2022-07-08 15:10:13來源:中房網
??中房網訊 2022年7月6日 由中國房地產業協會、國際竹藤中心、中國林產工業協會、中國林科院木材工業研究所、中國木材保護工業協會發起的“首屆現代木竹結構建筑與人居產業論壇”在北京正式啟幕。 論壇以“順勢筑質量新高、合力謀低碳未來”為主題,集聚行業優秀產學研力量,分享國內外現代木結構最新研究成果,研討現代木竹結構建筑技術發展與應用的焦點與痛點。在此次論交流會上,中國工程院院士、東南大學教授王建國進行了演講。
??王建國表示,我國在“十四五”期間要全方位的踐行對國際社會的承諾,對今后國民生活總值能源的消耗降低,其中對二氧化碳的排放、主要污染物排放總量、森林覆蓋率等都提出了一系列的要求,同時對2030年要實現這樣的碳達峰也提出了一些數值方面的要求。
??他指出,木結構是低碳、綠色、實現可持續發展的重要途徑,中共中央國務院對此一直很重視,所以在一系列的文件中都提到了關于要發展木結構的內容,包括國辦發2016年的文件、工信部的文件等,實際上在很多方面都在重新思考木結構的優越性和在一些建筑類型中的使用,例如鋼木、木混凝土混合的建筑。
??他還表示,木材是建筑領域生態環保的材料,符合國家節能減排戰略和綠色節能建筑產業化的政策,相關項目現在已獲得了2020年全國綠色建筑創新一等獎,同時獲得中國建筑學會建筑設計獎一等獎,“兩岸四地”建筑設計的優異獎等。近年來,很多專家都對綠色低碳有很高度的關注,大家一致認識到,只從環境數據指標提升考慮綠建技術運用是不夠的,還應追求具有中國本土特色的文化之諧和視覺之美,綠色建筑發展最終要以服務于人類社會健康發展為目標。
??以下為文字實錄:
??王建國:各位領導、各位專家、各位來賓,朋友們,大家好!
??今天很高興參加這樣一個論壇,我今天給大家分享的一個題目是木構建筑設計和建造的實踐探索。
??大家知道建筑形態與人類生活、生產活動與自然形成之環境載體直接相關,因為在古時人們必須接受多變的氣侯條件挑戰,也要在自然地理環境和自身改造環境的有限能力之間取得默契和某種均衡,要遵循自然之維的原理,就是我們經常講的天人合一。
??1960年以來,全球氣侯變化的對世界人居環境的影響引起廣泛關注,2019年統計,全球平均溫度相比工業化之前已經上升了1.2攝氏度,這是由于溫室氣體的排放導致的,聯合國政府間氣侯變化專門委員會在1990年開始發布五年一次的氣侯變化報告,1997年《京都議定書》和2015年12月《巴黎協定》,是由全世界178個締約方共同簽署的重要國際間協定。《巴黎協定》希望到2100年全球氣溫總的溫升控制在1.5到2攝氏度,但現在全球的發展,到2100年全球溫升的預期是2.1—3.5度,如果溫度達到2度以上,“五十年一遇”的極端氣侯條件就會變成幾年一遇的常見現象,所以必須要減碳。
??國家主席習近平在2020年9月在聯合國大會上向國際社會鄭重承諾,中國力爭2030年達到二氧化碳排放峰值,爭取2060年碳中和。從碳達峰到碳中和中國只有30年時間,跟西方發達國家相比,這個時間更短,所以一切減碳、排放、替代、回收的過程在中國都更加劇烈的進行,世界上30多個國家都提出了碳達峰,紅框我把它標注出來,是中國的時間表。
??在這樣的時間表下面,中國在“十四五”期間要全方位的踐行對國際社會的承諾,對今后國民生活總值能源的消耗降低、包括二氧化碳的排放、主要污染物排放總量、森林覆蓋率等等都提出了一系列的要求。同時對2030年要實現這樣的碳達峰也提出了一些數值方面的要求。
??木結構是低碳、綠色、實現可持續發展的重要途徑,中共中央國務院對于這一塊一直很重視,所以在一系列的文件中都提到了關于要發展木結構的內容,包括國辦發2016年的文件,包括工信部的文件,實際上在這些方面都在重新思考木結構的優越性和在一些建筑類型中的使用,也包括鋼木、和木混凝土混合的建筑。
??我前段時間看了一篇美國發表的文章,對建筑結構材料引起的全球變暖的影響,我們看到紅框所處的位置,就是木結構和鋼木結構,在里面的碳排放是比較少的,如果考慮到碳排的潛質,我們必須要考慮鋼木結構和木結構在建筑中優先使用的結構。在一次重要的國際會議上,我也聽到了王金南院士的報告,他認為能效提升包括可再生能源驅動的熱泵,特別是在碳吸收板塊,提到了木質建筑的基本概念。
??木材是古老的建筑材料,在近百年逐漸被混凝土和鋼材取代,在今天的雙碳背景下,它的優勢被重新發現。右圖就是木結構從生產到最后回收的全過程。
??在中國古代建筑中,木結構是主導的結構類型,無論是穿斗式木結構、抬梁式木構架、井干式木結構和立梁木結構等等,跟木材資源的獲得也有很緊密的關系。
??近代中國的木結構和鋼結構結合在一起,也有一些新的發展。在西方傳統的木結構也在很多的住宅、教堂、機構建設中得到廣泛的應用,我不一一展開細講了。
??現代木結構在西方19世紀末、20世紀中,膠合木的技術得到不斷的發展,實際上用得最多的是正膠膠合木,叫CLT,是目前現代木結構中較為流行的建筑材料。用到了大跨度建筑,也用到了多層、高層的住宅建筑。
??現代木結構有一個很大的特點,不是用樹砍下來馬上就用,而是通過一系列的加工處理,特別是預制化生產,到現場裝配施工,這符合今天建造的要求。同時連接的方式、耐久性、結構體系、抗震、防火能力都比較強。所以,具有現代產業特征,最終產品的綠色化、建筑設計的標準化,建筑生產的工業化,建造過程精益化,全產業鏈集成化,產業工人技能化。這不是像一般的產業,我們在先前的一些項目中和南京大學的教授團隊也有合作。
??建造的工期中也有比較多優點,可以工廠預制,現場裝配,現場的工作時間比較短。木結構造價早期比較貴,現在可以控制在建筑平米單價1500—2000左右,在可接受范圍內。同時防火方面經過處理以后,也是可以的,過去傳統觀念覺得木結構不防火,其實木結構比鋼結構更加防火,因為燃燒形成表面的介質,會延緩燃燒的時間。
??木結構現在也是國際建筑潮流創新發展的重要選擇,這是德國魯爾區,當時我是現場去考察拍的照片,實際上這個廠區改造的建筑就用鋼木結構是一個發電的建筑,內部的結構非常壯觀,可以看到頂上都是太陽能光電板。
??這是挪威木結構的辦公樓,當然基礎還是混凝土的。
??瑞士將建世界上最高的木結構住宅樓,在溫特圖爾市,這個地方我也去過,其中有一棟要高達100米,已經超乎了大家的想象。
??另外一些體育場建筑中也運用了鋼木混合結構,這是加拿大的速滑館。
??這是東京的新國立體育館,就是這次奧運會的館,中間上面的看臺部分也是鋼木結構,這是一個很壯觀的。
??宿霧國際機場也是用的現代木結構,而且這個木結構非常漂亮。
??其實木結構在中國也有廣泛悠久的傳統,過去在農村、鄉間蓋房子很多都是木結構,大家可以看到這里面木結構的展示,在鄉村建筑中最普遍的方式,工匠也比較熟悉。
??這是在宜興的歷史街區做的改造項目,也是木結構。現代木結構的建筑在建筑環保方面以及其他方面都可以做到很好,這是采光和通風方面的改造前和改造后的對比,明顯看到有較大的改善。
??最近我帶學生做了一個國際博覽會的綜合展館,我們用了鋼木結構,底下是混凝土結構,頂部用了鋼木結構,從剖面上可以看到這個房子非常有特點,借助了山勢,底下是混凝土的基座,上面是木結構,因為建筑面積比較大,采用了鋼木結構,為了應對消防要求。把它解剖起來,有幾層的空間結構組合關系。
??這就是在施工現場,我們看到現在已經快建成了,這還是前一段拍的,這是在另外一個角度看的,這個建筑很壯觀,就是鋼木結構加上底下的混凝土結構。
??這是在路口,剛才的效果圖已經變成了真實的項目。
??這是大家看到,這邊有一個小水面,因為我們冬天去拍的,樹木還沒有長葉子,效果還是非常好的。木結構跟剛看到的國外案例一樣,自帶美感,室內空間效果還是非常好的,這張照片還在完成過程中,地面都是膠布鋪在地上,裝修還在過程中。大家看到木結構可以做得非常有表現力。
??這是混凝土和木結構交接的空間效果。
??這是一個比較重要的項目,完成得更早,已經完全建成了,就第十屆江蘇省園藝博覽會的主展館,這是由我們好幾個單位一起共同完成的,有我們和南京工業大學、昆侖綠建等等。
??這是在揚州的郊區棗林灣,當時是江蘇省博覽會,后來變成了世園會,這個館發揮了非常大的作用,這個館最重要的特點就是前面主要的部分用了全木結構,大家可以看到有一個虹橋、有一個鳳凰閣,構成一個大畫的建筑。
??綠色建筑有幾個特點,用古畫“別開林壑”來立意傳承中國文脈,這張畫在揚州畫出來的,表達了揚州園林的一些特點,同時結合了科技部研發計劃的項目要求來做。所以,把傳統的特點,古畫跟我們今天做的房子之間有某種關聯。剛剛在水上面有一個飛虹拱橋,加強了建筑的親水性,我們利用整個場地南邊高、北邊低,水是流動的水,是活水,從南邊往北邊流,這是空中遙瞰。
??在展會期間是展覽館,展會以后是一個精品酒店,右邊的幾個院落,后面的三個院落都是客房,前面是餐廳和大堂部分,利用我們的鳳凰閣和科技展廳的部分。
??這是施工過程中,木結構也可以做出很大跨度的建筑,在通風方面也有很好的表現。
??木結構在室內形成非常壯麗的效果,而且木結構不需要做過多的二次裝修,把水電、管線盡可能隱藏在木結構系統中,不用再作過多的吊頂包起來,木結構的優美就戰線出來了。
??這是另外一個角度,可以看得很清楚。
??綠建體系的創新性,安全、耐久、創新,滿足全生命周期的功能變化,同時可以抗震、防火。同時融入了自然布局和綠色的室內圍護體系,包括降低噪音、園中園,包括綠色效果的保證。
??生活便利創新,可游可居,配套設施完善和智慧化服務,我們做了一些智慧化的東西,做得并不是一個傳統的建筑。
??資源節約創新,被動優先、主動優化節能模式。木結構用了自然的通風為主,主動優化是指局部加載空調,是有限加載,不是全部需要空調。
??環境宜居創新,以“園中園”的方式實現建筑與環境的高度結合。
??這里面有幾項關鍵技術,一個是國家科研課題為指導來做了項目,有研究背景;二是發揮了建筑師的指導作用,各個專業協同攻關,在建筑形象、材料選擇、結構造型、室內空間方面進行有效整合,對后續利用創造性的策劃了建筑全生命周期使用,這是很重要的特點。
??同時,木結構成就建筑之美,木結構自帶美感。這是科技展廳,大家可以看到非常特別。同時,在結構體系構建、節電、防災方面做到了集成創新突破,我們也有國家發明專利,專門做了工作。
??在智慧技術方面,以BIM技術為核心的設計、制造、施工一體化,我當時在現場,所有的木構件運到現場都有編號,工人知道怎么裝配,怎么做,這跟工業化程度比較高是有關的。
??規劃設計階段的管理創新,項目為實現設計目標效益最大化,采用了建筑師牽頭的一體化工作模式。廣泛運用了BIM技術,這是當時我在現場的一些情況。
??在施工建造階段的管理創新,每一個構件過來都有一個二維碼,都可以找到,事先在工廠全部編排好,現場裝配施工就可以了。
??運行階段的管理創新,預先設置使用靈活度,可以在未來進行功能切換,項目接見首屆園博會經驗,不斷發展完善。在江蘇園博園期間是主展館,后來世園會變成中國館,現在變成精品酒店,功能在不斷變化。
??這是2021年揚州世界園藝博覽會作為中國館,這是冬天下雪的雪景。
??示范推廣效應方面,因為這個有很多的經濟方面的價值,同時也對提升園博園水準發揮了重要作用。另外,“四節一環保”也做了很好的表率。
??總的來講,木材是建筑領域生態環保的材料,符合國家節能減排戰略和綠色節能建筑產業化的政策。所以,這些項目,我們現在獲得了2020年全國綠色建筑創新一等獎,同時獲得中國建筑學會建筑設計獎一等獎,“兩岸四地”建筑設計的優異獎等等。
??小結:1.基于中國傳統文化意境、地域特色和綠色建筑原理進行建筑創作,在當地建筑設計中體現了華夏意匠和傳統綠色智慧。
??2.將現代木結構技術與傳統結合,為現代木結構技術樹立標桿,充分體現本土建筑文化自信,順應了綠色建筑、低碳建筑的推廣應用趨勢。
??3.基于BIM技術為核心的設計、加工、安裝一體化,代表了裝配式建筑發展的方向,為木結構建筑工業化的發展奠定了基礎。
??4.綜合考慮建筑全生命周期使省園博會、世園會、精品酒店,是對愿意博覽會展館這類建筑可持續設計的示范。
??5.以技術先進、安全可靠、使用方便為設計原則,通過科學管理模式,在環境控制和節約、資源方面起到了良好的推廣示范作用。
??近年來,很多專家都對這方面有很高度的關注,崔愷、孟建民、莊惟敏,和我分別主持了科技部建筑工業化專項中的基于文脈的綠建研究項目,大家一致認識到,只從環境數據指標提升考慮綠建技術運用是不夠的,我們還應追求具有中國本土特色的文化之諧和視覺之美,綠色建筑發展最終要服務于人類社會健康發展的目標,新版綠色建筑評價標準對建筑設計相關的地域文化已經有所回應。