图文详情——科普中国资源服务

世界建筑日 | 链接古今、低碳环保的木结构建筑

来源：科普中国上传时间：2023-10-02

版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们

今天是世界建筑日，建筑业一直是我国的重要支柱产业，地位举足轻重。

目前，我国建筑大多采用钢材、水泥等传统建筑材料，其产量已居全球50%以上。据统计，建筑业每年消耗的能源已占到全国能源消耗的30%以上，排放的二氧化碳占总排放的40%以上，严重制约了我国社会经济的可持续发展。

大家也许听说过，木材是可再生建筑材料，木材生长是美化环境、释放氧气和固碳过程，生态环保效益显著，那么我们可不可以在建筑中采用木结构呢？

现代木结构符合国家“双碳”战略需求：森林每增长1木材蓄积，净吸收二氧化碳量1吨，释放730kg氧气，储存270kg碳；符合建筑工业化趋势：我国政策倡导在具备条件的地方和领域发展现代木结构建筑。

现代木结构部品部件工厂化制造、现场装配安装；符合生态宜居要求：木结构建筑适应城市过渡地带及农村地区的人文环境、生活方式和生态宜居要求，木结构可调节室内温、湿度，改善室内空气品质；有助于调节情绪、缓解压力、有益于人体心理健康。

木结构在我国的历史渊源

我国具有悠久的木结构建造历史，传统木结构兴于秦汉，盛于唐宋，至明清已至巅峰。秦汉时期，传统木结构体系趋于稳定，并形成穿斗式、抬梁式和井干式木结构等几种形式;到了唐宋年间，传统木结构建造技术已经较为成熟，并向标准化和模数化发展;1056年建成了67m左右高的应县木塔（图1），1103年出版了国际上最早、最为完整的木建筑著作《营造法式》;明清时期，传统木结构体系和形制进一步固化，建造技术更加成熟，国内大部分现存的木结构建筑即来自该时期，其中的宫廷建筑外观辉煌、气势雄伟，如北京故宫是世界最大木结构建筑群（图2）。

图1.山西应县木塔

图2.北京故宫

然而到了建国初期，百废待兴，由于木材资源远不能满足大规模基础建设的迫切需求，加之木材科学技术水平有限，所以在现代木结构领域未能和欧美等发达国家齐头并进;到了 20世纪80年代后期，木结构研究处于停滞状态，在之后的20年才逐渐恢复，而在此期间，欧美国家借由木材科学技术的革新以及现代木结构的深入研究，以工程木为代表的重型木结构得到快速且广泛应用，国内外差距愈发明显。

现代木结构有哪些应用？

在“碳达峰”和“碳中和”的战略目标指引下，我国现代木结构研究呈现快速增长趋势，全产业链日趋完善，工程应用逐年增多。

现代木结构体系主要包括：

轻型木结构

轻型木结构体系是指3层及以下、由规格材和木基结构板材等通过钉连接组合而成的木结构体系。

多高层木结构

长期以来，木结构建筑仅用于低层建筑，但随着木材科学技术的不断发展，一些新型的工程木材料不断涌现，尤其是随着20世纪90年代CLT在欧洲的应用，促进了多高层木结构建筑的发展，这同时也适应了社会对可持续发展的重大需求。10多年来，欧美在多高层木结构方面的研究与实践较多，我国的相关工作近十年才逐渐开始，相关研究主要集中于木框架支撑结构、木框架剪力墙结构以及CLT剪力墙结构（图3）。