现代装配式CLT木结构建筑的优势及在我国的发展机遇

Mj?sa湖之塔

?Ricardo Foto

Sara Kulturhus中心

??ke E:son Lindman

?Courtesy of LEVER Architecture

①与其他建材(如砖石、混凝土或钢铁)相比，木材重量较轻，便于搬运，可有效节省时间、人力成本；

②现代装配式木结构建筑常采用木质框架做内衬墙体，有效减轻房屋重量的同时，也降低了对地基的要求；

③木材具备极高的灵活性，不仅可以作为建筑材料，还可以作为装修材料，可以根据居住者的不同需求灵活设计布局，可塑性强，内部改变功能区域相对容易，即使将房屋拆除，也可将大部分木材回收利用；

④装配式CLT木结构建筑可完全实现工厂预制及标准化和模块化生产，施工安全快速，噪声低，且基本上不产生建筑垃圾。同时，所有的室内装修也可在工厂预制，一步安装到位，减少二次装修费用。

?Jonas Westling

①与其他建筑结构相比，木结构建筑在整个生命周期内对环境的影响更小；

·研究表明：钢结构和混凝土结构比木结构多消耗1.5倍和 2.2倍的能源，产生与木结构相比多1.2倍和15倍的温室气体，空气污染指数是木结构的1.7倍和2.2倍；

·研究表明：制作1吨水泥产生约1220千克CO2，制作1吨钢材产生约 6470 千克CO2，制作1吨玻璃产生约 1870 千克CO2，而生产1立方米木材(规格材)仅排放 30.3千克CO2。

②装配式CLT木结构建筑是个巨大的碳库，能够将C02储存在建筑中；

·研究表明：每使用1立方米 CLT替代钢筋混凝土，可储(固)碳约0.7吨;

③木材本身具有优良的隔热性能，可以有效地保持周围环境的温度稳定，减少热量传递，从而降低能耗。

·研究表明：在同样的厚度下，木头的隔热值可以是一般混凝土隔热值的16倍，是钢隔热值的400倍，铝隔热值的1600倍。在使用常规保温措施的情况下，木结构建筑的保温性能比空心砖建筑高出3倍；

·研究表明：一栋七层的 CLT 建筑可节省 29.4%的能源，与运营阶段的钢筋混凝土建筑相比，相当于减少了24.6%的碳排放；

·研究对比发现：在江浙沪等冬冷夏热地区，CLT木结构房屋供暖能耗可比轻型钢结构房屋低27.1%，比钢筋混凝土结构房屋低31.3%。

Kuhmo木材学校

?Ville-Pekka lkola

①木材具有良好的湿度调节功能，能够从大气中吸收水分，反之也会将水分释放出来，这样就可以在一定程度上调整房间中的相对湿度，给人提供一个非常舒适、冬暖夏凉的居住环境；

②木材还会散发出芳香的“芬多精”和负离子，其中一些成分可以杀菌杀虫，一些可以提神醒脑，还有一些可以镇定神经、抑制疾病和增强免疫系统，对人体有保健作用，还能够减轻压力；

·据国外调查发现：与住在钢筋混凝土建筑中的居住者相比，长期住在木结构建筑中的居住者的平均寿命可显著延长多达 9-11年；

·研究表明：木材在室内环境中的存在能有效降低人体交感神经系统(SympathetiNervous System,SNS)的活跃性。(SNS的活跃性是人体用来应对压力的方式，当 SNS 处于活跃状态时，会使人体血压升高、心跳加速）

③木材有良好的隔音性能。与混凝土结构相比，木结构的撞击性噪声传递相对不明显， 回声小， 给人安静的舒适感 ；

④木材颜色多样，纹理美观，并且表面具有小的凹凸。在光线下，它能高效地吸收对眼睛有害的紫外光并将红外光折射出来，使刺眼的光线变得柔和，从而使人们的视觉体验舒适；

⑤木材与人体体表温度相近且富有弹性，软硬适中，温度适中，使居住体感更舒适。

利尼莫台公用事业公司

?ToLoLo studio

①与钢筋混凝土毛坯房相比，木结构建筑所有的隐蔽工程，如管道、布线和室内装饰，如门、窗、地板和橱柜等都可在施工过程中进行，大大降低了室内设计和装修成本；

②木结构房屋的使用率通常高达85-90%，所有管道都可隐藏于木屋的墙体或楼板中。值得一提的是，CLT预制板幅面大，轻质高强，抗震、防火、隔热、隔声等综合性能好，很容易实现建筑结构、保温、隔声和装修等的一体化。

·研究表明：由于装配式CLT木结构建筑的外墙和内隔墙墙体厚度可减少一半或以上，200平方米左右的房子可以多出15-18平方米的净面积，300平方米左右的房子则可以多出25平方米左右，房屋得房率高，可有效增加投资回报率。

①具备一定厚度的CLT预制板(如3层105m厚)是难燃 B1级材料；

·试验表明：3层CLT墙板的耐热完整性和耐火隔热性均大于90分钟，5层CLT楼板的耐热完整性和耐火隔热性均大于120分钟。

②碳化层的存在，能够有效阻燃。木材燃烧后表面会出现碳化层，碳化层能够隔绝氧气，阻止火焰进一步渗入；

③表面加石膏板等防火材料可进一步提高 CLT 预制板的耐火极限；

④木结构尤其是重型 CLT 木结构建筑防火性能良好，完全能满足《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 规定的要求；

⑤装配式CLT木结构建筑具备良好的抗震性能，结构弹性更大更稳固。

·国内首个模块化三层 CLT结构足尺模型振动台试验证明：装配式CLT木结构建筑在不同的地震模拟情况下都有出色的抗震表现。

①现代装配式CLT木结构所需木材强度要求较高，且多数依靠进口，导致建筑材料成本相比传统的钢结构或混凝土结构材料成本较高。此外，由于我国工程材产品规模化和标准化不够，产品质量不稳定，建筑结构设计保守，造成建造成本也偏高；

②由于城市建设用地日益紧缺，政府和地产开发商站在城市规划和利益角度，更愿意建设高层建筑，而根据国家标准规定，木结构组合建造允许层数最高仅可达７层，加上国家对别墅和小产权房屋开发的政策限制，对木结构建筑市场扩容造成一定影响；

③装配式CLT木结构建筑在国内正处于起步阶段，当前缺乏专业化设计人员和施工安装队伍，与欧洲、北美等国家相比中国在木结构建筑领域的研究相对比较落后，并且目前在全国高等院校中木结构建筑与材料方面的专业也屈指可数，报考该专业的学生普遍偏少；

④木结构企业为了拓展业务，应对市场竞争，寻求压价减料和相对容易获取订单的推动方式，形成了木结构是临时性建筑的错误认知，降低了本结构的品质，从而制约了现代木结构的进一步发展，使木结构在中国逐步演变成了一种非主流的建筑形式。

①“双碳”战略背景下，政策的鼓励与引导。当今发展装配式超低能耗建筑是国际趋势和共识，中国也已出台大力发展装配式建筑和超低能耗建筑的一系列政策；

②国储林的建设为现代装配式木结构建筑提供丰富的建材原材料，随着国储林结构材的研发力度的不断加强和科学种植，越来越多的国储材可以用来加工制造 CLT和 GLT 等新型工程木产品，在建筑领域得到高附加价值利用，从而大大提升建筑的碳储量，真正做到“木建可持续，筑立碳中和”；

③现代装配式木结构产业链长，涵盖植树造林、森林集约经营、森林采伐运输、竹木初加工、木结构预制构件加工、建筑设计、建筑施工、装修和验收管理等产业，可带动建筑设计、家居卫浴、隔热门窗、保温材料、防水气密材料、新风系统等一批相关行业的进步升级；

④现代装配式 CLT 木结构建筑能够为中国建筑和房地产市场提供新鲜血液，除高级别墅和度假村之外，也可用作多高层住宅，和各类公建、商务和休闲场所，如购物中心、展示中心、学校和办公楼，还有性价比高的“平改坡”旧房改造工程和城镇养生养老项目等；

⑤在后疫情时代，人们对居住环境和健康提出了更高要求，会对人与自然相融合的共生关系做出更多反思，打造环境友好和健康舒适的居住环境将成为一种必然趋势。