木結建構築指的是用木材作為主要承重構件的建築物,在所有建材中,木材是唯一一種具有可再生性的綠色材料,在循環再生、節能環保、抗震減災、裝配預制、施工效率等方面具有不同于其他建材的獨特優勢。并且,木結構可以發揮優良的固碳作用,通過增加建築中的木材使用量,提高其中的碳固存量,減緩氣候變化。

通過應用于建築,樹木的固碳周期可實作與建築同生命周期甚至更長,即使建築被拆除,木質建築材料依然可以被重複利用。
是以,開發推廣木結建構築有利于林産工業的發展,可增加林業生産的附加值,實作較好的經濟和社會效益。
有關專家向國家林業和草原局建言了《關于在地震帶推廣木結構房屋的思考與建議》(簡稱《建議》),指出木結建構築在抗震方面具有獨特優勢,并分析應用可行性,建議政府制定在地震帶推廣木結建構築的政策,以更好實作木結建構築的生态、經濟和社會效益。
我國的地震帶與山脈走勢密切相關,主要集中在太平洋闆塊、印度闆塊、菲律賓海闆塊與歐亞闆塊互相作用的區域。目前我國地震帶的主要建築是磚混結構的房屋,這類房屋建築由于采用脆性材料的黏土磚和砂漿砌築而成,在未采取合理的防震措施時,其抗震性能一般是較差的,需要進行特殊的設計和處理才能達到抗震要求。地震帶也有部分建築采用架構結構,其抗震性能優于磚混結構。由于受經濟發展水準和人口、環境條件等制約,單層與多層磚房仍是地震帶城鎮居民建築的主要結構形式,在經濟不發達的地震帶農村地區尤其如此。
1、關于我國農村地區建築概況
我國農村廣泛分布在全國各個地域,地形多變,建築類型多樣,建築風格差異明顯。北方農村的傳統住宅建築多為對稱布局的平房,一般稱為“四合院”或“三合院”,建立的住宅多采用非對稱布局。南方農村的傳統住宅建築既有平房也有樓房,有對稱和非對稱兩種布局形式,建立的住宅多為樓房。地處山區、丘陵、水鄉的農村住宅,則依山傍水,利用地勢,采用平房、樓房結合,布局形式較靈活。其他如黃土高原的窯洞、西南山區的穿鬥式木結建構築、西北地區的土木結構住宅等,在結合地形地勢、适應自然條件和利用本土材料方面各具特色。建房材料以粘土磚和混凝土為主,采用木結構、土結構、磚混結構等傳統構造形式,在竹資源豐富和采石友善的農村地區,也常用竹材和石材建造建築。
2、地震帶及農村地區建築市場容量
根據國家标準GB 50011—2010《建築抗震設計規範》要求,抗震設防烈度在6度及以上地區的建築必須進行抗震設防。2015年的《中國地震動參數區劃圖》顯示,我國有41%的國土、50%以上的城市位于地震基本烈度7度及以上地區,6度及以上地區的面積占國土總面積的79%。截至2020年,全國有30個省份發生過6級以上地震,19個省份發生過7級以上地震,12個省份發生過8級以上地震。
目前我國地震設防區面積約占國土總面積的60%,2019年全國房屋建築施工面積約35.32億m2,粗略估計抗震防區内房屋建築施工面積約為21.19億m2。
國家統計局調查資料顯示,2019年我國城鎮人口8.5億,人均住房建築面積39.8 m2;農村人口5.5億,人均住房建築面積48.9 m2,2019年農村房屋施工面積6.95億m2,竣工面積6.0億m2。
國務院辦公廳2016年釋出的《關于大力發展裝配式建築的指導意見》中要求“因地制宜發展裝配式混凝土結構、鋼結構和現代木結構等裝配式建築,力争用10年左右的時間,使裝配式建築占建立建築面積的比例達到30%”。
根據以上統計資料,以現代木結建構築在裝配式建築中占比10%~15%來估算(即現代木結建構築在建立建築中占比3%~4.5%),到2025年,保守估計全國抗震設防區内現代木結建構築施工面積将達到0.7~1億m2,全國農村地區木結構房屋施工面積将達到0.2~0.3億m2。
由此可見,木結建構築在我國地震帶及農村地區具有龐大的潛在市場容量。
3、地震帶及農村地區木結建構築
我國有着幾千年的木結建構築史,目前,儲存千年左右的木結建構築仍有數十處。20世紀末,國家開始實行天然林保護工程,提倡使用金屬、塑膠等替代木材,木結建構築的發展曾一度受到嚴重制約。21世紀以來,随着經濟持續發展以及人民生活水準的提高,國家開始注重節能環保、鼓勵使用可再生材料,歐美現代木結建構築開始進入國内市場,相繼建成一批示範性現代木結建構築。
其中,典型的代表包括:
2005年在上海建成的“夢加園”展示中心;2008年汶川地震後加拿大援建的都江堰向峨國小、綿陽特殊教育學校、北川紅楓敬老院等;2010年在長沙建成的現代輕型木結構“華夏之星”初心圖書館;2012年在石家莊建成的中加低碳節能建築技術交流中心;2018年在贛州建成的南康家居特色小鎮木屋建築群;2018年在上海建成的西郊飯店意境園等。這些項目的實施标志着木結建構築在中國進入了一個新的發展階段。
但是,就木結建構築的認可度來看,情況還是不容樂觀。
與混凝土建築相比,木結建構築普遍被認為防火性能較差、環保性能較好,抗震、保溫和造價與混凝土建築相當。其中反映了國内有相當一部分群體對木結建構築仍存在認識誤區,特别是在地震帶區域應用時,木結建構築比混凝土建築具有更好的抗震性能的優勢沒有被大衆了解和認識。
對木結建構築将來在地震帶和農村地區的市場發展持積極态度的受訪者普遍認為:木結建構築具有環保、居住舒适、節能減排等優勢;政府的大力支援、農村旅遊業進一步開發、農村收入進一步提高、木結建構造技術的進步等,為木結建構築的發展提供了機遇和條件。
目前仍有相當數量消費者對木結建構築持負面、固化的觀念,在一定程度上制約了在地震帶和農村地區的推廣。
對木結建構築将來在地震帶和農村地區的市場發展持負面态度的受訪者普遍認為:
木結建構築防火性能比混凝土建築差;随着城市化進展得加快,今後農村人口會大量減少,土地将更加稀缺;木結建構築實用性不強,不耐用,原料造價高,缺乏專業設計人員;混凝土建築大量普及,建造友善,形成難以改變的固有觀念等。目前國内的木結建構築在設計、結構、建造、政策、法規等方面還不能完全滿足和适應地震帶和農村地區的需求,需進一步研究這些地區對建築形式的需求特點,進而優化和改進木結建構築,使其更好滿足不同地區的實際需求。
由以上問題導緻木結建構築在推廣上出現了以下困難:
公衆對木結建構築普遍存在固有觀念,接納程度較低,一部分受訪者對木結建構築的防火防水、耐久性、安全性方面仍然存在疑慮;木結構技術規範相對落後,混凝土建築的強力競争,這些原因是農村和地震帶地區推廣木結建構築面臨的主要困難與障礙。其中,最大障礙是消費者的固有觀念問題,對現代木結建構築了解不夠,市場認可度與接受程度較低。
針對以上這些困難和問題,可以從以下幾個方面做出改變:
由政府的導向性政策對市場進行引導。作為一種低碳、節能、可再生的建築材料與建造技術,現代木結建構築符合我國建築節能減排的國策,也是助力實作我國“碳中和”目标的有效途徑。
在國内推廣應用木結建構築需要政府導向性措施,一方面要大力推動支援木結建構築的相關政策的公告,鼓勵在建築中使用木材;另一方面完善相關标準針對地震帶和農村地區的木結建構築的相關規定,擴大木結構市場的發展空間。
做好木結建構築的宣傳普及工作。通過本次調研發現,地震帶和農村地區推廣木結建構築面臨最大障礙是消費人群的固有觀念問題,對現代木結建構築了解不夠,市場認可度與接受度較低。
是以,應加大現代木結建構築的宣傳和推廣工作,讓消費者正确認識現代木結建構築的特點,更多了解木結構的優點,共同為木結建構築的發展創造良好環境。
因地制宜發展不同類型的木結建構築。目前從區域分布上看,華北和華東地區木結構項目相對較多,其次是西南地區、東北地區和南部地區,反映了木結構良好的保溫和抗震性能,适合于在氣溫較低以及地震多發區使用。
根據之前的估算,我國地震帶和農村地區木結建構築市場潛力巨大,可因地制宜發展不同形式的木結建構築,例如在東部和南部沿海經濟發達地區的鄉鎮住宅建設中采用組合式木結建構築;在西南山區等地震多發帶優先發展低層抗震木結建構築。
實作木結建構築的國産化降低建造成本。我國木結構産業鍊尚不完整,現代木結建構築使用的木材和部配置設定件大多需要進口,是以,整體造價比混凝土結構要高出一定比例。如果在地震帶和農村地區推廣木結建構築,必須考慮到當地經濟水準和消費需求,建築設計、材料、裝備、配件、技術标準和規範以及安裝技術都應要根據我國的實際情況,逐漸實作國産化,為木結建構築進入大衆生活鋪平道路。
培養木結構專業技術人才。目前國内木結建構築企業普遍缺乏設計、材料生産、加工制作和施工安裝等方面的專業技術人才,嚴重制約企業發展。建議在具有相關專業的高校開始培養大學專業人才,并與協會、社會團隊協同開展教育訓練,鼓勵高校、科研機構、企業之間進行産學研合作,推動人才培養工作有序開展、良性互動,為木結建構築發展提供人才支撐。