大学和东南大学也参与了木结构的研究和开发。少数林业学院培养了多批次本科人才。加拿大木材工业协会在该领域进行了大量培训。 初期阶段，我们可引进国外的生产技术和系列产品，逐步发展，我们要打造出自己的产业链和专业设备制造厂家。加快木结构建筑的本地化和本土化，以设计为主导，着眼于结构材料、构件生产和现场装配的技术创新。我们还必须重视室内外胶黏剂和金属连接件的研究，开发中国木结构建筑的设计软件。结合相关学科，对建筑材料，结构体系，室内外装饰进行综合研究。

其次，我们分析木结构建筑的功能和保护措施。为了保护木结构主体，延长其使用寿命和安全寿命，必须采取防火，防虫，防腐等措施，对木结构进行有效处理，或对木结构进行有效处理。符合国家标准的相关要求，如《木结构设计标准》。

木结构建筑中，木质材料被更多地使用，由于害虫可以出现在各种木材中，特别是白蚁和甲虫。它们可以在木头上形成虫眼和昆虫沟，有些甚至可以渗入木材的木质部，使木材受到严重破坏，严重时可能会造成事故。此外，木质建筑还存在功能性问题，如墙体隔音，隔热，振动和噪音，尤其是地震和消防安全问题。因此，在木结构的设计和施工中应采取有效的预防措施。

令人欣慰的是，外国在这方面有非常成熟的经验。在此基础上，我们应该继续深化和改进这些技术，以取得更有效的结果。为我国木结构的发展扫清道路。

通过1.5规范标准、1.6造价与工期、1.7企业人才，和以上的分析得出，木结构建筑的技术定位：高技术含量、高装配率、高性能、高表现力建筑。

4、生态分析

为了归纳和梳理的方便，需要说明，这里所说的生态是“大生态”概念，在这个观念下，除了自然生态，人类也是自然的一部分，人文也属于“伟大的生态”范畴。

木结构有助于减少碳排放。一些研究表明，轻钢建筑在整个生命周期中的总能耗最大，比木结构建筑高31％；其次是混凝土结构，比木结构建筑高30％。而木结构建筑的总能耗最低。哈尔滨市木结构与砖混结构隔热墙结构采暖过程中能耗的对比研究表明轻型木结构房屋比砖混房屋复合保温房消耗的热量少41.99。现代木结构建筑技术的发展和推广为中国的绿色生态，节能和减碳建设项目提供了新的可行选择。

木本植物依靠光合作用将光能和二氧化碳转化为构成木材的细胞。正是这些细胞构成了木材的早材和晚材，并形成木材特有的结构特征。在木材生长到切割的过程中，木材不需要像其他建筑材料一样被熔炼，燃烧，不消耗能量，也不会造成环境污染。

图4-1 不同建材的能源消耗与碳排放量示意

从木材的加工耗能的角度来看，如钢和混凝土等建筑材料都一样，需要加工树木从原木到可用木材的转化。在材料准备过程中，钢，混凝土和木材（密度0.50，g/cm3的人工干燥木材）所耗用的能源分别为266,000、4,800、3,210，MJ/m3，如图4-1所示。相应地，这些材料制备的碳排放量分别为5,300，120，100，kg/m3（见图4-1）。由上述数据不难看出：木材比其他建筑材料能耗更低，碳排放量低。虽然混凝土生产的能耗与木材的能耗差别不大，但在建筑施工中，混凝土建筑中使用的大量钢材所造成的碳消耗不容忽视。木结构建筑用钢量很小，碳排放量很低。

图4-2 广西柳州开元寺

图4-3 杭州香积寺

中国古代建筑的遗迹大多是珍贵的人文资源。虽然现代木结构的建造与传统古建筑相比较，已经大相径庭，但是中国古建筑的艺术造型，人文形象已经深入人心，因此，用现代木结构的技术表现传统的建筑形式也是常见的，易于被接受的做法。譬如杭州香积寺，从大殿的剖面图可以看出来，采用现代技术建造的大殿内空间与传统做法完全不一样，但其外观仍旧保留传统建筑的风貌，从文化情感上拉近了人们的距离。

通过1.8生态环保、1.9历史文化、1.10建筑艺术，和以上的分析得出，木结构建筑的生态定位：低碳环保的，建材可再生的，历史、文化、艺术、的物质载体。

5、结论与综合定位

林业和建材业在中国国民经济发展中发挥着重要作用。虽然中国木结构建筑的市场份额相对较小，但随着不可再生资源的日益匮乏，木结构建筑的生态优势日趋显著，伴随着建筑工业化的时代进程，装配式建筑的大力推广，木结构相关标准和规范的颁布和实施，木结构建筑在建筑行业的影响会逐步扩大，木结构建筑必将具有不可估量的发展前景。

5.1 木结构建筑的物质基础

中国大量种植快速种植园，并辅以丰富的资源，如北美云杉，松树，杉木（SPF），俄罗斯落叶松和樟子松。为木结构提供木材来源。此外，中国还拥有丰富的竹资源。随着人工林的有效加工和利用，大量新结构材料的开发为木结构提供了物质基础。

5.2 木结构建筑的经济基础

随着中国经济的快速发展和对材料需求的不断增加，对生活质量和生活环境的要求也越来越高。由于木结构的个性化设计，贴近自然，舒适，环保等优势，具有经济实力的消费者将成为首选。特别是在江苏、浙江长三角地区、京津冀地区、珠江三角洲地区，人们具备消费实力，木结构建筑具有很大的潜在市场。

5.3 木结构建筑的技术基础

目前，国内木材工业的发展为木结构的应用奠定了技术基础。例如，中国已成为人造板生产的大国，多层胶合板的生产也处于世界前列。LVL（单板层积材），OSB（定向创花板），冷压胶合梁柱技术已基本成熟，有的已形成工业生产规模。只要大跨度胶合梁和大弯曲构件等特殊技术得到充分研究和应用，从生产和技术角度构建现代木结构是完全可行的。

5.4 木结构建筑的应用领域

木结构及其结构已在中国广泛使用。目前，我们考虑的发展方向如下：

（1）长江三角洲（江苏，浙江），珠江三角洲（广东等），京津冀地区（北京，天津，河北）等地的新农村住房建设：

（2）在地震多发地区（如四川，青海，甘肃，辽宁等地）建设抗震木结构;

（3）在海南、云南、苏州、扬州、大连等人居条件较好的风旅游区和城市建设生态友好型住宅和景观建筑和构筑物；

（4）古代木结构建筑的修缮和重建。中国有大量的古代木建筑（如木塔、皇宫、寺、庙等）和世界文化遗产建筑，这些文物需要修缮和保护，修旧如旧；有一些古建筑因火灾、战争被毁，需要重新复原建造。

（5）其他现代木结构，如体育馆，大厅，剧院和其他大跨度建筑物;公共建筑，如图书馆，学校，医院和幼儿园。在现代建筑中，采用木质结构和轻质材料建造异型屋面是很容易的。建于上世纪70~90年代的平顶住宅改作斜坡顶建筑，采用木结构技术已很常见。

5.5 木结构建筑的美好未来

在过去10年中，中国的建筑完工量一直位居世界第一。 随着中国经济的快速发展和住房概念的变化，中国建筑市场混凝土长期占主导地位的市场结构将被打破。混凝土结构，钢结构和现代木结构的多维结构体系，将逐步形成工程建设的体系。中国大部分地区与日本，北美和北欧相似。结合我们的文化特点，我们走中国自己的木结构建筑发展道路。

通过以上的归纳分析，综合市场定位、技术定位、生态定位的分析成果，木结构建筑的综合定位：建材资源可持续再生型装配式建筑。

结合木结构建筑的综合定位，我们就木结构建筑的发展提出以下建议：

（1）编制木结构建筑发展规划

制定国家和省级木结构发展规划，协调与木结构有关的各种资源，引导行业发展。

（2）增加对木结构建筑的政策激励

丰富和完善我国预制建筑和绿色建筑材料标准规范和评价指标体系，并将木结构技术纳入相关发展规划和资金机制。将木结构建筑技术纳入国家和地方政府建立的装配式建筑的财政激励机制框架，并将高强度结构木材和辅助组件作为绿色低碳建筑材料包含在绿色建筑材料认证标准和认证体系中。进入绿色建筑产品目录。加快研究制定财政，财政，税收等优惠政策，促进木结构产业发展，建立积极的投融资机制，鼓励担保机构加大对木材施工企业的支持力度。

（3）针对性开展木结构建筑技术研究

制造木结构技术，材料研究和各种木结构形式的研究；材料与构件部品的研究；连接技术的研究；防震技术的研究；消防安全的研究；防腐防蛀以及维护技术的研究；等。

（4）逐步完善相关标准规范

完善现代木结构的设计，加工，施工，验收和维护的相关规范和标准；尝试突破当前防火规范木结构的局限性。

（5）加快多层高层木结构的试点示范

研究发达国家多层次和高层现代木结构建筑的发展经验，研究适合中国国情的多层次和高层次木结构技术。选择项目进行多、高层木结构建筑试点示范，为相关标准规范推陈出新提供实践支持。

（6）选择合适的区域来推广现代木结构建筑

针对我国各地区经济发展不平衡，木材结构产业基础不同，应采取多种措施的政策。在地震灾区，地质灾害频繁发生，旅游度假区是推广木结构的重点区域。经济发达地区农村自建房屋，和新农村民宅适宜推广木结构建筑。在政府投资的公共建筑物，例如学校、托儿所、敬老院、公共景观等，以及坡屋顶改造、棚户区改造等既有建筑改造工程等，推广使用木结构。木结构建筑技术在我国主流建筑市场的应用逐步扩大。

（7）促进木质新型墙体和建筑构件在混凝土结构和钢结构中的应用

积极推进木框架结构墙、木质自承重墙等优质新型墙体在建筑工程中的应用。鼓励在轻木结构中包括木框架结构隔墙、以及重木结构的非承重墙进入《新型墙体材料目录》。鼓励施工单位在新建，扩建和改建工程中使用木质隔断墙。

（8）积极培育木结构企业发展

为木材施工企业给予高新技术企业评价和激励的优惠政策和条件；有条件的地区可以实施退税，以支持现代木结构企业的发展。

（9）建立木结构建设管理制度

将木结构建筑纳入装配式建筑管理体系，并建立木结构专门的建设管理制度，严格质量要求。

（10）加强相关人员能力建设

健全木结构体系人才队伍建设，包括设计、加工、现场各个产业链节点的人才培养培训方法。

（11）宣传推广现代木结构建筑

政府指导、行业宣传、企业发力，塑造木结构的行业形象。

（12）加强国际交流

与木结构建筑发达的国家的行业协会进行技术交流，汲取他们的过往经验，共同开发国际国内木结构建材市场、建筑市场。

木结构建筑具有很长的发展历史和深厚的中国文化底蕴，现代木结构建筑也有了良好的开端。并且发展较快，在建筑工业化的历史机遇下，木结构建筑是绿色、环保、节能、低碳时代的“天之骄子”，它前景广阔，必将迎来光明的未来。

【参考文献】

[1] 有关木结构的政策解读[OL]

http://blog.sina.com.cn/s/blog_1644d8aa30102xb5d.html

[2] 分析：2016年我国木材消费量和资源情况[OL]

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[3] 杨学兵中国多高层木结构标准及木结构未来发展[R] 2018

[4] 刘涌 张烁刚我国木结构建筑发展趋势浅析[OL]

http://www.fx361.com/page/2017/1012/2364182.shtml

[5] 我国木结构建筑发展现状、问题及对策[OL]

https://www.cbi360.net/hyjd/20180504/129151.html

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https://wenku.baidu.com/view/e99efc90a1116c175f0e7cd184254b35eefd1a30.html

[7] 王佳节能环保，重识木结构建筑 [J] 企业技术开发 2010

[8] 宋莎莎杨峰 费本华 木结构建筑的生态发展历程[J] 木材加工机械 2015

[9] 郑军德理性与感性的交融——再看中国传统木构建筑艺术 [J] 艺术教育 2009

[10] 现代榫卯建筑 [OL]

https://www.douban.com/group/topic/115468230/?type=rec

[11] 看一看木建筑的艺术 [OL]

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1561848187496818&wfr=spider&for=pc

[12] 中加生态屋 [J] 中国住宅设施 2012

[13] 易欣于伸 试论现代木结构建筑的低碳环保性能 [J]2012

(责任编辑:何雯丽)

延伸阅读：

无人机在钢结构工程质量检查监测中的应用 钢结构连廊设计的一些技术总结 世界首例大型站改钢结构整体跨线落梁施工顺利完成

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