現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑

（文）梓廬

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑

（文）梓廬

Modern Timberwork Building

木結(jié)構(gòu)建筑是人類最早使用的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，世界各地都有建造木結(jié)構(gòu)建筑的悠久歷史，都有極為精彩的木結(jié)構(gòu)建筑遺存。在以中國、日本為代表的亞洲太平洋地區(qū)，木結(jié)構(gòu)建筑更是應(yīng)用得最廣、最為常見的一種建造方式，是世界建筑藝術(shù)之林中的瑰寶。但是，工業(yè)革命之后，隨著建筑技術(shù)的變革與現(xiàn)代建筑的崛起，鋼結(jié)構(gòu)建筑和鋼筋混凝土建筑開始流行，木結(jié)構(gòu)建筑逐漸走向了沒落，傳統(tǒng)的木工建造方式也基本上壽終正寢，木制建筑材料也多由鋼材、混凝土、鋁合金等現(xiàn)代人工材料所替代。

二次世界大戰(zhàn)之后，由于戰(zhàn)爭的原因，鋼材極度缺乏，盛產(chǎn)木材的德國在戰(zhàn)后重建時，又開始研究建造木結(jié)構(gòu)建筑，此后，木結(jié)構(gòu)建筑便在歐洲涅槃重生，德國、瑞士及北歐等國是最早開發(fā)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的國家。美國和加拿大也是盛產(chǎn)木材的地方，自開發(fā)西部以來，一直沒有間斷過木結(jié)構(gòu)建筑的建造和研發(fā)，二戰(zhàn)后更進(jìn)一步使木結(jié)構(gòu)建筑體系化、產(chǎn)業(yè)化。日本也于1980年代前后，開始重新認(rèn)識木結(jié)構(gòu)建筑的意義，并致力于研究、開發(fā)新型木結(jié)構(gòu)建筑。

現(xiàn)在，新型木結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)有了很大的發(fā)展，美國和加拿大95%以上的低層建筑都是現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)體系，日本每年新建的建筑也有40%采用現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)。新型木結(jié)構(gòu)建筑體系也不僅僅應(yīng)用于住宅，許多中小型公共建筑，如學(xué)校、博物館、圖書館、商業(yè)、診所等等，也都采用現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)，甚至，一些大型體育場館和支線機場也有采用木結(jié)構(gòu)的情況?？梢?，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)過幾十年的不斷改進(jìn)，又重新得到了人們的青睞，成為當(dāng)代主要的建筑結(jié)構(gòu)體系之一。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界每年大約要新建兩、三百萬棟木結(jié)構(gòu)建筑。

當(dāng)代的木結(jié)構(gòu)建筑，與傳統(tǒng)木構(gòu)建筑已經(jīng)完全不同，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計更符合力學(xué)原理，建筑用材也做到了工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)化生產(chǎn)的木制產(chǎn)品主要包括：用來建造結(jié)構(gòu)的規(guī)格木材（實心木）和強度更高、用途更廣的復(fù)合工程木材，以及用來做面板的天然板材、膠合板和定向結(jié)構(gòu)板等等。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接方式也不用榫鉚，而多靠金屬連接件以釘子或螺栓固定，施工便捷且強度更高。某些復(fù)雜的節(jié)點或結(jié)構(gòu)構(gòu)件，還會在工廠中加工，這樣既可以節(jié)省施工時間，又有助于確保工程質(zhì)量。

更為重要的是，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的魅力還在于美學(xué)上的突破！它已經(jīng)超越了技術(shù)層面，在順應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的同時，越來越強調(diào)通過利用木材自身的特性去創(chuàng)造感人的藝術(shù)效果。那些源于受力分析、造型綺麗的結(jié)構(gòu)創(chuàng)意，方便施工、極具視覺沖擊力的構(gòu)造節(jié)點，以及突顯木材質(zhì)感、強調(diào)空間氛圍的原生態(tài)表達(dá)方式，都日益受到人們的關(guān)注，代表著一種當(dāng)代審美意識的傾向，有著其它材料所無法達(dá)到的建筑效果。在優(yōu)秀作品層出不窮的今天，木結(jié)構(gòu)建筑的藝術(shù)表現(xiàn)力也得到了充分地發(fā)揮，并在某些方面引領(lǐng)時尚，許多前衛(wèi)的大牌建筑師如隈研吾、扎哈?哈迪德等人，也拋棄了木構(gòu)建筑屬于“過去時”的觀念，嘗試著用木結(jié)構(gòu)的建筑方式去實現(xiàn)自己的創(chuàng)意。

木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢還體現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面，這也是鋼結(jié)構(gòu)建筑和鋼筋混凝土建筑無法企及的。首先，木材是唯一的可再生 “負(fù)碳”型天然建筑材料。所謂“負(fù)碳”，是指樹木在生長期和制成產(chǎn)品之后，自始至終都固化著生長期吸收的碳。木材加工對能源的需求，也大大小于其它建筑材料。而且，木材是可循環(huán)再生的材料，經(jīng)由正確管理經(jīng)營的森林，可以保障木材供應(yīng)的永續(xù)不斷。木材加工過程中產(chǎn)生的廢棄物，也可以用做人造木制品的原料?？傊?，木材是在第一個使用周期完成之后，還可以很容易地被再利用、再生利用，或是被作為不產(chǎn)生多余碳排放的能源來使用。所以，木構(gòu)材料在整個生命周期中釋放出來的溫室氣體，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼材、混凝土、鋁材或塑料制品等建筑材料。有研究表明：建造鋼框架建筑和混凝土框架建筑，要比建造木框架建筑多消耗17%和16%的能源，多釋放26%和31%的溫室氣體，以及多排出14%和23%的空氣污染物。

再有，從建筑物的熱工性能方面來看，木結(jié)構(gòu)建筑耗用的能源也較少。木材是一種天然的隔熱材料，在同樣厚度的條件下，木材的熱阻值RIS比混凝土高10倍，比鋼材高400倍，比鋁材高1600倍。即使采用通常的隔熱方法，木結(jié)構(gòu)建筑墻體的隔熱效果，也比空心磚墻高3倍。這就意味著鋼、混凝土、磚石結(jié)構(gòu)的建筑，如果要達(dá)到木結(jié)構(gòu)建筑相同水平的節(jié)能性能，就必須使用更多的保溫材料或者加厚墻體，意味著要消耗更多的能源并占用更多的使用面積。所以，木結(jié)構(gòu)建筑的環(huán)境負(fù)擔(dān)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它建筑材料在建造和使用過程中對環(huán)境造成的負(fù)面影響，木結(jié)構(gòu)建筑是綠色設(shè)計的優(yōu)選對象。

此外，更有意思的是有日本學(xué)者認(rèn)為：人有親近自然的本能，樹木也是有生命的，也是自然界中具有靈性的生命體，同時，樹木還在為世間萬物提供著養(yǎng)料，甚至是可以增進(jìn)人們的身心健康。因此，生活在木構(gòu)建筑之中給人的感受是很不一樣的，木材所特有的質(zhì)感、色澤和芬芳都會給人以一種溫馨感，使人倍覺親切，而且，是有利于延年益壽的。加拿大哥倫比亞大學(xué)近期的一項實驗研究表明，生活在木質(zhì)建筑環(huán)境的人和生活在混凝土建筑之中的人相比，前者的各項生理反應(yīng)指標(biāo)均優(yōu)于后者。難怪，設(shè)計了一輩子鋼筋混凝土建筑的柯布西耶，最后卻放棄了鋼筋混凝土，而選擇住在了木構(gòu)小屋之中！

加拿大阿爾伯特菲利普?柯里恐龍博物館，2014年