城市化背景下木结构的巨大潜能

发布时间:

2023-01-04 17:04

随着城市化的不断发展,

对新的多高层建筑的需求将变得极为迫切。

为木材在建筑中的使用创造新的发展机遇。

 

© WIKI

 

根据联合国最新数据显示,当今世界超过一半的人口,近39亿人居住在城镇地区;到2050年,城镇人口将再增加25亿,绝大部分增加的城镇人口将集中在亚洲和非洲。

 

木结构建筑在欧美国家的发展

 

在2020年至2050年期间,欧洲的建筑市场对公寓的建筑需求估计为每年160万套。美国预计在2022年其住宅新开工将达170万套,有望创下15年来的新高。

 

△Brock Commons © KKLaw

 

不可否认,北美和欧洲地区已经成为世界现代木结构发展的高地。高层和大跨度木结构建筑在欧洲市场上不断涌现,在推动城市化的进程中扮演了重要角色。

 

 

△英国伦敦10 层木结构公寓Dalston Works

© Waugh Thistleton Architects Ltd.

 

 

△ 法国巴黎市中心的木结构公寓

© Charly Broyez

 

 

木结构建筑的优势

 

耶鲁大学的一项研究表明,在城市建设中用木材代替水泥和钢材可以有效减少CO2的排放,并且可以通过建筑物来延长木材的碳固存周期。由住房和商业建筑的需求而引发的气候变化的风险也可通过使用工程木材来缓解。

 

 

不仅如此,与其他材料相比,用木材建造的速度是惊人的。这得益于木材的自身优势,木结构建筑自重轻,对于地基的施工以及现场吊装的要求也较小。在建筑中增加木材的使用具备了环境效益和经济效益。

 

 
在Erik Serrano教授看来,标准化的生产、人力成本的减少、节省时间成本、受环境影响小、减少材料浪费、自重轻适应面广,这些都是木结构建筑的优势。

 

 

△ 华盛顿州的五层CLT木结构大楼catalyst building 

©  Michael Green Architecture

 

众所周知的CLT(正交胶合木),其强度可达到混凝土级别。建筑方通过增加CLT的厚度,可以提升材料防火性能。北美历史上许多次火灾的经验证明,火灾造成的人员伤亡与建筑结构材料的燃烧性并没有直接关系,50%以上的房屋火灾是开始于家具和其他建筑内部物件。通过供暖设施的合理配置,木结构建筑的防火性能可以满足建筑的防火要求,打消了人们的顾虑。
 

全球实践同样证明,以CLT为首的工程木材在一定程度上可替代钢材及混凝土,有效提升木结构建筑高度及跨度,推动木结构建筑应用场景多元化的发展。

 

 

 © Stora Enso and Anttinen Oiva Architects

 

木结构建筑在中国的发展

 

木结构建筑的巨大节能优势并不因地域而有所差别,在全球环境共同体的当下,中国同样有着节能减排的刚需。随着“碳中和”工作的稳步推进,建筑行业通过加大木材应用力度来推进减碳工作已经成为一种趋势。

 

 
我国城镇化进程迅速,在建筑质量提高和人居环境改善方面具有巨大的需求。但同时,建筑能耗问题日益严重。每年城乡新建房屋建筑面积近20亿㎡,其中95%以上为高耗能建筑。这直接导致建筑总能耗占比从20世纪70年代末的10%,上升到近年的27.45%,为社会、能源和环境带来巨大压力。

 

【数据出自CBI建筑网】

 

△ 加拿大不列颠哥伦比亚塞缪尔布莱豪斯小学。 

© NIC LEHOUX

 

《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》强调“大力推进绿色城镇化,加快美丽乡村建设,发展绿色产业。从根本上缓解经济发展与资源环境之间的矛盾”。
 

随着中国的生态化进程加快,我们不难发现木结构越来越受关注,政府目前已出台一系列旨在推动木结构发展的政策。

 

△ 加拿大SKIDEGATE小学 ©MARTIN TESSLER

 

2015年8月31日,工业和信息化部和住房城乡建设部联合印发促进绿色建材生产和应用行动方案》,其中第四项第十一条明确大力推广木结构建筑活动,并指出木结构建筑的推广路径,是一项具有里程碑意义的重要文件。
 

2016年2月4日,国家发改委、住房城乡建设部联合发布的《城市适应气候变化行动方案》中也明确提出政府投资的学校、幼托、敬老院、园林景观等低层新建公共建筑等工程采用木结构。

 

△ 万亩梨园游客服务中心 © 加拿大木业

 

中国的小城镇,近些年对新建筑的需求更是明显有上升趋势,却存在建材不环保、实用性和可持续性较差,老建筑安全隐患多等问题。

 

 
在集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化发展道路下,提升建筑质量,实现绿色低碳将成为推进城镇化健康发展的重要环节。在此背景下,木结构建筑必然将得到持续发展。
 

以“美丽乡村”建设为例,2014年,农业部对外发布美丽乡村建设十大模式,其中包含生态保护型模式、文化传承型模式、休闲旅游型模式等,木结构建筑外在美观、生态成本低、施工周期短、抗震性能佳,且具有传承传统建筑文化意义,完全契合“美丽乡村”建设的目标。

 

△多户型木结构住宅项目 © ROB SALMON

 

△ 木材创新研究中心的室内 © Ema Peter

 

2014-2018年,中国木结构建筑行业市场规模由127.1亿元增长至174.4亿元,年复合增长率达到8.2%。未来五年,在政策鼓励及文旅行业持续发展推动下,相信木结构建筑行业将持续稳步增长。

 

 

【数据出自头豹研究院 《2019年中国木结构行业概览》】

 

 

 

木结构建筑助力低碳绿色发展

 

当下,全球各大城市都在积极推进多层木结构建筑的应用示范,以促进木结构更为广泛的应用。

 

 
在位于瑞典的9层木结构建筑Kajstaden中,木结构的使用使得项目节约550吨二氧化碳。

 

△ Kajstaden © C.F.

 

绿色低碳发展是提升人民居住质量和水平的关键,应用低碳减排的木结构建筑有诸多优势。引导大众认知木结构建筑、使用木结构建筑、积极推广木结构建筑,有利于更好地推进城镇建设绿色低碳发展。
 

 

 

参考资料:

 

https://www.bdcnetwork.com/mass-timber-multifamilys-next-big-building-system

https://buildingcarbon12.com/

https://www.jsonline.com/story/money/real-estate/commercial/2021/12/21/downtown-milwaukee-mass-timber-high-rise-ascent-reaches-key-milestone/8970456002/

https://www.axios.com/2022/04/26/wooden-skyscrapers-mass-timber

https://www.magoda.com/construction/mass-timber-and-wood-building-trends/

 

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* 文章来源:加拿大木业