世界各國木結構建筑發展現狀及經驗借鑒

收稿日期：2024-03-20

基金項目：中國林業科學研究院林業科技信息研究所科研發展基金“世界林草發展動態熱點問題追蹤”（500103-6034）

第一作者：趙丹（1993- ），女，碩士，助理研究員，研究方向為世界林業、林產品貿易。E-mail：waiyuzhaodan@163.com

摘要：木材是一種天然的建筑材料，具有可持續、可再生和可回收的特點，碳匯效益顯著，發展木結構建筑對中國實現“雙碳”目標具有重要意義。文中通過總結世界各國木結構建筑發展的現狀，分析總結國際先進做法和經驗，得出了在中國發展木結構建筑的啟示：1）強化頂層設計，為木結構建筑發展提供制度保障；2）形成完整統一的認證體系；3）建立試點示范項目；4）保障國產木材供給；5）加大科研投入，提升技術創新能力；6）因地制宜發展具有中國特色的木結構建筑。

關鍵詞：木結構建筑；木材利用；“雙碳”目標；國際經驗

中圖分類號：TU366.2 文獻標識碼：A 文章編號：2096-9546（2024）01-0103-06

DOI： 10.12344/lczcyj.2024.03.20.0005

趙丹，李茗，王燕琴.世界各國木結構建筑發展現狀及經驗借鑒［J］.林草政策研究，2024，4（1）：103-108.

World Development Status of Timber Frame Building and Its Inspiration

Zhao Dan Li Ming Wang Yanqin

（Research Institute of Forestry Policy and Information， Chinese Academy of Forestry，

Beijing 100091， China）

Abstract： Wood is a sustainable， renewable and recyclable natural building material with significant carbon benefits. The development of timber frame building is of great significance for China to achieve the goals of “carbon peaking and carbon neutrality”. The paper reviews the current state and progress of timber frame building in the world， analyzes and summarizes international practices and experiences， and draws implications for the development of timber frame building in China： 1） Strengthening top-level design and formulate policies and regulations for timber frame building; 2） Establishing a unified certification system; 3） Running pilot projects; 4） Ensuring the supply of timber; 5） Increasing funding in scientific research and enhance technological innovation capabilities; and 6） Developing timber frame building with Chinese characteristics.

Keywords： timber frame building; timber utilization; dual carbon goal; international experience

木材及木制品具有堅實耐用、固碳的特點，是一種天然的綠色建材。木結構建筑在生產、運輸、裝配、建造、維護、拆除及回收階段都具有顯著的低碳優勢。近年來，全球包括中國在內的多個國家陸續圍繞碳中和目標出臺了相關政策及國家行動方案，低碳、可再生和可循環利用的木結構建筑越來越受到國際社會的廣泛關注。日本、美國、加拿大以及歐洲國家積極推廣木結構建筑，并將其作為減少碳排放、促進循環經濟發展、實現國家碳中和目標的重要手段。在“碳達峰、碳中和”愿景下，發展現代木結構建筑可以助力中國建筑行業實現“以木減鋼、以木減砼”目標，逐漸減少建筑行業對鋼材和混凝土等高碳材料的使用，從而減少溫室氣體排放。為進一步促進和提升林業在綠色經濟轉型及對中國“雙碳”目標的貢獻，復興中國傳統木結構建筑文化，傳承和創新中國傳統木結構技術，本文將總結中國木結構建筑發展現狀，分析世界各國發展木結構建筑的先進做法和經驗，提出對中國現代木結構建筑發展的啟示，以推動建筑行業綠色發展。

1 中國木結構建筑發展現狀

中國傳統木結構建筑歷史悠久，在世界范圍內曾一度處于領先地位。早在漢代，中國傳統木結構建筑就已發展成熟，并形成了以木結構框架為主的建筑體系與獨樹一幟的藝術風格。進入近代以來，戰爭頻發、社會制度變遷、西方建筑文化影響、林木資源減少等原因導致了木結構建筑的衰落。具體來看，鴉片戰爭至中華人民共和國成立前，受西方建筑文化的影響，融合了中西方元素的混凝土與磚墻結構、磚木混合結構等開始替代傳統“宮殿式”木結構建筑。1949—1970年，受經濟條件的制約，在建筑材料方面中國開始注重經濟實用性，結構合理、技術簡單的磚木結構在建筑中的占比已經達到46%［1］。20世紀80年代開始，中國全面實施天然林資源保護工程，木材采伐活動受到嚴格限制。同時，改革開放后鋼筋水泥產業快速發展，混凝土結構逐漸替代磚木結構，成為建筑的主要結構形式，這一時期木結構建筑發展幾乎停滯。20世紀90年代末期，中國開始引進北美輕型木結構技術，成為現代木結構開始在中國逐步恢復的標志［2］。

近年來，在“雙碳”目標的引領下，國家鼓勵綠色低碳發展，積極推進預制裝配式建筑，推廣綠色建材，為發展現代木結構建筑創造了政策環境和歷史機遇。工業和信息化部、住房和城鄉建設部在2015年發布的《促進綠色建材生產和應用行動方案》中指出，要加快多層復合木結構建筑的發展。國家林業和草原局在《林草產業發展規劃（2021—2025年）》中也明確指出要大力發展木結構建筑、木結構建筑材料等新型工業。2022年3月，住房和城鄉建設部發布的《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》指出，要因地制宜發展木結構建筑。為規范和引導木結構建筑行業的發展，中國陸續出臺了相關國家和行業標準。2016年國家住房和城鄉建設部發布了GB/T 51233《裝配式木結構建筑技術標準》。2017年《木結構設計標準》（修訂版）正式實施，補充了正交膠合木結構、混合木結構等木結構建筑的設計規定和抗震、防火等性能方面的設計要求。2021年《木結構通用規范》正式發布，規范覆蓋了木結構建筑從原材料、設計、施工到驗收等全過程［3］。這些標準為木結構建筑的設計、建造和驗收提供了統一標準。

現階段，中國現代木結構建筑主要以城市景觀建筑和公共建筑物為主，建筑物外立面裝飾中使用木結構也較為普遍。未來，隨著逆城市化進程的加快，部分城市人口有回流郊區和鄉村的趨勢，這將刺激文旅和住房需求的增加，從而進一步釋放鄉村木結構建筑的潛力。目前，中國裝配式建筑占新建建筑的比例在不斷提升，相繼出現了一大批示范性建筑。伴隨著市場需求的不斷增長，中國現代木結構建筑的設計和施工技術也在不斷創新和進步，包括目前廣泛采用的集成木結構、膠合木結構、單板層積材、定向刨花板等技術。盡管木結構建筑在中國具有巨大的市場潛力，但與國際先進水平相比，中國現代木結構建筑發展起步相對較晚，目前仍處于行業發展的初級階段，依然存在一些挑戰，如政策支持力度不夠、行業法規不完善、設計制造和技術研發落后、上下游產業鏈銜接不暢、原材料供給不穩、宣傳推廣力度不夠、專業人才培養不足等。為了促進木結構建筑在國內的進一步發展，需要解決上述問題才能推動行業的可持續發展。

2 國外促進建筑行業木材利用的經驗

2.1 積極出臺政策法規，為建筑行業木材利用提供保障

日本是一個擁有悠久的傳統木結構建筑建造歷史且現代木結構建筑發展較成熟的國家。近年來，日本政府通過制定并完善建筑法律法規，自上而下促進建筑行業木材利用。2021年，日本政府對2010年頒布實施的《公共建筑物等木材利用促進法》進行了修訂，將木材利用的基本范圍從公共建筑物擴展至普通建筑物。同年，出臺了《促進建筑物木材利用協議制度》及《促進建筑物木材利用的基本方針》等配套政策，鼓勵企業與中央和地方政府通過簽訂協議共同構建木材供應鏈體系，擴大日本國產材在建筑物中的利用規模，推進正交膠合木和木質耐火材料的有效利用，積極推廣木結構建筑。木建筑在其建筑生命周期的碳排放遠遠低于傳統的混凝土和鋼結構建筑的碳排放。2021年10月，日本林野廳制定了《建筑物中木材碳儲量計量方法指南》，為建筑中隱含碳的測量及評估提供了重要的工具方法，更直觀地量化了木材在建筑環境脫碳方面的作用。

在英國，擴大木材在建筑中的利用規模已被納入多項國家戰略規劃之中。英國政府在《清潔增長戰略》《綠色未來：英國改善環境25年期規劃》中均承諾增加建筑行業木材的利用規模。為積極推進在建筑中廣泛利用木材，英國政府采取了一系列措施，具體包括：1）通過林業創新基金開發創新木材產品；2）制定促進建筑行業木材利用路線圖，加強木材和木建筑全生命周期內（從建筑建造到修繕、再到廢棄處理的過程）碳排放量的數據收集；3）與英格蘭之家等機構合作，增加住房交付計劃中的木材利用；4）研究和開發增加木結構建筑中的碳儲存量技術；5）將新型或改良的木材成分含量高的產品和工藝推向市場；6）加強木建筑行業人才培養，提高木材供應鏈效率和企業競爭力；7）解決木建筑消防安全問題，穩步擴大集成材的利用范圍［4］。

美國和加拿大通過調整和修訂建筑規范提高木結構建筑高度、完善木材質檢要求，擴大木材利用范圍。美國加利福尼亞州調整了建筑建造規范，允許建造高層木結構建筑；阿拉斯加州計劃完善木材質檢要求，促進建筑業使用本地木材；在此之前，包括威斯康星州和新罕布什爾州在內的7個州已經頒布了類似法規，旨在鼓勵本地木材在建筑業中的利用。加拿大不列顛哥倫比亞省政府率先于2009年修訂了省建筑規范，將輕型木結構建筑的層高限制由原先的4層放寬到6層，這一舉措大大拓展了輕型木結構的應用范圍［5］；安大略省和魁北克省也相繼出臺了類似的政策，其中魁北克省允許木結構建筑建造到12層；2015年，新版加拿大國家建筑規范允許木結構建筑建造到6層。

德國于2023年6月發布了《木結構建筑倡議》，提出了到2030年顯著改善木材在建筑領域的利用并增加木結構建筑數量的愿景，同時確定了發展木結構建筑行動計劃，重點包括：1）加強研究，探索新模式，打造示范項目；2）拓展教育培訓、信息咨詢、知識轉移和勞動安全保障；3）為使用木材、其他可再生原材料和各類可持續技術的氣候友好型建筑提供激勵措施；4）支持建造循環型以及資源節約型建筑；5）保障可持續的原材料供應和價值鏈；6）調整和完善與氣候相關的法律框架、法規和政策，將木結構建筑對緩解氣候變化的貢獻納入德國應對氣候變化決策參考［6］。

在俄羅斯，推廣木結構建筑、擴大建筑行業木材利用范圍已成為國家戰略規劃的重要內容。發展木結構建筑被納入《俄羅斯聯邦至2030年森林綜合體發展戰略》（2018年）的優先事項，也是俄羅斯的1項國家戰略任務。同時，俄羅斯積極出臺鼓勵和支持政策，提高地方及農村的木結構建筑的比例。2022年，俄羅斯遠東地區已經出臺了針對農村地區家庭的住房需求支持計劃，并計劃制定地方木結構建筑發展刺激方案，提高地方的木結構建筑比例。同時，俄羅斯政府還充分調動和利用俄羅斯豐富的森林資源，積極在鄉村和林區推廣使用木質建筑材料建造旅游基礎設施，包括酒店客房和娛樂設施等。

2.2 建立試點示范項目，鼓勵和推進木結構建筑建設

北美地區國家通過打造試點示范項目，積極推廣木結構建筑。美國波士頓選定了首批7個商業建筑試點項目，推廣木結構建筑應用。加拿大設立試點項目，鼓勵和支持將木材用于橋梁等基礎設施建設。

歐洲地區積極實施木材利用促進項目，加大木結構建筑投資和補貼。德國通過木結構建筑促進項目，推進城市木建筑住宅區建設。芬蘭頒布了國家木結構推廣計劃，設立國家級木結構推廣項目，通過實施木建筑促進項目，力爭到2025年實現木質建筑材料使用比例達到45%。

在大洋洲地區，澳大利亞于2022年投資3億澳元用于創建木結構建筑低碳減排示范項目，促進在商業地產項目中使用工程木材，鼓勵工程木材產品創新，推動建筑業減排。新西蘭成立木材設計中心，以推動在各類建筑中更多地使用木材。

2.3 注重木材的長期固碳功能，將擴大木材利用納入應對氣候變化決策

在全球應對氣候變化的背景下，各國采取多種舉措助力實現應對氣候變化目標，而木材在促進建筑脫碳過程中發揮著重要作用。發展木結構建筑、擴大建筑行業木材利用規模、充分發揮木材的長期固碳潛力，已成為各國實現應對氣候變化目標的重要手段。英國下議院環境審計委員會在2023年發布的《見木知林：林業和木材行業對生物多樣性和凈零目標的貢獻》中建議，擴大英國生產性森林規模，增加建筑中的木材利用；此外，英國氣候變化委員會呼吁政府盡快發布建筑行業木材利用路線圖，明確到2050年將英國建筑行業的木材利用比例提高到40%，助力實現2050年凈零排放目標。德國則設立了1 000萬歐元的“氣候友好型木結構建筑聯邦資助計劃”，旨在促進建筑行業木材利用，發揮木材在緩解氣候變化方面的積極作用。法國阿爾卑斯山區建立了“阿爾卑斯木材”認證計劃，通過制定一套適應當地木材的質量保障體系，使得當地建筑業更多地使用本地木材替代進口木材，有效降低了原料運輸過程中的碳排放。芬蘭將發展木結構建筑作為減緩氣候變化政策的一部分，在建筑業以及關于提高能源利用效率的法規中，都有針對木結構建筑的相關規定。

3 借鑒與啟示

中共十八大以來，黨和國家高度關注綠色產業發展，綠色環保的木結構建筑日益受到重視。“十四五”規劃綱要明確提出，經濟社會發展要以推動高質量發展為主題，加快發展方式綠色轉型，全面提高資源高效循環利用效率，構建市場導向的綠色技術創新體系，積極應對氣候變化，推動實現“雙碳”目標。木材及木制品在長期固碳方面有著獨一無二的優勢，發展木結構建筑有助于節能和降碳。伴隨著中國進入高質量發展的新階段，對環境友好型的木結構建筑需求將不斷提升，一方面可促進木材資源的高效利用，另一方面能夠增加木材產品附加值，激發造林積極性。為滿足現階段中國經濟高質量發展階段的實際需求，通過總結國外建筑行業木材利用的經驗，得到以下6點啟示。

3.1 強化頂層設計，為木結構建筑發展提供制度保障

日本、美國、加拿大、德國、芬蘭等木建筑發展較快的國家，均出臺了相關法律法規和行業規范，為木結構建筑發展提供了制度保障。中國應適時研究并制定關于木結構建筑的政策法規和戰略規劃，將推廣木結構建筑納入“雙碳”戰略，作為實現“雙碳”目標的重要路徑之一。國家林業和草原局會同住房和城鄉建設部等主管部門研究和制定鼓勵碳密集型建筑材料的替代政策和激勵措施，建立補貼機制，為推廣木結構建筑提供機制保障，引導和促進行業規范發展。

3.2 盡快建立完整統一的認證體系

健全的行業標準和技術規范是木結構建筑質量的保證，也是市場可持續運行的基礎，美國、加拿大、日本等國家均建立了包含木結構技術標準在內的完整的木材認證體系。目前，中國木結構建筑相關標準的制定和更新遠遠落后于快速發展的市場需求。盡管中國木結構材料技術標準體系已經基本形成，包括膠合木、規格材、木結構設計、施工和質量驗收規范標準，但木結構材料的認證體系尚未建立［2］。應結合中國的實際，加大對國際上關于木結構建筑材料應用成果的研究和借鑒，尤其是國產材料在木結構建筑中的應用研究［7］，填補中國木結構相關技術標準的空白，推動木結構建筑行業全鏈條健康發展。

3.3 建立試點示范項目，擴大木結構建筑的應用場景

受認知觀念、資源條件、現有政策和標準等的限制，木結構建筑在中國的應用場景仍然有限，多為文旅景觀、民宿、商業展廳、仿古修繕等場景［8］。應適度借鑒發達國家的先進經驗，結合中國國情，在特定地區開展試點示范項目，并制定木結構推廣計劃。選取適合的公共建設項目，與建筑行業協會和行業企業合作，聯合實施低碳木結構試點項目工程，打造一批典型的示范項目，展現木結構建筑在低碳、節能以及產業化生產方面的優勢，積累和推廣木結構建筑設計、建設和維護經驗。通過發揮示范效應，為今后進一步擴大木結構建筑的應用領域奠定基礎。

3.4 提升森林可持續經營水平，保障國產材供給

充足穩定的木材資源供給是木結構建筑可持續發展的關鍵，而中國的木材資源目前仍在一定程度上依賴進口。美國、日本、英國、法國等均出臺了相關政策，積極促進其國產材在木結構建筑中的利用。隨著木結構建筑在中國的不斷發展，木材需求將不斷提高。中國應注重擴大國內木材供給，提升森林可持續經營水平，同時堅持“適材適用”原則，培育適用于木結構建筑用材的樹種。

3.5 加強創新技術研究，促進科研成果轉化

歐美國家一直走在現代木結構建筑技術研究的前沿，并圍繞木結構建筑的防火、防潮、抗震、節能、固碳以及耐用性能展開了大量研究，而中國自主研發的現代木結構建筑技術則相對落后。應加大對木結構建筑行業的科研投入力度，實現木結構建筑用材在抗震、防火、保溫、節能等方面的技術攻關，確保木結構性能安全；鼓勵企業和社會資本聯合參與新型木質建筑材料和木結構技術的研發，拓展新型工程木材的應用領域，進一步完善木結構建筑碳排放計量方法。

3.6 堅持因地制宜，探索適合中國國情的木結構建筑發展道路

中國人口眾多，城市建筑密度大，建筑樓層高，全面推廣木結構建筑不太現實，應探索中國特色的木結構建筑發展道路，傳承和復興中國傳統建筑文化。國外現代木結構建筑的蓬勃發展離不開長期的歷史積淀與對傳統木結構建筑技術的繼承和創新。中國木結構建筑歷史悠久，擁有諸多保存至今的上千年的傳統木結構建筑，這充分展示了中國古代高超的木結構建造水平。但由于近代西方建筑技術的強勢推廣［9］，同時中國傳統的木結構技術并沒有得到應有的重視，傳統木結構建筑技術日漸式微［10］。因此，在借鑒國際先進技術經驗的同時，也應深入挖掘傳統木結構建筑文化資源，加強傳承與創新；在現代木結構建筑設計中融入中國元素，積極研發推廣木—混凝土結構、輕型鋼木結構以及竹木結構建筑等［1］；將傳統木結構建筑文化、民族文化、鄉村文化、生態文化相結合，因地制宜發展具有中國特色的木結構建筑，如優先在鄉鎮，特別是特色小鎮、康養基地建設中，合理發揮木結構建筑的優勢。

參考文獻

［1］劉杰，曹晨.從傳統看未來：中國現代木結構建筑發展之路［J］.建筑評論，2022（11）：10-27.

［2］任海青，上官薇薇.中國木結構建筑發展研究與現狀［J］.建設科技，2015（3）：12-16.

［3］韓敘，馬欣伯，武振.“雙碳”背景下裝配式木結構建筑現狀與問題淺析［J］.建設科技，2023（22）：6-9.

［4］New timber roadmap launched to boost UK construction and reduce emissions［EB/OL］.（2023-12-11）［2023-12-30］.https：//www.gov.uk/government/news/new-timber-roadmap-launched-to-boost-uk-construction-and-reduce-emissions.

［5］王潔凝.國外發展木結構建筑的經驗及對我國的啟示［J］.工程質量，2017，35（6）：16-20.

［6］Bundesbauministerin Geywitz und bundeslandwirtschaftsminister zdemir legen strategie für den Holzbau vor［EB/OL］.（2023-06-21）［2023-12-30］.https：//www.bmel.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2023/085-holzbauinitiative.html.

［7］郭偉，費本華，陳恩靈，等.我國木結構建筑行業發展現狀分析［J］.木材工業，2009，23（2）：19-22.

［8］王建和，衛佩行，趙磊，等.基于“雙碳”目標的現代裝配式木結構特性分析及發展前景研究［J］.綠色建材，2023，15（4）：96-98，123.

［9］於振亞.我國現代木結構建筑的歷史演進及其當代技術策略［D］.重慶：重慶大學，2018.

［10］曹佳佳.中國近代以來木結構技術的發展變異及困境［J］.建材發展導向，2023，21（8）：7-9.