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人類(lèi)使用木材（詞條“木材”由行業(yè)大百科提供）修建遮風(fēng)擋雨的場(chǎng)所已有上萬(wàn)年的歷史了。可如今一提到建筑，大家想到的都是鋼筋混凝土的森林。
從幾百米高的寫(xiě)字樓，到普通的公寓住宅，無(wú)一不是厚重的鋼筋混凝土，就連新修的雷峰塔，其內(nèi)部的承重結(jié)構(gòu)也是鋼筋混凝土。
修葺一新的雷峰塔，表面看似是木結(jié)構(gòu)，實(shí)則是徹底的鋼筋混凝土
建國(guó)伊始，中國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量極低，在建筑中使用鋼筋是一件非常奢侈的事。而木材既能就地取材，又易于加工，因此應(yīng)用頗多。但到了80年代，隨著結(jié)構(gòu)用木材的采伐殆盡和中國(guó)鋼鐵、水泥產(chǎn)量的一路飆升，鋼筋混凝土已經(jīng)取代木結(jié)構(gòu)，成為了建筑的主流。木結(jié)構(gòu)建筑在中國(guó)低迷了二十多年，直到最近才重新繁榮了起來(lái)。
那么，既然鋼筋混凝土結(jié)實(shí)又易得，為什么還要重新使用這種古老的木結(jié)構(gòu)呢?
英國(guó)正在設(shè)計(jì)一座80 層、300 米高的摩天大樓，名為 Oakwood Tower，如果能夠成功建造，它將成為倫敦第二高樓
(一)鋼鐵水泥搞不定的，木材都能搞定
其實(shí)，鋼筋混凝土也并不像我們想的那么萬(wàn)能，比如大家最關(guān)心的抗震性能就是鋼筋混凝土的弱項(xiàng)。
地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞，本質(zhì)上來(lái)自建筑本身的慣性，而慣性則與重量有關(guān)。鋼筋混凝土的密度很大，你把它做得越粗、越結(jié)實(shí)，它的重量也就越大，遭受地震時(shí)受到的破壞力也就越大。
因此，抗震始終是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中很令人頭疼的事情。尤其中國(guó)西南地區(qū)正好處于喜馬拉雅--地中海火山地震帶上，地震給當(dāng)?shù)劁摻罨炷两ㄖ斐傻钠茐闹畱K烈有目共睹。
然而木結(jié)構(gòu)就不存在這個(gè)問(wèn)題。
木材的密度只有鋼筋混凝土的五分之一，受到的地震破壞很小。加之木結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間相互搭接留有一定裕度，可以輕松地消解掉地震力。因此在地震頻發(fā)的國(guó)家如日本、新西蘭等，都廣泛地采用了輕盈安全的木結(jié)構(gòu)。
日本的木結(jié)構(gòu)建筑
此外，中國(guó)近年來(lái)植樹(shù)造林的成果非常顯著，大量成熟的速生林品種得到了廣泛的推廣，平均每公頃速生林每天就可以生產(chǎn)30公斤木材。適當(dāng)?shù)拈_(kāi)發(fā)木材不僅不會(huì)破壞環(huán)境，而且還能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，幫助山區(qū)扶貧。而且，中國(guó)每年還從俄羅斯、日本等森林覆蓋率高的國(guó)家進(jìn)口大量原木，木材的供給不成問(wèn)題。
而另一方面，鋼鐵、水泥和砂石則完全是不可再生的資源。它們的大量生產(chǎn)正在造成日益嚴(yán)重的山體破壞和空氣污染。
由于無(wú)計(jì)劃的采砂采石，許多河道和山體已經(jīng)面目全非。鋼筋混凝土正在成為越來(lái)越不環(huán)保的建筑材料。經(jīng)計(jì)算，使用木材建造的工業(yè)廠房，其建造能耗只有鋼筋混凝土廠房的55%，鋼結(jié)構(gòu)廠房的23%。
由于木材的中空性質(zhì)，它的保溫能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鋼筋混凝土，可以降低使用能耗30%。在人類(lèi)對(duì)綠色發(fā)展認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻的今天，用木結(jié)構(gòu)代替一部分鋼筋混凝土的需求越來(lái)越緊迫了。
被采石破壞的山體與茂密的速生林
(二)新型木結(jié)構(gòu)不是簡(jiǎn)單仿古，而是高科技
如今復(fù)興木結(jié)構(gòu)，并不是單純地進(jìn)行仿古，而是使用全新的木材和全新的建造工藝，建造現(xiàn)代化的木結(jié)構(gòu)建筑，靠現(xiàn)代化的科技來(lái)最大化地利用木結(jié)構(gòu)。
對(duì)于傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的缺點(diǎn)，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了很好的彌補(bǔ)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。
木材是一種不勻質(zhì)的材料。它主要由管狀細(xì)胞組成的纖維素相互貼合而成，這使得木材具有顯著的各向異性:沿纖維的方向，也就是樹(shù)木生長(zhǎng)的縱向強(qiáng)度很高，而橫向強(qiáng)度則很低。
這種各向異性還往往不規(guī)律，且天然的木材中經(jīng)常有埋入樹(shù)干的枝杈形成木節(jié)，它與周?chē)静牡?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>力學(xué)性能都不一樣，很容易形成應(yīng)力集中，發(fā)生松動(dòng)甚至斷開(kāi)。
因此，絕大多數(shù)的普通木材都無(wú)法用作關(guān)鍵構(gòu)件（詞條“構(gòu)件”由行業(yè)大百科提供），傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑必須對(duì)木材精挑細(xì)選，為了處理掉受力的薄弱區(qū)會(huì)去除大量木材，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。
這也就是"棟梁之材"一詞的來(lái)源。能做成棟梁的木材非常難得，價(jià)格也極其昂貴。
不過(guò)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑可沒(méi)有那么挑食。
現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)木材通常是復(fù)合木材，是采用旋切單板或耐水的合成樹(shù)脂粘結(jié)，熱壓成型的，專(zhuān)門(mén)用來(lái)承重。它消除了鋸末和刨花，使木材的出材率提高了20%，并且完全不挑食。
其中最為常用的旋切板，是將圓木旋轉(zhuǎn)切開(kāi)成板材，再膠結(jié)熱壓成木材。用這種方式生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)木材，型號(hào)、強(qiáng)度以及體積變形都是可控的，安全上萬(wàn)無(wú)一失，不再像傳統(tǒng)木材那樣，性能聽(tīng)天由命。
作為一種天然材料，木材會(huì)成為許多霉菌、蛀蟲(chóng)的食物。腐爛、蟲(chóng)蛀的木材強(qiáng)度會(huì)嚴(yán)重受損，進(jìn)而威脅建筑安全。對(duì)于古代人來(lái)說(shuō)，木結(jié)構(gòu)建筑的防腐防蛀是一個(gè)非常令人頭疼的問(wèn)題。
因此，他們也會(huì)使用桐油、熏烤等方式來(lái)進(jìn)行防腐防蛀。但傳統(tǒng)的防腐方式效果不夠好，而且很容易隨時(shí)間逐漸失效。
不過(guò)在現(xiàn)代化學(xué)的加持下，采用水性丙烯酸酯改性聚氨酯脂肪族交聯(lián)型樹(shù)脂（詞條“樹(shù)脂”由行業(yè)大百科提供）與納米粉體復(fù)合的防腐材料，既能幫助木材抵抗腐蝕，又能提高耐磨性能及對(duì)抗極端氣候條件的耐候性。
因此，新型建筑材料（詞條“新型建筑材料”由行業(yè)大百科提供）通常會(huì)展現(xiàn)出富有光澤的外觀，與表面斑駁的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)差別很大。
蟲(chóng)蛀過(guò)的木材
此外，傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑最大的缺陷莫過(guò)于防火了。
相比起西方，中國(guó)古建筑之所以留存較少，就是因?yàn)槲鞣焦沤ㄖ嘁?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>石材作為材料，而中國(guó)則多用木材。
不過(guò)，防火對(duì)于現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑來(lái)說(shuō)并不困難。
經(jīng)過(guò)阻燃劑（詞條“阻燃劑”由行業(yè)大百科提供）化學(xué)改性的結(jié)構(gòu)木材極其難燃，通常在受火面還會(huì)再覆蓋一層防火石膏。此外，對(duì)于較大的木結(jié)構(gòu)建筑，還會(huì)使用防火材料（詞條“防火材料”由行業(yè)大百科提供）建造一些擋火構(gòu)件，以阻止火苗、煙氣的流動(dòng)。
經(jīng)過(guò)多種防火措施的加持，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑抵抗火災(zāi)的能力甚至優(yōu)于受熱后強(qiáng)度急劇下降的鋼結(jié)構(gòu)建筑。
(三)汶川地震讓木結(jié)構(gòu)在中國(guó)重新興起，但推廣還需時(shí)日
2008年，汶川地震造成的巨大破壞為人所熟知。痛定思痛，中國(guó)建筑師們對(duì)木結(jié)構(gòu)迅速重視了起來(lái)。在人口壓力不大，同時(shí)處于地震帶的一些地區(qū)，逐漸興建了一批抗震性能優(yōu)秀的木結(jié)構(gòu)建筑。
2009年8月開(kāi)始，河北省開(kāi)始推廣現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)，四川受災(zāi)地區(qū)的災(zāi)后重建工作也大量使用了木結(jié)構(gòu)。
都江堰市有一座向峨小學(xué)，在汶川大地震中被全部震毀，師生傷亡360余人。2009年9月，向峨小學(xué)進(jìn)行了重建，全校共計(jì)三棟單體:宿舍樓、餐廳和教學(xué)綜合樓。除廚房采用了部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外，其余單體均為輕木結(jié)構(gòu)體系建筑，是全國(guó)第一所全木結(jié)構(gòu)校舍。
這座小學(xué)打破了人們對(duì)于木結(jié)構(gòu)"小打小鬧，只能蓋些鄉(xiāng)村別墅"的刻板印象。
它的設(shè)計(jì)規(guī)模為12個(gè)班，可以容納540名學(xué)生，住宿300名學(xué)生。它占地面積21744平米，建筑面積5390平米，抗震設(shè)防烈度高達(dá)9度，是一般建筑中最高的設(shè)防烈度。在這座小學(xué)里上學(xué)的孩子再也不用擔(dān)心相同的悲劇重演了。
相似的建筑還有北川擂鼓鎮(zhèn)中心敬老院。
在這些抗震性能超一流的木結(jié)構(gòu)建筑保護(hù)下，地震已經(jīng)不再是什么難以克服的困難了。
這九年來(lái)，中國(guó)的木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展突飛猛進(jìn)。木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與木結(jié)構(gòu)施工規(guī)范已于2012年相繼出臺(tái)，清華大學(xué)等重點(diǎn)高校的土木系也陸續(xù)開(kāi)設(shè)了木結(jié)構(gòu)課程，一些專(zhuān)門(mén)進(jìn)行木結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)和建造的公司不斷涌現(xiàn)。木結(jié)構(gòu)從原來(lái)的建筑小品，開(kāi)始登堂入室，向大型、多層的方向發(fā)展。
在未來(lái)，木結(jié)構(gòu)的學(xué)校、公寓、醫(yī)院，乃至高層建筑會(huì)越來(lái)越多。
(某木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公司在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的木屋別墅群)
木結(jié)構(gòu)多層建筑
木結(jié)構(gòu)在中國(guó)大有可為，然而它的推廣不會(huì)一帆風(fēng)順。
目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于木結(jié)構(gòu)仍然有很多偏見(jiàn)，覺(jué)得它蓋不高，密閉性不好，破壞森林，甚至認(rèn)為它簡(jiǎn)陋。
事實(shí)上這完全是一種誤解，這些問(wèn)題早已被現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)克服了。不過(guò)人的觀念轉(zhuǎn)變需要時(shí)間，相信隨著優(yōu)秀的木結(jié)構(gòu)建筑在中國(guó)越來(lái)越多，人們也會(huì)逐漸將木結(jié)構(gòu)當(dāng)作一個(gè)新的風(fēng)尚。
結(jié)語(yǔ)
在未來(lái)的十年里，中國(guó)預(yù)計(jì)將要為新近城鎮(zhèn)化的3億人口提供約7500套住宅，老城區(qū)與農(nóng)村的住房也面臨升級(jí)換代。
而那個(gè)時(shí)候，擁擠逼仄的鋼筋混凝土森林將會(huì)逐漸被密度適中、規(guī)劃合理的有機(jī)社區(qū)逐漸替代，現(xiàn)代化木結(jié)構(gòu)建筑正好為中國(guó)巨大的建筑市場(chǎng)需求提供既安全，又宜居的解決方案。
