王秉文
河北建研科技有限公司 河北 石家庄 050021
摘要：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。
关键词：木结构；低碳；可持续发展；
0引言
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。
1. 现代木结构的主要特点
木屋架适用于跨度不超过15米，钢木屋架适用跨度不超过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5%～7%。
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610mm厚的砖墙，木结构建筑相对混凝土结构，可节能50%～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合条件下，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，防火性能满足要求。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日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、日本、美国、芬兰、德国、俄罗斯等国和台湾地区的企业及近30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，国内现代木结构建筑所占比例仍较低。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。
2010年3月，住房和城乡建设部与加拿大联邦政府自然资源部及加拿大卑诗省林业厅签署了一份为期5年的合作谅解备忘录。两国建设部门将在未来中长期探寻适宜中国建筑需要的现代木结构体系，发展并推广现代木结构建筑技术。2010年7月，宋恩华副省长率河北省考察团赴加拿大进行木结构应用专项考察，于7月8日在加拿大卑诗省省政府签署了关于建设中加合作低碳环保示范房屋的谅解备忘录。为促进现代木结构在华北地区的发展，决定在河北开展中加合作节能示范项目，该工程项目（河北省建筑科技研发中心1#楼）木结构部分是由著名的加拿大RJC设计院设计，工程总建筑面积约7500平米，其中木结构面积约4000平米。该项目2011年11月建成，在省内首次采用了“一托三”的结构形式，其中一层为混凝土框架结构，二至四层为木结构，木结构部分又包括了轻型木结构、重木结构及轻重木混合结构三种木结构形式。建筑主要功能为低碳、节能、绿色、环保建筑科学科研、示范和展示。
4.小结
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基石。除根据国情做好木结构材料选用、功能设计和造型设计外，需提升技术创新能力，侧重于诸如木结构梁柱设计、横纹受拉木结构的设计、木结构的工作性能（变形与振动）研究、木结构节点连接和木桥设计等诸多基础应用性工作，以点带面，以期全面推动中国木结构研究与产业的稳步向前发展。
参考文献：
[1]任海清、周海滨.中国现代木结构住宅未来发展之路[J]《木材工业》2006（20）45-47
[2]王贵荣.我国现代木结构房屋现状及前景[J]《木材加工机械》2009（36）35-36