木結(jié)構(gòu)建筑主要是指由木材為主建造的公共建筑、住宅建筑、景觀建筑和其他構(gòu)筑物等。它是建筑中極為重要的部分，由于近幾十年來國內(nèi)此領(lǐng)域發(fā)展的滯后，新型的木結(jié)構(gòu)建筑沒有被人們廣泛認(rèn)知，在此，筆者就有關(guān)木結(jié)構(gòu)建筑國內(nèi)外現(xiàn)狀，木結(jié)構(gòu)建筑在我國應(yīng)用面臨的問題與對策，以及木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展前景進(jìn)行簡述。
1.木結(jié)構(gòu)建筑基本狀況
木結(jié)構(gòu)建筑以其建造容易、環(huán)境友好、冬暖夏涼、節(jié)能環(huán)保、低碳綠色、貼近自然等諸多優(yōu)點(diǎn)，深受人們的喜愛。因其使用的木材強(qiáng)重比高、性能獨(dú)特、又是可再生資源，且能反復(fù)利用，因此木結(jié)構(gòu)建筑被人們稱之為人類的未來之家。
1.1木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展簡史
木材在建筑中應(yīng)用具有悠久的歷史，最古老原始的建筑就是由木材建造而成，數(shù)百年甚至上千年的木結(jié)構(gòu)建筑至今在祖國的大江南北皆有存在。最早的古木建筑可追溯到西漢時期，我國就基本上形成了用榫卯連接梁柱的框架體系，一直到唐代，特別是到了宋、元時期，建筑上統(tǒng)一了做法，如李誡著《營造法式》，明、清時期，又有《園冶》、《清工部工程做法則例》，經(jīng)數(shù)千年幾十代人的努力，造就了我國古木建筑的輝煌成就，不愧中華民族瑰寶之一，在世界建筑史上獨(dú)豎一幟，豐富了人類的文明史。
1.2國外木結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)狀
在亞洲的日本，歐洲的芬蘭、瑞典，北美的美國、加拿大等發(fā)達(dá)國家，在民居建筑中已普遍推廣了現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)住宅，已形成了三足鼎立之勢，無論是建筑風(fēng)格、結(jié)構(gòu)體系、營造方式均有各自特色，是目前世界木結(jié)構(gòu)建筑的先進(jìn)代表。日本近年來在新建住宅中，木結(jié)構(gòu)住宅所占比例基本在45%左右；在北歐的芬蘭、瑞典，90%的民居住宅為1～２層的木結(jié)構(gòu)建筑；在北美，80%的人居住在木結(jié)構(gòu)住宅里，獨(dú)立式小住宅占主導(dǎo)地位。德國設(shè)有生態(tài)住宅研究所、門窗研究所和設(shè)計院，專門從事生態(tài)材料建造住宅的研究和設(shè)計，并已建造了各式各樣的建筑群。日本、美國的加州、我國臺灣等國家或地區(qū)將木結(jié)構(gòu)建筑作為防震、抗震的重要措施，這是因?yàn)樵诮鼛啄耆毡舅l(fā)生的地震中，輕型木結(jié)構(gòu)住宅幾乎沒有倒塌的案例。從日本木結(jié)構(gòu)住宅類型來看，梁柱式木結(jié)構(gòu)仍占絕對比例，吸收了中國古木結(jié)構(gòu)的精髓，也有自己獨(dú)特的風(fēng)格和個性。在這些林業(yè)發(fā)達(dá)國家中，各種新型材料、新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，建筑科技水平已相對成熟，除了建造一些新穎別致的木質(zhì)別墅外，木結(jié)構(gòu)還向公共建筑、多層和高層混合結(jié)構(gòu)建筑方向發(fā)展。
1.3國內(nèi)木結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)狀
建國后，我國木桁架等木結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)的設(shè)計與人工制作，逐步進(jìn)入到現(xiàn)代膠合木結(jié)構(gòu)的設(shè)計與機(jī)械加工工藝。但在20世紀(jì)80年代以來，國家為了保護(hù)森林資源，一直提倡節(jié)約代用，特別是建筑主管部門專門發(fā)文限制在建筑中使用木材，要求以鋼代木、以塑代木，使得我國木結(jié)構(gòu)建筑停滯了幾十年的研究和應(yīng)用，使現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑與國外拉開了很大的距離。
近十多年來，由于我國推行的人工速生林政策取得了明顯的效果，無論是種植面積還是蓄積量均躍升世界第一，這為木結(jié)構(gòu)這種建筑體系在國內(nèi)的發(fā)展帶來契機(jī)。國家建筑和質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)等主管部門也與時俱進(jìn)改變了觀念，先后頒布和實(shí)施了多項(xiàng)木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)濟(jì)全球化的強(qiáng)力推動下，進(jìn)口木結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)悄然進(jìn)入北京、上海、南京、杭州、西安、武漢和海南等主要消費(fèi)城市，已引起了人們的普遍關(guān)注。木結(jié)構(gòu)應(yīng)用的領(lǐng)域從住宅、賓館到海濱浴場、茶社以及園林景觀等，迄今為止，國內(nèi)已建成新型木結(jié)構(gòu)住宅2000多幢，每年以600多幢的速度在建造中。雖然，現(xiàn)行建造的絕對數(shù)量不及國外的1‰，但其發(fā)展勢頭迅猛，市場廣闊。這些木結(jié)構(gòu)建筑大都采用了國外的結(jié)構(gòu)材料和先進(jìn)的建造技術(shù)，國外政府機(jī)構(gòu)和行業(yè)協(xié)會在國內(nèi)舉辦各種規(guī)格的培訓(xùn)和巡回宣講，不少知名高校加入到木結(jié)構(gòu)建筑的研究行列，各種形式的研討會紛紛舉辦，特別是很多木結(jié)構(gòu)生產(chǎn)、建造企業(yè)紛紛上馬，在地震災(zāi)后重建和旅游資源開發(fā)中扮演著重要角色，可以預(yù)見木結(jié)構(gòu)建筑已迎來了發(fā)展的春天。
2.木結(jié)構(gòu)建筑的問題與對策
雖然我國近幾年木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展迅速，但仍面臨著不少問題和挑戰(zhàn)，如何解決這些問題，并提出相應(yīng)對策，為我國木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展鋪平道路至關(guān)重要?，F(xiàn)就有關(guān)問題和對策進(jìn)行分述，以取得各方達(dá)成共識。
2.1土地利用問題
我國是個人多地少的國家，國土資源部2003年專門發(fā)文限制建造獨(dú)立別墅，即今后我國將嚴(yán)格控制高檔商品房用地，停止報批別墅用地。從住宅用地來看，由于土地資源位置的固定性和稀缺性，供應(yīng)量不斷減少，價格不斷上升會推高建造成本，別墅建筑的發(fā)展受到制約，故以別墅為主的木結(jié)構(gòu)住宅也毫不例外
鑒于上述原因，建議我國木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，首先重點(diǎn)應(yīng)放在村鎮(zhèn)新農(nóng)村建設(shè)和地震多發(fā)地區(qū)。其次是城鄉(xiāng)結(jié)合部的多層混合和可移動木結(jié)構(gòu)建筑，以及生態(tài)旅游景區(qū)的臨時性建筑。其理由是：村鎮(zhèn)農(nóng)村的村民具有自己的宅基地且多為單層建筑，因此改建不會影響土地的使用，還提高了土地使用的效率；地震多發(fā)地區(qū)主要是幅原廣闊的農(nóng)村或山區(qū)，土地不為耕種用地，木結(jié)構(gòu)住宅可作為有效抗震措施。在城鄉(xiāng)結(jié)合部建造木混結(jié)構(gòu)住宅與現(xiàn)實(shí)沒有差別，而可移動木結(jié)構(gòu)住宅，既不破壞耕地，又能解決經(jīng)濟(jì)實(shí)不強(qiáng)的年青夫婦和暫住人口的買房難問題。對一些生態(tài)旅游景點(diǎn)，木結(jié)構(gòu)景觀建筑是其理想選擇，不僅不破壞耕地，還美化環(huán)境，應(yīng)用得當(dāng)還會成為亮麗的景觀。
2.2 森林資源問題
我國森林資源短缺，加之國家保護(hù)森林的禁伐政策，由于木結(jié)構(gòu)建筑會大量使用木材，是否制約木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展空間。
近十多年來，森林覆蓋率不斷提高，森林保護(hù)政策宣傳深入人心。但是要注意到這一點(diǎn)，國家僅對天然林實(shí)施了保護(hù)工程，禁止采伐。但人工速生林是鼓勵使用的，如每年大量的楊木做成多層膠合板和單板層積材（LVL）出口給國外建木結(jié)構(gòu)建筑。隨著木結(jié)構(gòu)用材市場的需求和技術(shù)進(jìn)步，國內(nèi)完全有能力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)定向刨花（OSB）、層板膠合木（Glulam）、層疊木片膠合木（LSL）、平行木片膠合木（PSL）、指接材（Finger-jointed Lumber）和工字形木擱柵（I－joist）等新型材料。此外，北美進(jìn)口規(guī)格材（SPF）以其價廉物美進(jìn)入國內(nèi)市場，以及俄羅斯的落葉松、樟子松資源豐富，都是建造木結(jié)構(gòu)建筑的好材料。
2.3 思想觀念問題
幾十年來，在我國民用建筑中一直采用磚混結(jié)構(gòu)，其建造成本低、給人感覺上牢靠、耐 久性好、維護(hù)成本低，而木結(jié)構(gòu)住宅會不牢固安全、易發(fā)火災(zāi)、蟻蟲害侵蝕、潮濕會引起腐朽發(fā)霉等，以至于很難接受這種新型的木結(jié)構(gòu)建筑。
由于對木結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)識不足，這些擔(dān)心是完全可以解理的。木結(jié)構(gòu)住宅只要在成本上、安全上、保護(hù)上、功能上采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄟ^大量的實(shí)驗(yàn)對比，專業(yè)知識的宣傳，用樣板房的展示，特別是中華古木建筑及文化的影響，相信人們的觀念是會改變的，木結(jié)構(gòu)建筑是完全可接受的。
2.4 建造成本問題
在木結(jié)構(gòu)住宅的開發(fā)建造中，開發(fā)商、建造商和消費(fèi)者最關(guān)心的是成本問題，由于現(xiàn)階段在國內(nèi)建造的木結(jié)構(gòu)建筑多為別墅，加之建造材料多為進(jìn)口，有的材料或構(gòu)件甚至要到國外加工，使木結(jié)構(gòu)房屋不包括土地的建造成本達(dá)到4000～6000元/m2，使用過程中還需要不斷地維護(hù)，會增加使用成本，會使大多數(shù)人望而卻步。
木結(jié)構(gòu)住宅建造和使用成本是否會成為其推廣應(yīng)用被制約的瓶頸呢？回答是否定的。因?yàn)橛绊?a target="_blank" class="keylink" style="color:#1f3a87;">木結(jié)構(gòu)建筑建造成本的因素較多，如不同地區(qū)、不同檔次、不同材料、不同裝飾要求其成本必然不同，關(guān)鍵在于如果控制成本。假如在村鎮(zhèn)和地震多發(fā)地區(qū)的鄉(xiāng)村，造價過高肯定是無法推廣的。控制建造成本應(yīng)從幾方面入手。首先，要使用價格合理的國產(chǎn)材代替進(jìn)口材，特別是使用蓄積量豐富的人工速生林。其次，使用國內(nèi)生產(chǎn)加工的構(gòu)件，因?yàn)閲鴥?nèi)外人工費(fèi)相差懸殊。第三，有些非關(guān)鍵的零部件盡可能因地制宜、就地取材，節(jié)約運(yùn)輸成本。第四，在設(shè)計構(gòu)造上降低成本，如在一層可采用木框架，磚隔墻，有的地方竹材豐富，可采用木竹混合結(jié)構(gòu)?？傊?，簡單但不簡陋，低價但不低質(zhì)，在滿足住宅基本要求和功能的條件下，對農(nóng)村地區(qū)盡可能低的造價是可能的。據(jù)有關(guān)資料分析，木結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)住宅建造成本基本相當(dāng)，磚混結(jié)構(gòu)住宅維護(hù)成本略低，但木結(jié)構(gòu)住宅由于節(jié)能使用成本較低，兩者間的精確差異有待進(jìn)一步比較研究。
2.5 設(shè)計與技術(shù)問題
國內(nèi)木結(jié)構(gòu)建筑企業(yè)最缺的是木結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的專業(yè)人才以及相關(guān)的生產(chǎn)、施工技術(shù)。嚴(yán)重制約了木結(jié)構(gòu)建筑企業(yè)的發(fā)展空間。目前的狀況是一些企業(yè)沒有專業(yè)設(shè)計人員，完全照搬北美或北歐的建造體系，受制如人；另一種是僅有效果圖（從網(wǎng)上、資料而得），靠施工人員憑經(jīng)驗(yàn)折騰，這種方式不可取，因?yàn)榻ㄖ仨毎踩谝?，這種做法會給建筑留下很多隱患，也擾亂木建筑市場。另外，由于國內(nèi)缺乏大型構(gòu)件的生產(chǎn)、成型技術(shù)，或缺乏技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使得在公共建筑中使用木結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受阻。
針對以上問題，國內(nèi)已經(jīng)引起了足夠的重視，出現(xiàn)了很著名高校參與了木結(jié)構(gòu)建筑的研發(fā)工作，如同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)等，還有少數(shù)林業(yè)高等院校培養(yǎng)了一批批本科人才。加拿大木業(yè)協(xié)會在此方面做了大量的培訓(xùn)工作。在設(shè)計上盡可能探索出有中華文化底蘊(yùn)和獨(dú)特結(jié)構(gòu)的中國模式，爭取用5～10年在世界木結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域占有重要地位。在生產(chǎn)技術(shù)上，早期盡可引進(jìn)國外的先進(jìn)制造技術(shù)和產(chǎn)品，最終要打造出自己的產(chǎn)業(yè)和制造商。加快木結(jié)構(gòu)建筑的本土化、國產(chǎn)化，以設(shè)計為主導(dǎo)，重點(diǎn)解決在結(jié)構(gòu)材料和構(gòu)件生產(chǎn)、施工建造等方面的技術(shù)。重視戶內(nèi)外膠粘劑和金屬連接件的研究，開發(fā)出適合我國木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計軟件，橫向聯(lián)合不同學(xué)科，對建筑材料、結(jié)構(gòu)、室內(nèi)外裝飾進(jìn)行全方位的攻關(guān)。有關(guān)主管部門盡快補(bǔ)充完善相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是木質(zhì)材料的物理力學(xué)性能指標(biāo)，加速我國木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展進(jìn)程。
2.6 功能與防護(hù)問題
為了保護(hù)木結(jié)構(gòu)建筑主體、延長其使用壽命以及建筑的居住安全，必須對木結(jié)構(gòu)建筑采取防火、防蟲和防腐措施，或?qū)ㄖ哪緲?gòu)件進(jìn)行有效地處理，以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)要求。
在木結(jié)構(gòu)建筑中由于比較多地采用木質(zhì)材料，而蟲害在各類木材中都有可能發(fā)生，特別象白蟻、甲蟲等，能在木材上形成蟲眼和蟲溝，有的甚至能深入木材的木質(zhì)部深處，使木材受到很大的破壞；特別是結(jié)構(gòu)用木材受到白蟻等侵害時，會影響建筑物結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性等指標(biāo)，有時可能會釀成很嚴(yán)重的事故。除此之外，還有木結(jié)構(gòu)建筑的功能問題，如墻體的隔聲、保溫與隔熱、振動和噪聲等，特別是抗震與防火安全問題，都是人們普遍擔(dān)心和關(guān)注的問題。所以，在建造木結(jié)構(gòu)建筑時，都應(yīng)該采取有效的預(yù)防措施。
可喜的是國外在此方面已有非常成熟的經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)在保護(hù)古木建筑結(jié)構(gòu)方面也有大量的實(shí)踐，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)不斷地深入和完善，以取得更加有效的成果，為木結(jié)構(gòu)建筑在我國的發(fā)展掃清障礙。
3. 木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展前景
在我國木結(jié)構(gòu)建筑必將迅速發(fā)展，會得到越來越多的人親睞和選擇，主要基于下列理由：
3.1 木結(jié)構(gòu)建筑的物質(zhì)基礎(chǔ)
國內(nèi)人工速生林的廣泛種植，北美的云杉、松木、冷杉（SPF）和俄羅斯的落葉松、樟子松等豐富的資源作補(bǔ)充，為木結(jié)構(gòu)建筑提供了木材的來源保證。此外，我國還有豐富竹材資源，近年來農(nóng)作物桔桿制板生產(chǎn)技術(shù)，為木結(jié)構(gòu)建筑用材開辟了新的途徑。隨著對人工林的高效加工利用，大量新型結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)與研制，為木結(jié)構(gòu)建筑提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2 木結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L的物資需求，對生活品質(zhì)和居住環(huán)境提出了更高的要求。由于木結(jié)構(gòu)建筑的個性化設(shè)計、親近自然、舒適環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，對有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的消費(fèi)群體一定會率先選擇。特別是江蘇、浙江長三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人們具備消費(fèi)實(shí)力，具有廣闊的潛在市場。
3.3 木結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)基礎(chǔ)
現(xiàn)在國內(nèi)木材工業(yè)的發(fā)展，為木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。如我國已經(jīng)成為人造 板生產(chǎn)大國，用于建筑的多層膠合板生產(chǎn)量也位于世界前列。單板層積材（LVL）、定向刨花板（OSB）、冷壓膠合梁柱等技術(shù)已基本成熟，有的已形成工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模，只要對一些特別技術(shù)（如大跨度膠合梁、彎曲大構(gòu)件等技術(shù)）加以研究應(yīng)用，從生產(chǎn)和技術(shù)角度看建造木結(jié)構(gòu)建筑是完全可行的。
3.4 木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用領(lǐng)域
木結(jié)構(gòu)建筑及其構(gòu)筑物在我國的應(yīng)用領(lǐng)域較廣，目前主要考慮下列方向發(fā)展：
(1) 應(yīng)用于長三角、珠三角（江蘇、浙江、廣東等）經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的新農(nóng)村住宅建設(shè)；
(2) 地震多發(fā)地區(qū)（如四川、青海、甘肅、遼寧等省區(qū)）的抗震木結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)；
(3) 風(fēng)景旅游地區(qū)和最佳人居環(huán)境城市（海南、云南、蘇州、揚(yáng)州、大連等）的生態(tài)環(huán)保住宅和園林景觀的亭、臺、榭、廊、橋等建構(gòu)筑物建設(shè)；
(4) 古木建筑的修繕與重建。我國有大量的古木建筑（如應(yīng)縣木塔、故宮、寺廟等），有的已是世界文化遺產(chǎn)，需要重點(diǎn)修繕和保護(hù)還有一些地方對過去因火災(zāi)、戰(zhàn)爭毀壞的古木建筑進(jìn)行重建。
(5) 其他木結(jié)構(gòu)建筑等。如體育館、會堂、影劇院、圖書館、學(xué)校、醫(yī)院、幼兒園等公共建筑。在現(xiàn)代建筑中，利用木結(jié)構(gòu)施工容易、材料輕的特點(diǎn)建造別具風(fēng)格的異型樓頂，對上世紀(jì)70～90年代建造的平頂房進(jìn)行平改坡的改造工程。
3.5 木結(jié)構(gòu)建筑的美好未來
近10多年來，我國的建筑竣工面積一直居世界首位，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、住房理念的變化，長期統(tǒng)治我國建筑市場的混凝土結(jié)構(gòu)將被打破，一個以混凝土結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的多元格局將逐步形成。我國大部分地區(qū)與日本、北美和北歐地理緯度相近，適合于發(fā)展木結(jié)構(gòu)建筑，借助他山之石可以攻玉，結(jié)合我國建筑、文化、材料、技術(shù)等特點(diǎn)，走中國自己的木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展之路。
新型木結(jié)構(gòu)建筑在我國發(fā)展已有良好的開端，且發(fā)展迅速，相信順應(yīng)綠色、環(huán)保、節(jié)能、低碳時代潮流和理念的木結(jié)構(gòu)建筑一定有更加美好燦爛的明天。
