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大力发展木结构建筑 走预制化之路

2019-03-01

木结构建筑的发展应适应节能建筑发展的大趋势,走预制化道路,使木结构建筑获得有力推广,推动中国木材工业由中国制造走向中国创造和中国精造。...

 

木结构建筑是一种传统建筑,同时也是节能建筑,在应对气候变化、倡导节能减排的当今,木结构建筑仍可发挥其作用。也正因此,最近我国连续出台相关政策,大力推广木结构建筑。

 

《中共中央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:争取用10年左右时间,使装配式建筑占新建筑的比例达到30%。在具备条件的地方,倡导发展现代木结构建筑。

 

何为具备条件?国家发展改革委、住房城乡建设部2016年2月印发的《城市适应气候变化行动方案》的通知中说:在地震多发地区积极发展钢结构和木结构建筑。鼓励政府投资的学校、幼托、敬老院、园林景观等新建低层公共建筑采用木结构。

 

这个表述,是对工业和信息化部、住房城乡建设部2015年8月关于印发《促进绿色建材生产和应用行动方案》的通知内容的概括。该《通知》说:发展木结构建筑。促进城镇木结构建筑应用,推动木结构建筑在政府投资的学校、幼托、敬老院、园林景观等低层新建公共建筑以及城镇平改坡中使用。推进多层木-钢、木-混凝土结构建筑,在以木结构建筑为特色的地区、旅游度假区重点推广木结构建筑。在经济发达地区的农村自建住宅、新农村居民点建设中重点推进木结构农房建设。

 

国务院的意见以及住房城乡建设部的通知,为木结构建筑的发展提供了有力的政策支持,并指明了发展方向。这意味着,木结构的春天已经到来,在中国全面普及木结构建筑恰逢其时。

 

据了解,2010年3月中国住房和城乡建设部与加拿大自然资源部及卑诗省林业厅签订为期五年的合作谅解备忘录,双方同意将现代木结构建筑技术应用于中国建筑节能与减碳领域,并开展相关合作。2012年3月双方又签署为期五年的“关于生态城市建设技术的合作谅解备忘录”。当年,住房城乡建设部成立了中国现代木结构建筑技术产业联盟,制定了《绿色木结构建筑示范工程认证管理办法》。

 

中国木材与木制品流通协会首席专家朱光前透露,住房城乡建设部正在组织编写《振兴木结构中长期发展规划纲要》,纲要的编写对国内木结构行业的发展将起到规划指导性作用,未来木结构将会实现质的飞速发展。

 

毫无疑问,经过多年的工作,木结构建筑的发展进入了新阶段。

 

木结构建筑发展的空间巨大

业内人士指出,木材是生态型传统材料,是钢材、水泥、塑料等现代化四大基础材料中唯一同时具有可再生、可重复利用、可生物降解的绿色材料。因而,木结构建筑是一种可持续的建筑。

 

但目前中国木结构建筑比重过低,不适应建设节能环保绿色建筑要求。据统计,我国2014年新竣工建筑面积35.5亿平方米,其中住宅19.3亿平方米,约2000万栋,但真正意义上的木结构建筑估计不过千分之一。中国城镇现有住宅保有面积超过230亿平方米,农村住宅保有面积超过200亿平方米,即使千分之一用木结构建筑,每年也要超过4000万平方米。

 

朱光前说,木结构建筑在世界大部分国家是很普遍的,北美90%以上的住宅为木结构建筑,日本、欧洲、澳洲木结构建筑也都在50%以上。但我国新建住宅绝大部分为钢筋混凝土结构,只有不到千分之二为现代木结构建筑。可喜的是,木结构建筑的低碳性能被越来越多消费者认可,木结构建筑产业也在国内得到了广阔的发展空间。

 

朱光前表示,大城市高层建筑可以发展木骨架非承重外墙,混合结构——底层混凝土上层木结构,中小城市可发展中低层木结构建筑。农村是发展木结构建筑的大市场,苏北农村平房改造成楼房已成为趋势,浙江、苏南及广大富裕农村已大部分是3层~4层楼房,但都是水泥建筑,这将是轻型木结构住宅的潜在发展市场。此外,地震多发地区、风景名胜区景观建筑、汽车营地、古建庙宇修复等,都应发展木结构建筑,并已有很多成功经验,如四川青川县震后建房,如河北曹妃甸会议中心。

 

中国林产工业协会副会长钱小瑜说,我国是全球最大的木制品生产、贸易和消费国,在未来较长时间内,随着中国经济持续稳定发展与人民生活水平的不断提高,我国对木结构建筑、木材与木制品的需求将持续增长。目前我国的人均木材消费量仅为每年0.4立方米,要达到世界人均每年0.7立方米和发达国家人均每年2立方米~3立方米的消费水平,还有较大增长空间。

 

“十三五”规划中提出,到2020年比十年前人均收入翻一番,人民生活水平和质量普遍提高。伴随着国家生态绿色发展战略的实施,对木结构的需求将全面提升。城镇化进程的加快,国民消费结构的升级,新兴中产阶级偏重个性化、追求绿色生态、自然环保的消费偏好也将继续拉动我国木结构建筑与木制品产业需求的增长。

 

木结构建筑带动产业发展

我国木材资源丰富,发展木结构建筑不仅有雄厚基础,也可带动相关产业进步。

 

据资料,近年来世界人工林资源逐渐成熟,同时人工林用材林面积正以年均近500万公顷左右的速度持续增长,人工林每年增量2500万立方米以上,与消费年增量大体相当。中国人工用材林6169万公顷,世界第一,发展前景很好。2010年世界人工林面积2.64公顷,中国占23%。

 

此外,木材代用原料也十分丰富。朱光前说,我国曾于20世纪60年代~80年代制定并推行“以钢代木,以塑代木,以水泥代木”的政策,实践证明长期执行这一政策已不可取。从生产能耗和环境污染看,以钢、塑料、水泥等非再生资源代替可再生资源——木材,不符合科学的经济发展要求。我国竹材农业剩余物资丰富,是发展代木的再生资源。我国竹材产量居世界之首,重组竹可以应用于建筑,农业秸秆每年可用于人造板原料就达4亿吨,若利用2%,就可生产人造板800多万吨。

 

东北林业大学李坚院士指出,传统木材应用领域是家具、装修、包装、建筑用材等,属于直接加工的范畴。但随着木材应用领域的扩大以及人工林木材的使用,木材功能性改良技术将获得更大的发展空间,特别是纳米改性技术的发展和应用,将会给木材保护行业带来一次跨越式的发展。

 

业内人士指出,目前国内木结构企业,正在同时经历着从工业1.0到工业2.0,再到工业3.0的跃进过程中,两极分化严重。中国木结构企业没有经过技术和资本的积累,缺乏强有力的支持。同时,企业规模小、产品技术含量低、社会分工不明确、产业链不完整。中国木结构企业正从传统木结构向现代木结构转型升级。木结构建筑的发展将会促进企业整合与技术进步,推动产业发展。

 

这是因为,《中共中央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》中强调,发展新型建造方式,实现工厂化预制,模块化装配。用10年时间,使装配式建筑的比例达到30%。因此,业内认为,要想实现这一目标,“机器换人”是必由之路!通过智能化,提高技术水平,实现节能降耗,提高生产效益,减少污染,提高社会效益。

 

木结构建筑要走预制装配式发展之路

节能建筑的一个重要发展方向是预制装配化,国务院今年的通知以及住房城乡建设部的文件中对此都予以明确。木结构建筑的发展也要顺应潮流,将节能减排的效益发挥到极致。专家认为,木结构建筑具有很多优势,而预制装配式建筑增强了这些优势。

 

清华大学国际工程项目管理研究院研究报告显示,建造阶段用木结构代替钢结构可节省27.75%的能源和39.2%的水;用木结构代替混凝土结构可节省45.24%的能源和46.17%的水。在使用阶段木结构比轻钢结构耗电量节省9.43%,比混凝土结构节能10.92%。北京林业大学材料科学与技术学院副教授、北京林业大学木结构建筑研究与检测中心执行主任高颖说,木结构建筑是碳(C)的储存库。森林每生长一立方米木材,可大约吸收大气中1.9吨二氧化碳,并能释放0.75吨氧气。木材吸收186吨碳,与使用钢筋混凝土建一栋类似的大楼相比减少碳排放323吨。此外,坚固抗震,性能优良,使用率一般可达85%~90% 。设计灵活,改建简易,消耗的能源最少,是唯一对环境产生有利影响的建材。

 

预制装配式木结构建筑的优势有以下几点:一是加工高效。每天每条生产线可生产10栋~11栋房屋,(每48分钟生产一栋房屋),现场一天组装完成,2014年底日本市场占有率达5%。二是成本降低。以一个建筑面积170平方米的建筑为例,木结构预制装配式比传统建造方式总体成本下降约1/3,其中主体结构建造成本降低约60%、装修成本降低约43%。三是保护环境。木结构预制装配式干式作业没有扬尘污染,可做到“零”建筑垃圾。此外,预制装配式木结构建筑具有极高的建筑装配率,最高可达到80%,使用木结构墙体可以增加7%的得房率,施工周期相较混凝土约快30%。

 

据高颖介绍,预制装配式木结构目前在国际上已得到广泛应用。1832年,美国芝加哥的轻型木结构框架雏形(Balloon house)诞生。1950年前后,由轻型木结构制作而成的移动木屋(Mobile house)在美国快速发展,尤其是在军队得以大量使用,整体卫浴、系统厨房等单元实现了一体化设计。其房屋宽度一般不超过2.4米;1956年, 房屋宽度增加为3米。轻型木结构的工厂预制——墙体加工、 楼板加工、桁架加工。日本最大木结构构件预制企业每年可加工2万栋到3万栋房屋。

 

世界森林资源完全可以满足人类建筑需求,木结构建筑在中国正在发展之中,它在未来的广泛推广,不仅可以丰富节能建筑的种类,更可以对节能减排发挥重要作用,让人们的生活更舒适、环境更清洁。


来源:预制建筑网

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