中国木结构建筑的发展史与展望

时间：2015-12-20 22:57:59 所属分类：建筑科学 浏览量:

0前言 2011年3月11日，日本本州岛海域发生里氏9.0级大地震，造成几万人死亡或失踪，而这其中，大部分人死于海啸。 2008年5月12日，我国四川省汶川县发生里氏8.0级地震，造成近8.5万人死亡或失踪。对比之下，让人不禁要问，为何我国伤亡人数比日本多出这么多

　　0前言

　　2011年3月11日，日本本州岛海域发生里氏9.0级大地震，造成几万人死亡或失踪，而这其中，大部分人死于海啸。

　　2008年5月12日，我国四川省汶川县发生里氏8.0级地震，造成近8.5万人死亡或失踪。对比之下，让人不禁要问，为何我国伤亡人数比日本多出这么多？诚然，日本是多地震国家，其公众的灾难意识很强。但其中有一个绝不容忽视的原因就是他们的建筑物抗震等级很高。"5·12"四川汶川大地震与日本本州岛海域地震的对比，使建筑安全受到人们的重视，由此也引发了中国建筑业对节能抗震的"木结构"的重新发现。

　　1中国古代木结构建筑

　　梁思成在《中国建筑的特征》中谈到："中国建筑乃一独立之结构系统，历史悠长，散布区域辽阔。在军事、政治及思想方面，中国虽常与他族接触，但建筑之基本结构及部署之原则，仅有和缓之变迁顺序之进展，直至最近半世纪，未受其他建筑之影响。"中国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式。此结构方式，由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相吻合，构成富有弹性的框架。中国古代木构架有抬梁、穿斗、井干三种不同的结构方式。

　　中国古建筑的最大特点就是建筑采用木结构体系。木材的寿命不像砖石那样恒久，更有不耐火的致命缺点，虽然我们的祖先发明了许许多多的保护方法，仍然不能让历史上绝大多数经典建筑流传下来。无论木结构的建筑有多少优点与缺点，但它毕竟是古代建筑选择的结构体系，无数的工匠在这些木结构的建筑上发挥和表现了他们的聪明与才智，曾经创造出辉煌的建筑奇迹，从而使中国古代建筑在世界建筑的画卷中呈现出独特的风貌。

　　2现代木结构建筑

　　现代木结构建筑是指建筑的主要结构部分由木方、集成材、木质板材所构成的结构系统，是从古代梁柱式小跨度结构发展而来，但又与之截然不同的建筑体系。现代木结构建筑的主要结构构件均采用标准化的木材或工程木产品，构件连接节点采用金属连接件连接。从结构形式上分，一般分为重型梁柱木结构和轻型桁架木结构。

　　重型木结构是指用较大尺寸或断面的工程木产品作为梁、柱的木框架，墙体采用木骨架等组合材料的建筑结构，其承载系统由梁和柱构成；轻型木结构是指用标准的规格材、木基结构板材或石膏板制作、建造的木框架单层或多层建筑结构，其承载系统由墙骨柱和木构架墙体构成。目前在国内推广的主要是轻型木结构建筑。

　　3中国当代木结构建筑的发展

　　3.1现状

　　众所周知，中国是木结构建筑最古老的发源地，我们祖先给我们留下的建筑遗产基本全是木结构建筑。木结构建筑逐渐让位于砖混建筑、钢筋混凝土建筑、钢结构等现代建筑，20世纪80年代初，为了缓解我国森林资源贫乏的矛盾，政府曾一度下令限制木质建筑产品的发展，鼓励采用木制构件的代用品，如铝、钢、塑料等。这条禁令直到我国加入WTO才宣布解除。因此，现代木结构建筑的发展在中国基本是一个盲点。中国加入WTO后，木结构建筑应用状况有了明显变化。中国的现代木结构建筑市场，从户外木结构到木结构建筑，从装饰材料到承重材料，从轻型木结构到重型木结构，产业链逐渐成形（设计、施工、材料）。据资料介绍，上海、宁波、杭州、西安、武汉和海南都已经建造了少量轻型木结构住宅小区，尤其上海的木结构建筑量和建筑企业数量均为全国第一。

　　3.2木结构建筑的问题与对策

　　虽然我国近几年木结构建筑发展迅速，但仍面临着不少问题和挑战，如何解决这些问题，并提出相应对策，为我国木结构建筑发展铺平道路至关重要。现就有关问题和对策进行分述。

　　3.2.1土地利用问题

　　我国是个人多地少的国家，国土资源部2003年专门发文限制建造独立别墅，即今后我国将严格控制高档商品房用地，停止报批别墅用地。对一些生态旅游景点，木结构景观建筑是其理想选择，不仅几乎不破坏耕地，还美化环境，应用得当，还会成为亮丽的景观。

　　3.2.2森林资源问题

　　我国森林资源短缺，木结构建筑会大量使用木材，会制约木结构建筑的发展空间。近十多年来，森林覆盖率不断提高，森林保护政策宣传深入人心。但是要注意到这一点，国家仅对天然林实施了保护工程，禁止采伐。因此，人工种植的用于使用的木材是可以使用的。

　　3.2.3思想观念问题

　　几十年来，在我国民用建筑中一直采用砖混结构，其建造成本低、给人感觉牢靠、耐久性好、维护成本低，而木结构住宅给人感觉不牢固安全、易发火灾、易受蚁虫害侵蚀、潮湿会引起腐朽发霉等，以至于很难接受这种新型的木结构建筑。由于人们对木结构建筑的认识不足，这些担心是完全可以理解的。木结构住宅只要在成本上、安全上、保护上、功能上采取适当的措施，通过大量的实验对比，专业知识的宣传、样板房的展示，特别是中华古木建筑及文化的影响，相信人们的观念是会改变的，木结构建筑是完全可接受的。

　　3.2.4建造成本问题

　　在木结构住宅的开发建造中，开发商、建造商和消费者最关心的是成本问题，由于现阶段在国内建造的木结构建筑多为别墅，加之建造材料多为进口，有的材料或构件甚至要到国外加工，使木结构房屋不包括土地的建造成本达到4000~6000元/m2,使用过程中还需要不断地维护，会增加使用成本，会使大多数人望而却步。

　　3.2.5功能与防护问题

　　为了保护木结构建筑主体、延长其使用寿命以及建筑的居住安全，必须对木结构建筑采取防火、防虫和防腐措施，或对建筑的木构件进行有效地处理，以达到国家标准《木结构设计规范》的有关要求。在建造木结构建筑时，都应该采取有效的预防措施。可喜的是国外在此方面已有非常成熟的经验，国内在保护古木建筑结构方面也有大量的实践，在此基础上还应不断地深入和完善，以取得更加有效的成果，为木结构建筑在我国的发展扫清障碍。

　　3.3中国木结构建筑的优势

　　3.3.1取材方便

　　在古代，我国广袤的土地上到处是茂密的森林，黄河流域也曾是气候温润、林木森郁的地区。加之木材易于加工，利用石器即可完成砍伐、开料、平整、作榫卯等工序，取材方面。　　　　3.3.2适应性强

　　木架建筑是由柱、梁、檩、枋等构件形成框架来承受屋面、楼面的荷载以及风力、地震力的，墙并不承重，只起围蔽、分隔和稳定柱子的作用，因此，民间有"墙倒屋不塌"之谚。房屋内部可较自由地分隔空间，门窗也可任意开设。木结构建筑使用的灵活性大，适应性强，无论是水乡、山区、寒带、热带，都能满足使用要求。　　　　3.3.3施工速度快

　　木材加工远比石料快，加上唐宋以后使用了类似今天的建筑模数制的方法，各种木构件的式样也已定型化，因此，可对各种木构件同时加工，制成后再组合拼装。嘉靖时承建紫禁城三大殿也只花3年时间，而西苑永寿宫被焚后仅"十旬"（百日）就重建完成。

　　3.3.4便于修缮、搬迁

　　榫卯节点有可卸性，替换某种构件或整座房屋拆卸搬迁，都比较容易做到。历史上也有宫殿、庙宁拆迂异地重建的例子，如山西省永济县永乐宫，是一座有代表性的元代道观，整体建筑群已于20世纪50年代被拆卸迁移至山西省芮城县境内。

　　3.4前景展望

　　在我国，木结构建筑必将迅速发展，会得到越来越多的人青睐和选择，主要理由如下。

　　3.4.1木结构建筑的物质基础

　　国内人工速生林的广泛种植，北美的云杉、松木、冷杉（SPF）和俄罗斯的落叶松、樟子松等丰富资源的补充，为木结构建筑提供了木材的来源保证。大量新型结构材料的开发与研制，为木结构建筑提供了物质基础。

　　3.4.2木结构建筑的经济基础

　　随着我国经济的高速发展和人们日益增长的物资需求，对生活品质和居住环境提出了更高的要求。

　　3.4.3木结构建筑的技术工艺基础

　　国内木材工业的发展与进步，为木结构建筑的应用奠定了技术基础。如我国已经成为人造板生产大国，用于建筑的多层胶合板生产量也位于世界前列。单板层积材（LVL）、定向刨花板（OSB）、冷压胶合梁柱等技术已基本成熟，有的已形成工业化生产规模，只要对一些特别技术（如大跨度胶合梁、弯曲大构件等技术）加以研究应用，从生产和技术角度来看，建造木结构建筑是完全可行的。

　　3.4.4木结构建筑的美好未来

　　近10多年来，我国的建筑竣工面积一直居世界首位，随着我国经济的高速发展、住房理念的变化，长期统治我国建筑市场的混凝土结构将被打破，一个混凝土结构、砖混结构、木结构的多元格局将逐步形成。我国大部分地区与日本、北美和北欧地理纬度相近，适合于发展木结构建筑，他山之石可以攻玉，我们应结合我国建筑、文化、材料、技术等特点，走中国自己的木结构建筑发展之路。

　　5结语

　　新型木结构建筑在我国发展已有良好的开端，且发展迅速，相信顺应绿色、环保、节能、低碳时代潮流和理念的木结构建筑一定有更加美好灿烂的明天。

　　参考文献：　　[1]梁思成。中国建筑史[M].天津：百花文艺出版社，1998.　　[2]刘延杰，卞祖珉。木结构---北美洲独特的建筑方式[J].时代建筑，1998,15（2）：68-70.　　[3]吴竹涟。木结构房屋---我国住宅的盲点[J].世界建筑，2000,21（5）：63-66.　　[4]张仲强。木结构建筑[J].世界建筑，2002,23（9）：17-21.　　[5]费本华，王戈，等。我国发展木结构房屋的前景分忻[J].木材工业，2002,16（9）：6-9.　　[6]王益政。美国木结构住宅成本与效率[J].建筑节能，2002,30（2）：36-38.　　[7]樊承谋。木结构在我国建筑中应用的前景[J].木材工业，2003,17（3）：4-6.　　[8]周定国。我国人造板新产品开发现状与发展趋向[J].林业科技开发，1997,11（1）：11-13.

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