木结构建筑在我国小城镇应用研究

我国城镇化进程迅速，预计到2020年城镇人口将增长2个亿。小城镇作为城乡结合的社会综合体，是新型城镇化战略实施的重要地域空间。小城镇数量大，分布广，建筑质量提高和人居环境改善方面具有巨大的需求。随着建筑舒适度要求的提高，我国建筑能耗问题日益严重，已从20世纪70年代末的总能耗占比10%，上升到近年的27.45%，为社会、能源和环境带来巨大压力。我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿m2，其中95%以上为高耗能建筑。《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”。

壹、木结构建筑在我国小城镇应用的必要性和适宜性

1·绿色低碳发展是提升小城镇质量和水平的关键

本研究中小城镇采用广义概念，含义界定为：县城、建制镇、集镇及功能性小城镇，人口规模确定为常住人口20万以下。据住建部统计，截止2015年末，我国共有县城1596个，建制镇20401个，乡（集镇）12282个，总计小城镇34279个。

目前，我国在小城镇建设中存在诸多问题，如：小城镇基础设施投资不足，公共服务能力弱，限制了产业和人口集聚的空间；小城镇镇区扩张过快，土地利用不够集约；部分小城镇热衷于搞“形象工程”建设，把本就有限的财力投在镇区硬件设施上，忽视了改善民生，致使交通、水电、地下管网、垃圾处理等基础设施和教育、卫生、社会保障等公共服务严重滞后于城镇化发展的需要。在集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化发展道路下，提升小城镇质量，实现绿色低碳发展，是推进城镇化健康发展的重要前提。

2·当前小城镇建筑与绿色低碳要求存在较大差距

第一，建材不环保，实用性和可持续性较差。部分建筑追求标新立异，只重视“形象工程”。一方面，盲目沿用大城市的建筑形式、追求特殊造型的建筑，摒弃当地建筑材料，大量使用昂贵建材，无谓扩大景观面积，这些都大大增加了建筑造价和使用能耗。另一方面，建筑构造上缺乏对当地环境的考虑，设计施工缺乏节能环保意识，导致建筑的实用性和可持续性较差。

第二，自建房存在安全隐患。2013年，中国小城镇住房建设量近6亿平方米，其中很大一部分是自建房，由于自建房主要依靠建房者的经验，在各个环节都存在很多安全漏洞。比如地基沉降导致房屋开裂、开缝；房屋结构体系，特别是受力体系不合理；水泥标号、钢筋大小等无规范要求，混凝土配比不当，质量较差；临时改变房屋结构；室内装修随意破坏结构体系，影响房屋正常使用等。自建房一般抗震性能较差，居民的生命财产安全受到很大的威胁。

第三，短命建筑普遍存在。“十二五”期间，我国每年因过早拆除房屋浪费4600亿元。若考虑拆除、再建材料的碳排放，建筑过早拆除将致中国每年新增碳排放量10%。我国被拆除建筑的平均寿命只有30年，小城镇的房屋寿命则更短。究其原因，一是自然原因，如各种天灾，或者房屋自身质量缺陷、性能较差，不能满足使用需求；二是人为原因，分为主动拆建和被动拆建。主动拆建主要是人们不能理性对待老屋，盲目追求崇拜新建筑，导致自行拆建房屋。被动拆建多是出于形象工程等原因造成大面积拆迁，居民不得不拆建。大拆大建造成严重的浪费，与我国建设节约型社会，推进生态文明发展背道而驰。

3·木结构建筑在小城镇应用的适宜性

第一，节能保温，冬暖夏凉。木材与钢、铝、塑料相比，不仅生产能耗最小，而且木结构建筑还具有良好的隔热保温性能。

第二，结构抗震性能好。木材重量较轻,作用到房屋上的地震力也较小；木结构建筑中的钉节点可以有效地耗散地震所产生的能量。世界上地震较多的国家和地区，如日本、新西兰基督城及美国夏威夷等，大多选用轻型木结构的建筑方式。

第三，使用寿命长。与大部分建筑相比，木结构房屋宜于改建或扩建，更能调整并适应需求的变化。木结构抗下沉应力、抗干燥、抗老化，具有显著的稳定性。如果使用得当，木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。要真正实现木材的环保优势，保证木结构建筑物的长期耐久性是根本。

第四，生态环保、环境友善。在主要的建筑材料中，木材是唯一的可再生建筑材料。与常用的建筑材料相比，木产品在其生产过程种所消耗的能源最少。与常用的建筑材料相比，就能源利用和空气、水污染而言,木材对环境的影响较小。

第五，特色文化。在我国各地的小城镇中，有多种极具特色的传统民居都是木结构建筑，如湖北与福建民居中，吊脚楼与高脚厝就是我国南方干栏式木结构建筑的一种独特类型。建造独具民族特色的建筑，弘扬中华民族独具特色的建筑文化，木结构担负着重要的历史责任。

第六，建筑设计层高限制使其适合在小城镇应用。目前，我国国家标准规定木结构建筑不能高于三层，即只能建造低层建筑。因此在我国城市建设中，木结构建筑发展空间较小。然而，与较低的人口密度相适应，低层建筑适宜在城市郊区和小城镇推广。低层建筑层数少，上下层居民联系方便；平面结构单一，布置紧凑，组合灵活，既能适应较大、标准较高的要求，又能适应标准较低的居住情况。因此，我国标准对木结构建筑的层高限制，并不是影响其在中国小城镇推广的主要因素。

贰、木结构建筑在我国小城镇的发展历史、现状及趋势

1·传统木结构建筑的兴衰历史

传统木结构建筑在我国分布广泛，在小城镇中主要以传统民居的形式流传至今[7]。木结构建筑具有与木构架相适应的各种平面和外观，并根据地域的不同，呈现出不同的风格特点。20世纪80年代前，因木材取材、施工方便而大量应用于小城镇和农村住宅。20世纪80年代，针对我国天然林资源长期过度消耗而引起生态恶化的状况，国家作出了实施天然林资源保护工程的重大决策，并相继出台了一系列木材节约代用鼓励性文件。同时，我国快速工业化带来的钢铁、水泥等产业的大发展，促进了钢混结构建筑的推广，中国发展了几千年的传统木结构体系逐渐解体，新的砖砌体、砖混结构逐渐成为新建农村住宅的主要结构形式。

2·现代木结构建筑发展现状

为得到木结构建筑发展现状的最新统计数据，“木结构建筑在中国小城镇的应用推广研究”项目组于2015年8月，依托中国现代木结构建筑技术产业联盟平台，以国内50家最具代表性的木结构建筑施工单位为调研对象，进行了“木结构建筑在中国小城镇的应用推广研究问卷调查”。这些施工单位的木结构建筑建造市场占有率达全国的95%以上。然而由于2014年后中国经济运行相对困难，木结构建筑建造行业也受到冲击，50家调研单位中，有13家相对规模较小的单位已解体或转行，最终得到有效问卷37份。

a.应用总量

依据调研结果，至2015年，国内木结构施工企业累计建造了195.4万m2的木结构建筑。相较2013年小城镇竣工房屋面积7.4亿m2，比例不足3%[4]。在施工单位已建造木结构建筑中，47.22%为居住建筑，43.27%为公共建筑，9.51%为临时建筑。我国大多数省份均有使用木结构的传统和基础，即便是新建住宅，也会采用木结构建造整座或部分房屋。对于国内累计建造195.4万m2木结构建筑的统计数据，其中并未包括小城镇当地施工队的建设面积。木结构建筑在小城镇的实际市场占有率比统计数据更为乐观。

b.应用领域

本研究对施工单位在风景名胜旅游区内建造木结构建筑的情况进行了调研。结果表明，89.19%的施工单位在风景名胜旅游区内建造过木结构建筑。由此可知，园林景观建筑、风景度假建筑和会所等，在已建木结构建筑总量中占据了一定比例。根据国家部委文件《关于发展装配式住宅的指导意见》和《振兴木结构建筑中长期发展规划纲要》的相关要求，“到2020年，木结构建筑占旅游风景区建筑比例达到50%”，木结构建筑将在旅游风景区内得到长足发展（图1）。

c.结构类型

在施工单位已建造木结构建筑中，63.57%为轻型木结构，25.78%为重型木结构，10.65%为其他形式木结构（包括重轻木混合、井干式木结构、木结构与其他建筑结构混合等）。

轻型木结构是国内已建木结构建筑的主流，也是目前我国木结构建筑技术应用的主要结构类型。通过与受访对象访谈，笔者发现尽管造价较高，但更显木材表现力和亲和力的重型木结构开始受到越来越多项目业主的青睐。

d.地理分布

据调研，迄今已建造的木结构建筑，主要分布在我国东部沿海地区、东北地区和中南地区，大部分企业倾向于在集中在山东、北京、江苏、河北四个省市周边的小城镇建造木结构建筑（图2）。

图2 在我国各省市已建设木结构建筑的企业数量

3·木结构建筑在我国小城镇的发展趋势

进入2015年，中国的生态化进程加快，木结构越来越受到政府的重视，目前已出台一系列旨在推动木结构发展的政策。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。

目前，住建部正在积极起草《大力发展装配式住宅的指导意见》《木结构建筑示范工程管理办法》和《木结构建筑发展纲要》等重要文件，这些文件释放出国家大力发展木结构的信心与决心。国家正通过国际交流等多种形式积极推进多层木结构建筑的应用示范，促进木结构应用由单体建筑向集中连片转变，木结构在小城镇的推广将得到国家的大力扶持。

此外，随着木结构行业整体的发展，建筑用材的储备与运输问题将得到解决，无疑会促进小城镇当地木结构施工队的建设。因此，未来5~10年间，小城镇中自建木结构的面积也将大大增加。

叁、木结构建筑在我国小城镇应用存在的问题及原因分析

1·造价相对较高

2013年，我国小城镇竣工住宅平均造价如表1所示。由表1可知，目前我国小城镇住宅平均造价为1776.6元/m2；对于建制镇和乡居民，其住宅的平均造价更是低于平均水平。现阶段，简装木结构建筑的平均造价约为2000~3000元/m2，高出小城镇住宅平均造价12.6~68.9%，部分小城镇居民的消费水平不足以支撑木结构住宅的价格。

造成木结构建筑造价相对较高的原因，总结为以下四点：

（1）大部分建筑材料仍需进口，木结构工程中所需大量的专业辅配材也没有国产化，使得木结构建筑的造价相对较高；

（2）由于木结构建筑与钢筋混凝土建筑的施工建造有较大差别，业内缺少合格、有经验的施工工人，更难以在小城镇的施工现场附近低价招募短工，因此木结构建筑的施工工人费用相对偏高；

（3）木结构建筑的造价中包含了简装的费用，相对钢筋混凝土结构的“清水房”，装修与设备配置更齐全，因此造价更高；

（4）木结构建筑的使用过程中还需不断维护，会增加使用成本。

表1 2013年我国小城镇竣工住宅平均造价

2·观念误区

现阶段，大部分居民已经习惯了钢筋混凝土构造的房屋，对于木结构建筑的观念首先来自于老式的农村住宅。对木结构建筑负面的、固化了的观念，制约着小城镇居民对现代木结构框架结构住宅的认同和接受。小城镇居民更是容易中把现代木结构建筑与传统木结构建筑视作同类，往往存在以下四点误区：

（1）木结构建筑没有钢筋混凝土结构结实；

（2）木结构建筑寿命短；

（3）木结构建筑防火性能不佳；

（4）木结构建筑防潮、防虫、透气性能较差；

（5）大量使用木结构建筑会导致森林毁坏，破坏环境。

本文在这里需要对这些误区进行明晰：

第一，现代木结构建筑与传统木结构建筑是非常不同的，如前文1.3所述，现代木结构建筑是抗震的、环保的、寿命长的。

第二，防火性能。一般采用防火石膏板来阻断火焰与木构件的接触，同时满足有关规范规定的耐火极限要求。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。我国小城镇集中供热程度较低，大部分小城镇居民依旧采用传统的燃煤等方式来取暖，所以认为存在一定的火险隐患。通过供暖设施的合理配置，木结构建筑的防火性能并不是其应用推广的障碍。

第三，木结构建筑的防潮防腐问题，要看木材的含水率。通过严格、独特的施工技术，保证建筑材料的干燥，并且在结构中加入单向呼吸纸，可使木结构成为既能有效防潮、透气性能又十分优良的房子。而在地基中加入防腐材料来可以阻隔白蚁的入侵，远离白蚁的侵扰。

第四，木结构建筑的木材来源问题。随着全球木材资源的可持续供给和现代木结构技术的发展,木结构建筑在全球日益普及。在发达国家,70%的住房为轻型木结构。我国对木材来源应放眼全球的大量的人造木材林，并不会对我国造成森林毁坏、环境破坏。

3·缺乏监管标准

一方面，进口木材和林产品成为举足轻重的建筑构件原料来源。我国对木材和林产品进口实行监管程序，主要是保证国外木材来源的合法性，但在进口林产品的质量监管上，尚未建立一套针对我国国情的认证体系。通过对我国木结构施工单位的调研，大部分企业均反映我国进口的木质建材存在质量问题：北美、欧洲等木材出口国，会将同一等级木材中较优的材料，优先出口到日本等木结构建筑产业较为成熟和发达的国家；其余较劣的材料，则出口至中国，导致我国流通的建筑用材质量较差。

另一方面，很多国产木材产品的生产标准和认证标准还处于建设中，尚未形成统一的认证标准体系，国产结构木材产品在使用上存在盲目性和不科学性。对大量已建木结构房屋的调查发现，胶合木构件经过1年左右的时间，即出现不同程度的胶层裂缝和严重的蠕变等现象。这些质量问题势必影响建筑的结构安全和使用者的生命安全。

肆、木结构建筑在我国小城镇应用的对策建议

现阶段，绿色低碳发展是提升小城镇质量和水平的关键，应用低碳减排的木结构建筑有其必要性。建议将木结构建筑的应用推广工作结合节能减排、绿色建筑、绿色低碳小城镇等多方面的工作来开展，逐步转变公众观念，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，更好地推进我国小城镇建设绿色低碳发展。具体来说，本研究提出以下几点对策建议。

1·加大公众宣传，消除认知误区

通过3.2节的分析我们可知，民众对木结构建筑的认识误区是木结构建筑在小城镇推广应用的首要障碍，需利用各类传媒方式加大对木结构建筑特性和国际应用情况的宣传，例如，可通过微博、微信公众号、科普纪录片、宣传册、博览会等不同渠道与形式进行宣传，注意根据受众的不同调整宣传内容的深度和宣传的形式，改变公众对木结构建筑发展的认识误区。

2·明确重点领域，打造示范工程

基于木结构建筑施工单位的地理分布、居民购买力、居民对木结构建筑接受程度、住宅需求量等因素，建议可考虑以我国东部沿海和东北地区的小城镇为推广木结构建筑的地理优先位置。在妥善保护自然生态和历史文化遗存的前提下，开展一批具有地方特色的木结构旅游建筑示范项目。打造一批整体以木结构为主要建筑形式的乡村旅游示范村。在国家风景名胜旅游区、自然保护区、森林公园、湿地公园等生态旅游区内，大力开展生态环保、固碳节能的木结构示范建筑。

3·严格木材引进，加强监督管理

木材来源是木结构建筑成本高的主要因素，也是其在小城镇推广的难点与重点。建议：首先是在不破坏我国森林资源的前提下，建立国内林产品质量认证体系和监管体系，提升国有木材使用率，完善新型木结构材料技术标准和生产加工标准，降低木结构建筑成本；其次，建立针对我国国情的进口林产品的质量认证体系和监管体系，放眼全球林产品市场，合理控制木材成本，解决优质木材来源问题。

4·注重人才培养，提升技术水平

鼓励骨干企业、高等院校、科研院所联合组建木结构建筑产业振兴联盟，整合优化资源，开展“政—产—学—研—用”协同创新，加强木结构新技术、新产品、新工艺、新设备等关键技术和产品的研发，同时开展专业培训教育工作，加大专业人才培养投入，提升施工技术人员技能，降低施工工人费用。

5·探索融资渠道，加强企业扶持

当前，木结构建筑企业数量较少，应鼓励担保机构加大对木结构建筑企业的服务力度，搭建银企对接平台，帮助经营主体解决融资难题。同时，建立多样化的投融资渠道，建立健全投融资体系，为木结构建筑长足发展建立资金保证。

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