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最新文章2023-11-06

院士专访丨王建国：构建中国的现代木建筑体系

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长久以来，木建筑是都中国人起居生活中最深情的依托。

作为一种材料、一种技术、一种营造方式、一种文化心理，木，塑造了几千年来中国人的生活，承载了正直、厚德的道德理想，是东方匠心的极致体现。历经时代变迁，木建筑将如何在现代社会技术演进的背景下焕发生机？

为出版 “建筑中的木材” 专辑，《建筑创作》杂志主编胡越、副主编张燕及本期编辑采访了中国工程院院士王建国。访谈以近年国内外木建筑实践项目为切入点，探讨木材应用于建筑建造时在性能、技术等方面的优势与不足，借鉴与反思当今时代木制建筑的先进经验与发展屏障，以及对中国现代木建筑体系的构想与展望。本文经录音整理，双方确认成稿。

 王建国

｜中国工程院院士，东南大学建筑学院教授、博士生导师，东南大学城市设计研究中心主任。

 胡越

｜全国工程勘察设计大师、北京市建筑设计研究院有限公司总建筑师、《建筑创作》杂志主编。






 专访 王建国院士
胡越：王院士您好，非常感谢您接受本刊的采访。我关注到您近几年主持了不少木构建筑的设计，有的规模还比较大，印象很深的有 “第十届江苏省园博园主展馆” 和 “徐州园博园综合馆暨自然馆” 等，想请您就您以往的从业经验，谈谈对木构建筑的理解。
王建国： 于我个人而言，我对木结构建筑是有偏爱的，此前做的几件事大多都跟木结构有关系。
首先，我在江苏参与了一些田园特色乡村的工作。农村采用木结构盖房子是中国久远的传统，数量也很多。农村建筑功能相对简单，建筑规模也小，因此没有过多工程技术和规范方面的严苛限制。我们在农村盖房子工作主要关注的是比例尺度的掌握、用材大小和当地的建造习惯。
到了历史街区更新改造的层面，关键问题就转移到了修缮加固以及完整街区形态的保护方面，其中，木结构处理通常是其中一个很难的问题。比如说宜兴的古南街一号用地的民居改造。一组三开间院落的民居，经过长期使用之后，因为亲属分家等原因，有的归了公房，有的还是私有，有的变成商铺，但建筑的梁架结构还保持着一个整体的、典型的连体共生结构。为此，我们研发了防止连体共生结构连续倒塌的专门技术。

宜兴古南街张家老宅改造更新-南街入口视景  ©许昊皓

宜兴古南街张家老宅改造更新-南立面  ©许昊皓
比如说宜兴的古南街一号用地的民居改造。一组三开间院落的民居，经过长期使用之后，因为亲属分家等原因，有的归了公房，有的还是私有，有的变成商铺，但建筑的梁架结构还保持着一个整体的、典型的连体共生结构。为此，我们研发了防止连体共生结构连续倒塌的专门技术。
同时，历史街区的民居改造还涉及加设上下水和厨厕设施、增加墙体保温、改善通风条件以及防水、防火、防虫蛀、安装空调等问题。



宜兴古南街张家老宅改造更新-内院  ©许昊皓
除此之外，还有木结构在更大的公共建筑上的应用。

第十届江苏省园艺博览会博览园主展馆（后简称“江苏园博会主场馆”），以及您刚刚提到的徐州园博园综合馆暨自然馆（后简称“徐州园博园综合馆”），相比于农村民居和历史街区保护，这两个项目功能要更复杂一些、规模更大一些，它们都属于现代木结构建筑。
中国传统民居包含穿斗式、抬梁式，以及木材资源丰富地区的井干结构和西藏地区的密梁结构。但是今天我们所讲的现代木结构建筑，更多的是应用木集成材。


江苏园博会主展馆是我们团队和南京工业大学团队合作做的一个较为完整的木结构建筑，应用的就是以CLT（Cross-Laminated Timber, 正交胶合木）为主要材料的张弦木梁结构和楼阁结构。徐州园博园综合馆目前正在施工，有22000㎡的规模，底层是钢筋混凝土结构，地上原先准备用集成材做一个木框架结构，后来因为消防的要求，改成了现在的钢木结构，但依然保留了木构的特点。

江苏园博会主场馆-西南侧鸟瞰  ©侯博文



徐州园博园综合馆-整体鸟瞰  ©姚昕悦
胡越：您认为，相比于其他建筑材料，木材有哪些显著的特点？

王建国： 首先，木构件同样可以应用于预制装配式，在施工速度的把控和精确度掌握上具有很多优势。其次，从节能环保的角度来讲，木制建筑的优越性更大，它是实现减碳固碳的一个重要建筑类型。
2020年9月22号，习近平总书记在第75届联合国大会一般性辩论会议上提出中国的双碳目标，预示着我们的生态文明建设进入一个新的阶段。今后的建筑建造的选材、结构选型，以及一些工程性的原理可能都会有一个重要的转型。在这一背景下，我们要思考可以用什么替代性的材料、结构和构造方式来实现可持续发展。
还有一点建筑师体会最深，那就是木结构自带美感，减少了大量的室内装修，这一点在以上两个项目上体现得尤为明显。我们把喷淋、灯具的布置，跟整个木结构尽可能地结合好，免去了许多额外的、过多的装饰。


目前国内的木构建筑越做越多，也越做越大，应用范围越来越广。相应地，针对木结构的相关规范，特别是消防规范，也应该要与时俱进，推动国家的双碳目标的实现。

江苏园博会主场馆-凤凰阁内景  ©侯博文

徐州园博园综合馆- 钢木构架与天窗局部  ©魏羽力






胡越：1991年我刚工作没多久，参与摩洛哥国家体育中心游泳馆项目，在那里看到一个法国建筑师做的游泳馆，是一个设有2000 多个观众席位的、大跨度的木结构建筑，当时给我的感受是非常震撼的。因为在我的理解里，国内的现代主义建筑中基本没有木建筑了。
正如您刚才谈到的，古代中国的木建筑在世界范围内曾独树一帜，而如今很多西方国家在现代木构建筑的技术突破上已经取得了飞跃性的发展, 反倒是我们自己一直受到来自规范、体制的诸多制约。
国内现有的木构建筑类型基本集中在温室、园博园等会展建筑，以及历史街区改造和一些景观园林小品。在欧美国家应用木结构比较多的住宅、办公建筑、大型公共建筑以及超高层建筑上，我们做的很少。限制因素之一就是木构建筑的确存在许多规范和技术上的问题。
您认为在我国现代木构建筑的发展，还需要跨越哪些的屏障？


王建国： 木结构建筑在中国古代，甚至到民国时期和1950 年代初期都还是蛮多的，后来因为钢筋混凝土在加工成型、力学性能、耐久性上具备优势而得到大力发展，再加上响应减少森林砍伐的号召，木构建筑在中国的发展的确受到了很大的限制。我们整理资料发现，中间大概有20年左右中国是没有用木结构来盖房子的。这也是为什么我讲今天启用 “现代木结构” 这个概念非常重要。
传统木结构能适应的建筑用途和空间场合相对来说比较局限。国务院和工信部曾经发布过一些文件提倡在有条件的地方推广木结构建筑，但是仍然限定了一些场合和行业，比如一些大型的、或者重要的公共建筑。




江苏园博会主场馆-西南侧视景  ©侯博文



徐州园博园综合馆- “天庭“展厅 ©魏羽力


我们看到近年国外在木结构建筑方面有很好的发展。新东京国家体育馆、加拿大列治文冬奥会椭圆速滑馆、菲律宾宿雾国际机场等，都使用了木结构。在与其他材料和结构的配合下，建筑依然呈现出了木材特殊的空间感受，美不胜收。

我国今后的木构建筑发展，要借鉴国际上一些新的理念，建筑师群体也可以通过不同的方式来尝试。更重要的是，从顶层设计的角度来看，行政主管层面也要认识到，木结构同样可以做很多大跨度的、高层甚至超高层的建筑，要允许木结构在规范的允许范围内或者说，有一点突破的情况下，获得更广泛的实践，以此来推动相关规范的更新和转型。



新东京国家体育馆  来源：网络

菲律宾宿雾国际机场  来源：网络



菲律宾宿雾国际机场  来源：网络

加拿大列治文冬奥会椭圆速滑馆  来源：网络
事实上，从材料上说，当前的木构发展已经解决了很大一部分问题，与我们合作的南工大木结构团队曾经做过跨度达100 米左右的木拱桥。扬州世界园艺博览会主展馆前面有一个木拱桥，跨度也达到了30 米，采用的就是胶合木，把大材变“小”，重新组织材料的均质性受力。
此外，木结构建筑未来的发展也一定会与钢结构组合，而且也会跟钢筋混凝土、剪力墙等结构组合——其实质是把不同的材料应力属性发挥到极致，这是一个很重要的推进方向。



百米木拱桥 来源：王建国团队提供 
胡越：一直以来，我都很关注细节，德国的《Detail》杂志在近些年经常发表一些复合结构的建筑，其中有一个澳大利亚的超高层建筑，采用的是每四层一组钢结构，在每个四层内部填入一层一层木结构的小房子，以此解决了超高层用木结构的问题，减小了对钢结构的依赖度，也减少了钢和混凝土的用量。
混合式结构或许真的是未来木建筑重要的发展趋势。您认为，在今后的 “混合” 发展中我们是否有可能在继承传统的基础上，创造出一种新的中国木建筑体系？目前的实践中是否已经有类似的努力和尝试？
王建国：  木结构是人类最早的盖房子方式之一。大约一万两千年前，人类从狩猎时代进入农业时代，开始盖房子定居生活。一开始盖房子很多就是用树干、树枝做框架，再搭配树叶或者动物的皮，这就是最早的遮蔽物的概念，在这一点上中西是同源的。


我们今天都在把建筑遗产视作人类文明的重要见证物，在当下进行中国的现代木结构建筑研究中，传承弘扬木结构并发扬光大，就是需要将其作为中华优秀建筑文化传承的重要组成部分。
在理论上，从宋代的《营造法式》到清工部的《工程做法则例》，以及针对苏州地区的《营造法源》都有系统的规制，依据工匠的经验对建筑规格、用材量等做出规定；在实践上，除了建筑，还包括桥梁等构筑物，创造出有穿斗式、抬梁式等不同的结构和构造做法。可以说，中国的木构拥有极强的丰富度和多元性特征。


您刚刚讲的非常到位。我近期刚刚面向科研做了一个关于建筑行业未来转型的初步研究，研究中提到，在钢筋混凝土结构、全钢结构等高碳排放量建筑结构逐渐减少的情况下，要把木构建筑的传承和对双碳战略的响应，以及中华民族身份认同的大业紧紧联系在一起，作为国家战略性的发展方向。


同时，在今后的建筑教育中，在人才培养的过程中，在行业系统的观念转型上，也应该形成对包括木结构在内的低碳环保建造方式的关注共识，共同推动中国的双碳战略的实施。




图文来源：AC建筑创作

 Design｜Warehouse  2015年创建于荷兰，基于拥有30万专业建筑师、设计师粉丝的Instagram发展而来的国际媒体与社群平台。DW关注 “碳中和” 下的未来人居环境和可持续建筑，致力成为最好的木建筑国际媒体。

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