加拿大現代木結構建筑產業鏈技術暨低碳項目考察報告

2024-07-01 13:14:33 來源：中房網

??2024年6月16-21日，應加拿大林業創新投資署邀請，中國房地產業協會和林創中國、中國林科院、上海綠建、蘇州昆侖綠建一行11人，赴加拿大對不列顛哥倫比亞省（BC省）對森林采伐、加工、科研、木結構建筑項目等開展了為期5天的考察交流。考察按行程安排具體情況如下：

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??交流會談與林產品創新研究工程實驗室實地考察

??6月17日上午在加拿大林產品創新研究院進行會議交流活動，會議由加拿大木業項目總監陶亮先生主持，首先林業創新投資有限公司總裁兼首席執行官何敏柯（Michael Loseth）致歡迎詞，對中國房地產業協會近年來推進木結構建筑與低碳發展的實際行動表示感謝。中國房協人居委朱彩清秘書長做了題為《現代木結構建筑在中國》的專題報告。對中國現代木結構建筑的發展情況、雙方落實合作備忘錄工作進行總結回顧，也對中國在國家和行業層面推進低碳節能轉型工作成效及房協目前加大力度推進的工程應用課題研究和標準編制工作做了分享和介紹。加拿大林產品創新研究院Dorian Tung、陳志勇博士、林業創新投資有限公司副總裁Jim Messer分別對預制交叉層壓木材(CLT)與混凝土復合樓板系統(Hybrid Timber Floor System)、中國木結構建筑規范解讀及大型工程化木構件建模分析、加拿大B.C.省可持續森林管理進行介紹，會后中方與加方代表就雙方木結構建筑的發展以及技術進行交流，會后實地參觀考察了加拿大林產品創新研究院木材工程實驗室。

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??代表性木結構建筑項目考察

1.不列顛哥倫比亞大學

6月17日下午考察了不列顛哥倫比亞大學（以下簡稱UBC），UBC校區分布著許多木結構建筑，包括林學院、AMS學生會大樓、可持續發展交互研究中心（CIRS）以及地球科學大樓（ESB）。

（1）. UBC林學院——混合木結構建筑，LSL（層疊木片膠合木）和PSL（平行木片膠合木）柱子UBC林學院項目分成三個板塊：四層高的實驗室大樓、四層高的辦公大樓和兩層高的木材加工中心。在當時的建筑規范內極致創新北美第一臺機器人木材加工機床在該林科院的實驗室誕生。中庭采用13米長的平行木片膠合木柱（PSL），支撐天窗屋頂，重現森林“樹冠”的空間感受。

??林學院實景圖

??（2）. UBC大學可持續性互動研究中心——CLT（正交膠合木），凈零建筑

??UBC大學可持續性互動研究中心（CRIS）該項目兩棟4層高的附樓以中庭相連。從中庭可進入450席的講堂。講堂屋頂上種植了花草，成為高層用戶可欣賞的一道風景。西立面的遮陽板上種植了藤蔓，也會隨著季節的更替而提供遮陽的效果。中庭可以自然通風，也是公眾了解可持續性策略的一個教育空間。該項目已經贏得了LEED白金級認證，是一個可收集陽光和廢熱的"生態建筑"。

??項目實景圖

??（3）. Brock Commons學生公寓樓——高層重型混合木結構建筑UBC大學18層Brock Commons學生公寓樓高58米，創新采用重型混合木結構體系建造，建成時為全球最高木結構建筑。自預制構件運輸到施工現場日起，主體結構的施工用時不到70天。充分展示了使用木材建造的優勢。項目采用了最新的木建筑材料（CLT）以及施工工藝，并采用了BIM方法（BIM設計模塊化預制木構件）對項目進行了整體管理，精準控制了項目花費、施工時間并減少建筑垃圾。首層是混凝土現澆混凝土板柱結構，其上部的17層是重型板柱木結構（CLT正交膠合木樓板+GLT膠合木柱），中部為2個現澆混凝土核心筒從底層貫穿至頂層。這樣的結構設計最大程度發揮了各種建筑材料的特性。

??表1 Brock Commons學生公寓基本情況

??2、 Fast+Epp總部大樓

??6月17日下午考察了Fast+Epp總部大樓，Fast + Epp是一家國際知名的結構設計公司，至今已有三十多年歷史。Fast + Epp的最新辦公樓位于溫哥華，于2020年底竣工。四層的木質結構建筑，是現代可持續木結構建筑的最新杰作。該項目結構構造簡潔輕盈，設計將木材與鋼柱相結合，確保了建筑的韌性和美學。其中，膠合木梁（GLT）的跨度達到了驚人的12米。通過正交膠合木板式構件（CLT）的使用，設計師在結構設計上盡量減少柱子的數量，以提供寬敞且可調整的內部空間。

??除了可容納80名員工外，該建筑還設有一個專門的概念實驗室，以實現連接節點的的破壞性測試、3D模型打印、軟件開發和材料樣品展示。在施工過程和整個建筑的生命周期中，新的想法和技術都可以在這個實驗室得到測試和驗證。溫哥華位于地震高烈度地區，該棟建筑通過使用木構件與混凝土和鋼構件的共同作用使得整棟建筑的抗震性能優越。很多項抗震新技術也在該棟建筑中第一次得到使用。

??3. SOL公寓項目——CLT

6月18日上午考察了由當地著名木結構建筑開發商Adera開發的SOL公寓項目。該項目采用Adera專有Smartwood木材，為6層1-3居室租賃住房共計209套，套內面積為40-90㎡。主要用CLT樓板和輕型木結構墻體建造，每層建造工期可以縮短一周，一層三天即可建成，除外墻其余部分為預制。項目細節處處體現降噪阻燃的技術手段。項目建造過程中一天工人大概80人，最多為120人，因工人短缺，從項目開發到交付大概需要2年時間。

4 、On5辦公樓——重型木結構建筑

??6月18日下午考察了On5辦公樓，On5項目位于溫哥華的Mt. Pleasant社區，是一座四層混合用途商業建筑，占地840平方米。該建筑采用重型木結構，包括防火的CLT外墻和預制的組件，提供了出色的防火性能和聲學性能。特殊的抗震設計采用新西蘭Tectonus的創新減震連接件系統，有效消散地震能量。重型木結構的輕便特性使得在狹小地塊上的組裝和安裝變得高效。項目符合被動房屋標準，具有出色的能源性能和碳排放優勢。

??On5辦公樓實景圖

??5、惠斯勒小鎮

??6月19日考察了2010年冬奧會主辦地惠斯勒小鎮中的幾棟特色木制建材建筑，斯闊米什·利爾瓦特文化中心(SLCC)、惠斯勒公共圖書館、奧丹藝術博物館、惠斯勒運動員村、尼塔湖酒店項目，這些項目有著非常鮮明的共同點，其建筑材料均是以加拿大當地的木材（加松SPF、鐵杉、花旗松、西部紅柏等）和工程木產品（OSB定向刨花板、膠合木）為主。建筑師充分考慮了節能、環保和可持續的理念，將太陽能、地緣熱泵、雨水處理、新風等可持續發展被動能源發揮到了極點。

??（1）. 斯闊米什?利瓦特文化中心斯闊米什?利瓦特文化中心融合了斯闊米什族 “長屋”和利瓦特族“土屋”的建筑元素，使用了最先進的建筑環保理念及技術對其進行設計與建造。同時，建筑本身從設計到施工，完全依照綠色節能建筑(LEED)項目的要求，并于2009年獲得其認證。建筑外和爐形自助餐廳的綠色屋頂被種植了大量本地物種；地面具有透水性的鋪裝（能促進本地水返回地面）；地板熱輻射系統；Low-E玻璃和照明控制系統；這些都是有助于提升節能環保性能的多種元素之一。建筑中使用了花旗松、西部紅柏等木材，充分發揮了木材——天然可再生、低能耗，綠色可持續的特點。

斯闊米什?利瓦特文化中心實景圖

??斯闊米什?利瓦特文化中心實景

（2）. 惠斯勒公共圖書館惠斯勒公共圖書館建筑面積1,350㎡，于2008年竣工。作為惠斯勒唯一的公共圖書館，它不僅以當代建筑的表現形式重新詮釋了惠斯勒政府的建筑指導方針，創新實木屋頂系統也成為該項目的重要特色。圖書館外墻是大面積的玻璃、石頭裝飾、西部紅柏外掛板和合成墻板，室內北面墻體則采用了石頭壁爐和再生花旗松木質裝飾，現代建筑材料和原生態木材混搭得相得益彰。

??惠斯勒公共圖書館實景圖

??（3）. 奧丹藝術博物館奧丹藝術博物館項目面積5202.57㎡，2016年對外開放，為鋼木混合結構建筑。奧丹藝術博物館旨在為館內的藝術品提供一個安靜而簡潔的展示場所。設計師將博物館整層從地面上抬升起來，并在屋頂上設計了一個斜度較大的坡屋頂，建筑的公共行人系統協同場地條件設計，在這里，游客可以選擇從橋上下來到達森林地面及中央草坪繼而穿過場地，或者選擇直接進入博物館大廳和活動空間。室內公共展區統一使用了暖色調的明亮材質，無論是永久性收藏室還是臨時性展區，室內的裝飾都極少，創造出簡潔干凈的展覽環境。

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??加拿大現代木結構建筑發展成功的經驗

加拿大森林資源非常豐富，占世界總儲量的十分之一，林業產值占GDP的10%，森林90%為國有，由聯邦政府和省政府聯合管理。加拿大對森林采伐有很嚴格的要求，每一片要采伐的成熟林都要經過論證和規劃，政府批準，由專門的林業專家進行全程監督，并要求在一定時間內在采伐區種植上幼苗并負責管理。采伐一棵要求補種4-5棵，加拿大森林每年的采伐率不到總蓄積量的1%，過去一百年以來，加拿大的森林面積幾乎沒有發生任何變化。據有關資料顯示，2023年加拿大新建住宅223,513戶，其中獨棟住宅中木結構占比92%，多層多戶住宅中木結構占比54%，木結構住宅總占比約為80%。

??三代樹木

??通過此次加拿大之行，中國木業相關企業對加拿大林木業的培育、采伐、加工、應用、管理等方面具有全面的了解，同時我們也認識到加拿大木結構建筑發展模式值得我國借鑒。一是木結構原材料資源豐富，森林資源占世界總儲量的10%，并且林木管理體系健全，森林面積持續增長。二是政策支持，加拿大政府加大了對多高層木結構建筑的研究和支持力度，為木結構建筑提供了優越的發展環境，促進木結構建筑的發展。三是產業鏈齊全，加拿大木結構建筑施工企業數量很多，木結構建筑構件的加工和組裝技術已實現高度工業化，上下游產業鏈較為完善。再者，加拿大專業從事木結構產業的人員較多，從高校及職業培訓學校的課程設置和人才培養也處在相對優勢的地位。四是老百姓對于木結構住宅接受程度高，在加拿大木結構建筑隨處可見，80%以上的住宅項目為木結構項目。

UBC大學學生會樓

??UBC大學學生會樓

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??對我國發展現代木結構建筑的啟示

??1、加大木混結構政策落地及實踐應用當前我國木結構建筑發展的政策中，主要是倡導發展裝配式木結構建筑，對于混合結構體系的政策推廣相對欠缺，而多高層尤其是高層木結構建筑的建設，普遍采用的是木混合結構體系。因此，我國應加大木混合結構體系方面的政策推廣力度，增加相應的示范工程項目建設以推動木混合結構體系在我國木結構建筑中的應用。

??2、以產業化為目標，完善木結構建筑技術標準規范作為住建領域行業協會，組建產學研用團隊，從應用端出發，通過開展現代木結構建筑技術應用研究，對現有標準規范進行梳理，為新編現代木建筑技術工程應用標準提供依據，逐步擴大木結構建筑技術的應用范圍和規模，建立和完善我國現代木結構技術的標準規范體系。鼓勵上下游企業和研究機構共同參與標準制修訂工作，及時將技術創新成果納入標準。

??3、鼓勵校企聯合，加快創新人才培養針對國內木結構研究機構和研究人員不足的現狀，一是鼓勵設立研發機構，加大研發支持；二是完善木結構建筑課程設置，優化專業知識結構，培養創新復合型人才；三是建立現代木結構建筑的專業培訓體系，加強木結構建筑設計、生產、施工等一線人員綜合技能培訓；四是建立校企聯合培養人才的機制，培養有生產實踐經驗的技術領軍人才及工程技術骨干。

??4、加強木竹建筑技術宣傳推廣和示范引領組織與木結構建筑發達的國家進行技術交流，汲取先進經驗，共同開發國內外木結構建材和應用市場。加強木結構建筑在綠色環保可再生、耐久性和宜居性的優勢宣傳，結合“雙碳”戰略的實施，開展木結構建筑項目試點，并以龍頭企業和科研力量為依托，加強示范引導。向公眾科普木結構的優點和好處，促進木結構建筑產業化和市場化發展。

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??總結與思考

??此行考察，行程雖然緊張，但收獲很大。加拿大在現代木結構建筑產業鏈技術、市場應用、公眾認知方面已經形成了較為成熟先進的體系并引領著國際可持續建筑思潮的發展。

??當前我國正處在新舊模式轉換調整和高質量發展的新階段，對于可再生資源利用、新材料、新技術應用成為行業轉型發展過程中探索實踐。我國是世界上建筑體量最大的國家，無論是建筑市場的存量還是增量，木竹材料的減碳優勢、環保優勢、可持續發展優勢成為必然選擇。但如何從產業化目標推動這一市場，依然任重道遠。

??結合課題研究和標準編制工作，如何快速形成木竹建筑應用市場，本次考察給出了我們諸多工作思路上的啟發：一方面需要共同聯合國內外優秀的生產單位，特別是吸收加拿大引領標準化建設的優秀木結構企業，編制工程應用標準；另一方面，更要配套編制好產品手冊圖集，指導技術人員在產品設計、選型、造價等方面更好應用。以此擴容我國木竹建筑市場容量，讓大家充分感受到新質生產力帶來的變革和美好。