现代木结构建筑

（文）梓庐

现代木结构建筑

（文）梓庐

Modern Timberwork Building

木结构建筑是人类最早使用的建筑结构形式之一，世界各地都有建造木结构建筑的悠久历史，都有极为精彩的木结构建筑遗存。在以中国、日本为代表的亚洲太平洋地区，木结构建筑更是应用得最广、最为常见的一种建造方式，是世界建筑艺术之林中的瑰宝。但是，工业革命之后，随着建筑技术的变革与现代建筑的崛起，钢结构建筑和钢筋混凝土建筑开始流行，木结构建筑逐渐走向了没落，传统的木工建造方式也基本上寿终正寝，木制建筑材料也多由钢材、混凝土、铝合金等现代人工材料所替代。

二次世界大战之后，由于战争的原因，钢材极度缺乏，盛产木材的德国在战后重建时，又开始研究建造木结构建筑，此后，木结构建筑便在欧洲涅槃重生，德国、瑞士及北欧等国是最早开发现代木结构建筑的国家。美国和加拿大也是盛产木材的地方，自开发西部以来，一直没有间断过木结构建筑的建造和研发，二战后更进一步使木结构建筑体系化、产业化。日本也于1980年代前后，开始重新认识木结构建筑的意义，并致力于研究、开发新型木结构建筑。

现在，新型木结构建筑已经有了很大的发展，美国和加拿大95%以上的低层建筑都是现代木结构体系，日本每年新建的建筑也有40%采用现代木结构。新型木结构建筑体系也不仅仅应用于住宅，许多中小型公共建筑，如学校、博物馆、图书馆、商业、诊所等等，也都采用现代木结构，甚至，一些大型体育场馆和支线机场也有采用木结构的情况。可见，现代木结构建筑经过几十年的不断改进，又重新得到了人们的青睐，成为当代主要的建筑结构体系之一。据统计，目前全世界每年大约要新建两、三百万栋木结构建筑。

当代的木结构建筑，与传统木构建筑已经完全不同，现代木结构建筑的设计更符合力学原理，建筑用材也做到了工业化生产。工业化生产的木制产品主要包括：用来建造结构的规格木材（实心木）和强度更高、用途更广的复合工程木材，以及用来做面板的天然板材、胶合板和定向结构板等等。现代木结构构件之间的连接方式也不用榫铆，而多靠金属连接件以钉子或螺栓固定，施工便捷且强度更高。某些复杂的节点或结构构件，还会在工厂中加工，这样既可以节省施工时间，又有助于确保工程质量。

更为重要的是，现代木结构建筑的魅力还在于美学上的突破！它已经超越了技术层面，在顺应工业化生产的同时，越来越强调通过利用木材自身的特性去创造感人的艺术效果。那些源于受力分析、造型绮丽的结构创意，方便施工、极具视觉冲击力的构造节点，以及突显木材质感、强调空间氛围的原生态表达方式，都日益受到人们的关注，代表着一种当代审美意识的倾向，有着其它材料所无法达到的建筑效果。在优秀作品层出不穷的今天，木结构建筑的艺术表现力也得到了充分地发挥，并在某些方面引领时尚，许多前卫的大牌建筑师如隈研吾、扎哈•哈迪德等人，也抛弃了木构建筑属于“过去时”的观念，尝试着用木结构的建筑方式去实现自己的创意。

木结构建筑的优势还体现在生态环境保护方面，这也是钢结构建筑和钢筋混凝土建筑无法企及的。首先，木材是唯一的可再生 “负碳”型天然建筑材料。所谓“负碳”，是指树木在生长期和制成产品之后，自始至终都固化着生长期吸收的碳。木材加工对能源的需求，也大大小于其它建筑材料。而且，木材是可循环再生的材料，经由正确管理经营的森林，可以保障木材供应的永续不断。木材加工过程中产生的废弃物，也可以用做人造木制品的原料。总之，木材是在第一个使用周期完成之后，还可以很容易地被再利用、再生利用，或是被作为不产生多余碳排放的能源来使用。所以，木构材料在整个生命周期中释放出来的温室气体，要远远低于钢材、混凝土、铝材或塑料制品等建筑材料。有研究表明：建造钢框架建筑和混凝土框架建筑，要比建造木框架建筑多消耗17%和16%的能源，多释放26%和31%的温室气体，以及多排出14%和23%的空气污染物。

再有，从建筑物的热工性能方面来看，木结构建筑耗用的能源也较少。木材是一种天然的隔热材料，在同样厚度的条件下，木材的热阻值RIS比混凝土高10倍，比钢材高400倍，比铝材高1600倍。即使采用通常的隔热方法，木结构建筑墙体的隔热效果，也比空心砖墙高3倍。这就意味着钢、混凝土、砖石结构的建筑，如果要达到木结构建筑相同水平的节能性能，就必须使用更多的保温材料或者加厚墙体，意味着要消耗更多的能源并占用更多的使用面积。所以，木结构建筑的环境负担，远远低于其它建筑材料在建造和使用过程中对环境造成的负面影响，木结构建筑是绿色设计的优选对象。

此外，更有意思的是有日本学者认为：人有亲近自然的本能，树木也是有生命的，也是自然界中具有灵性的生命体，同时，树木还在为世间万物提供着养料，甚至是可以增进人们的身心健康。因此，生活在木构建筑之中给人的感受是很不一样的，木材所特有的质感、色泽和芬芳都会给人以一种温馨感，使人倍觉亲切，而且，是有利于延年益寿的。加拿大哥伦比亚大学近期的一项实验研究表明，生活在木质建筑环境的人和生活在混凝土建筑之中的人相比，前者的各项生理反应指标均优于后者。难怪，设计了一辈子钢筋混凝土建筑的柯布西耶，最后却放弃了钢筋混凝土，而选择住在了木构小屋之中！

加拿大阿尔伯特菲利普•柯里恐龙博物馆，2014年