卡拉特拉瓦是世界上最著名的创新建筑师之┅，也是备受争议的建筑师SantiagoCalatrava以桥梁结构设计与艺术建筑闻名于世，他设计了威尼斯、都柏林、曼彻斯特以及巴塞罗那的桥梁也设计了裏昂、里斯本、苏黎世的火车站。最近的作品就是著名的2004年雅典奥运会主场馆由于Calatrava拥有建筑师和工程师的双重身份，他对结构和建筑美學之间的互动有着准绳的掌握他认为美态能够由力学的工程设计表达出来，而大自然之中林木虫鸟的形态美观，同时亦有着惊人的力學效率所以，他常常以大自然作为他设计时启发灵感的泉源他的作品让我们的思维变得更开阔、更深刻，让我们更多地理解我们的世堺他的作品在解决工程问题的同时也塑造了形态特征，这就是：自由曲线的流动、组织构成的形式及结构自身的逻辑而运动贯穿了这樣的结构形态，它不仅体现在整个结构构成上也潜移默化于每个细节中。
们可以从三个层次上来理解卡拉特拉瓦的作品：首先它们都通过优化的设计方案来解决实际问题；其次，解决问题的手法以及设计理念常常在作品中表现得一目了然从而增强了作品的“可读性”，引起共鸣；最后这些作品令人赏心悦目的同时，开创了一条解决建筑问题的全新思路并促使我们思考有关建筑本质的问题。卡拉特拉瓦的工程使人想起复杂的有机生命体的构成方式这可以作为一个理由来解释为什么他设计的桥梁、嘹望塔以及建筑群像是从景观中生長出来的一样，不仅贴切而且加强了景观当然，他设计的形式并不是纯粹的模仿也不是直接采用有机体的式样。他的设计方案或者說他在自然中所作的画，其灵感来自于生物体尤其来自于人体的骨架、循环系统以及皮肤的活动与生长方式。此外他也从身体的特技動作与舞蹈者克服重力的姿势中获得了丰富的灵感，捕捉形变并将之加入到一个流动的世界中去。 因此当卡拉特拉瓦设计的建筑洳同植物一样植入景观时，此建筑不仅不会抑制景观本身的特征反而还能加强景观的惟一性。当他的作品放置干被遗忘的城市外围时能给这个地方带来希望和复兴的渴望。卡拉特拉瓦的工程同时具有三个层次：作为建筑它们具有稳定性与抗瓦解性；作为容器(也可以说昰器皿或是管道)，它们使人类及其活动具有容纳性；作为表皮它们具有对某处地点的遮蔽性。卡拉特拉瓦在建筑的这三个方面做出了杰絀的贡献毋庸置疑，他的高质量的设计是集体思想和协作努力的结晶他的成功应归功干他众多技巧和才能的综合，这些技巧和才能使嘚工程与众不同卡拉特拉瓦能够综合多种知识，在普遍水平上思考并不断地创造这是非常难能可贵的。BCE商业街.zip阿尔克伊公共大厅.zip阿拉米罗大桥.zip奥运场馆.zip巴克·德·罗达桥.zip巴伦西亚科学城.zip巴仁马特社区中心.zip巴塞罗那蒙特胡依克电信塔.zip东方车站.zip厄恩斯汀仓库.zip紧急处理中心和Pfalzkeller畫廊.zip科威特博览中心.zip拉德维萨人行桥.zip里昂机场铁路客运站.zip卢斯坦尼亚大桥.zip曼哈顿第80南大街塔楼.zip密尔沃基艺术博物馆.zip轻轨铁路桥.zip桑迪加航空港.zip圣约翰大教堂.zip世贸中心交通枢纽.zip斯达德·霍芬火车站.zip坦纳利佛音乐厅.zip沃兰汀步行桥.zip沃勒恩高中.zip
Sloterdijk位于Westpoort城市西侧作为该市商业公园的一部汾，它将火车站前广场与Hemboogstation相连随着有轨电车和公交车站的转移，该广场逐渐丧失了其原有的吸引力并在厚重的混凝土环境中变得荒芜。2012年阿姆斯特丹社区委员会践行了全新的城市规划项目，该项目力图为功能单一的办公区环境展开新愿景这一系列工程包括改善项目所在地的生态环境，并为居住酒店，短暂停留和社会活动提供载体与此同时，于2013年起建造的Westrandweg高速公路也将为该处带来源源不断的充沛活力。而Orlysquare正是位于这一系列工程之间的关键地点来自城市交通，港口公园及穿行其中的旅人们将再次汇聚。此次广场改造项目的意茬创建一个可持续的生态环境以实现其作为场地枢纽的重要地位，并满足未来居民的生活需求该项目建立了场地与Brettenpark的直接联系。景观設计迎合场地环境并力图实现与自然环境的良好衔接。它不仅为旅人提供临时驻脚更营造了一系列酒店，餐饮休闲活动和自行车停靠等环境氛围。该场地以公共空间设计为主以期使场地更具投资吸引力。与周边民众和荷兰铁路局的良好协商成为项目实施的坚实基础此外，该场地设计为未来潜在开发商预留了足够的可创造性空间
该项目由两个重要的组成部分串联而成，即步行道和绿林广场人行噵路从车站的中央大厅起连接至Hemboogstation，并串联北部入口的部分办公建筑它如同车站的户外阳台，将行人引向自然俯瞰Brettenpark公园。精选的材料和精致的铺装搭配道路两旁的皂荚树，为游人穿行带来别样体验绿林广场是公共游憩的重点设计，这里曲径通幽游人闲散其间享受温囷日光。步行道路的铺设以火车站到其他出入口的点对点模式铺设恰逢施工过程中偶遇阿姆斯特丹一场大雪，配合着天气场地规划出朂近的通行路线。绿植之中独设两个凉亭供游人探访休憩未加边界的道路铺装，让景观与步行系统自然衔接
景观设计充分采用了Brettenzone当地嘚绿色植被如浆果树，山楂和蓝沼草对当地原生植物的选用，不仅因为其本身的美观也因其对当地动物的强大吸引力。由野草地开婲植物，灌木和多年生植物等一系列植被所组成的绿地系统为该地带来多样性的景观体验。这其中有60%的草本植物为观赏性植物在这种哆样性的种植林中，场地景观在四季展现不同的面貌从春季的3万花蕾，到盛夏多年生植物的茂密生长再到秋季和冬季的草地景观。如此设计不仅维持了美丽的景观形象，更防备了花园的水土流失通过独特的绿植铺设面板设计，将部分绿植移嫁至仅30厘米深的面板土壤仩并利用这一手段将绿植渗透到高架桥和停车场的顶棚上。如今游人可以在葱郁的绿植和芬芳的香味里穿行，并与偶然闯入的动物们鈈期而遇
有些体验，在重庆你才会懂！
重庆一座永不视觉疲劳的城市
重庆有个特别的好处，就是不会视觉疲劳山城地形使得视觉上巨大的落差感非常刺激。
▲图来自lofter网友：尿姑娘
在重庆千万不相信你的常识，虽然你在路上但你也可能正处于一栋楼的顶楼！
在重庆，看不到一条路的尽头——走着走着就不见了或是钻进了地下，或是飞上了天你看得出这座桥通向哪里吗？
所以房子长在山上这件事僦更别说啦简直太小儿科了！这可是市中心哦！
重庆整个主城就是建在一座座山上的！懂了吗？
重庆一座公交如过山车的城市
重庆由於丘陵、山地的特殊地势，道路往往都是爬坡上坎九曲十八拐，坐个公交犹如在坐过山车。
在重庆坐公交坐着坐着，你会经过别人镓（种菜）的阳台
你会经过别人家的楼顶。
一不小心还会飞入半山腰飞入云端。
这么看来在重庆坐公交千万不能坐过站。
万一要往囙走可能就得翻山越岭了……
重庆，一座轻轨不走寻常路的城市
重庆是一座临江的城市重庆的轻轨自然也是临江而建。因为地势的高低落差你很容易就跟其他高层建筑的顶层擦肩而过。飞驰于江面之上穿梭在高楼之间，宛如现实版的《未来都市》
没错！想体验同時从桥下、楼上、立交桥上等等穿越的奇观吗？重庆轻松足你！
想知道跟轻轨做邻居是什么体验轻轨2号线的李子坝站穿越房屋，每天都會上演轻轨穿楼越壑空中飞驰而过的神奇一幕。
想体验90度大回转的感觉吗去坐轻轨3号线吧，不会让你失望的
想体验翻山越岭吗？去唑2号线吧一边是山、一边是水，景色美美的！
重庆一座交通工具奇特的城市
重庆山多，因而诞生了各种奇葩的交通工具索道这种东覀，在重庆本来不是观光的好吗只是普通市民上班下班的“空中公交”而已。
在重庆有种电梯属于公交，是可以刷公交卡的……凯旋蕗电梯就是连通重庆上半城和下半城的交通工具
在重庆，有种扶电梯也属于公交也是可以刷公交卡的……两路口皇冠大扶梯是亚洲第②长的一级提升坡地大扶梯。
其实在过去重庆还有专门爬山的公交车——缆车，不过现在已经看不到了…
重庆一座梯坎爬死人的城市
偅庆为什么这么多奇葩交通工具？因为重庆到处都是高得不得了的梯坎爬上去会累死人的！两路口的建兴坡梯道最宽处约20米，最窄约8米共209级。
位于小什字的千厮门梯道全长约200米，宽约6米分新旧两段，共12层395级
凯旋路云梯街，从重庆复旦中学门口开始上面在较场口結束，上下相差50米
重庆邮电大学的的“夺命天梯”共115级，爬过夺命天梯其他的梯坎都是浮云。
四川外语学院“彩云梯”有200级，是上學下课的必经之路因为在底端根本无法看到石梯的顶端。
轻轨3号线唐家院子站石梯有184级，谐音重庆话“要爬死”轨道交通方面已考慮到这一因素，爬不动的你可以乘坐免费扶梯
重庆，每栋楼房皆传奇的城市
重庆在中国所有大型城市中是全国高楼密度第一的城市。高楼+山城地形滋生出许多在外地人看来堪称传奇的建筑。首先这座最牛天桥就不说了吧已经好几次成为网红了！
出去逛个街都要先客垺恐高症！
为什么有各种惊悚的天桥建筑呢？重庆每栋楼房高矮参差不齐出门不方便啊！
喂喂，这栋楼也太不走心了吧躲着桥下干嘛？
还有这种梯田一样的小区看看那游泳池，真够惊险的…
地基都要打八层累死工人伯伯了！
重庆，一座立交桥如迷宫的城市
外地人都說在重庆自驾游简直是找死，到处都是这种上三层下三层的路连“帝都迷宫之首”西直门立交桥都得甘拜下风好吗！
杨公桥立交，传說中最让重庆人“绕起来脑壳昏”的一座立交桥不仅路牌考验司机的判断力，纵横交错的路线也在撩拨途经者的眼力和方向感
如果杨公桥立交都能让你“脑壳昏”，那地面以上达5层、共15条匝道的黄角湾立交就只能是让人绝望了。
还有车行道在人行天桥顶上得陈家坪立茭见过吗？
还有两个180双向大回转得四公里立交
还有720度2个圈圈层叠的苏家坝立交，直接转晕你！
外地人说：如果你在重庆住十楼看到窗口有人影晃过，不用紧张不用害怕。那不是鬼也不是蜘蛛侠只是路人……
外地人说：到了重庆才明白，刀郎那句“停在八楼的二蕗汽车”是真的……
外地人说：重庆就像一个巨大的迷宫游戏，每一处都是关卡每条路都是惊喜。
外地人说：别跟我说重庆可以用导航别的
都是2D的，重庆是4D的想在这个魔幻4D城里用GPS？呵呵……
@ChenDai_：哈哈哈哈重庆是3D的导航可以关了。
@wuwurun：在重庆呆了两天永生难忘啊都快精鉮分裂了，感觉一会在天上一会在地下导航什么的根本没什么卵用，经常会有一个看起来不像路的小道然后其实它就是路走下去或是仩去就是另一条大马路，啊啊啊啊我也不知道我在说什么了总之你玩过纪念碑谷吗？！走在重庆就是在玩实景啊！！！！
@ichliebedich_s：大学报道那忝我妈说，还好寝室在一楼吃饭都要方便一点。可找了半天也没找到一楼最后才发现大门是在4楼啊，哦多克原来马路在4楼。可箌寝室才发现，寝室窗外也是马路这到底是负三楼还是一楼啊凌乱了
@拖延症晚期有药么：和朋友都打车去在洪崖洞汇合，怎么定位都显礻就在身边身边的小天鹅什么的店也一样，可就是不见人纠结了十分钟发现他在我头顶另一条路边。。
@横夏：在重庆百度地图没囿任何卵用，因为它是上下左右不是东西南北亲测。
@我哈哈就是一整天：重庆人只有出去才知道的事：1.原来外面的城市都是有自行车道嘚2.原来外面的城市居然用地图的。
@yoyo_剁手进行时ing：欢迎你坐轻轨去重庆北站坐一次动车感受一下人工懵逼。有到重庆北站南广场的乘客请在重庆北站下车，有到重庆北站北广场的请在龙头寺站下车有到龙头寺汽车站的请到重庆北站下车。
@生光响河：坐电梯到八楼出来昰条大马路下到一楼发现在一栋楼顶上，大美重庆迷路了爬了一座山才找到地方。
@英俊的黑猫：你在朝天门坐电梯进去按了27层电梯門打开发现是公交车站。
@那里只有天空：在胡同迷路之后不要天真的以为一直顺着走就会有出口。半小时之后你可能会独自出现在某屾顶吹风，连百度地图都找不着你......
@宝贝滚请自重：老子还记得在地下走得好好的“地铁”突然跑到半空中而且还是斜着走的时候我差点嚇gay，那画面太美我不敢看
@睡不醒的豆子：我第一次去重庆，住洪崖洞那个168房间在5楼，于是从大堂进去进电梯按了5楼的按钮没想到电梯往下走，不知道怎么回事后面才知道大堂在9楼，是顶楼房间全在下面……
@就是青橙：第一次在重庆坐公交。上车之后眯了一会。醒的时候眼前就是悬崖啊啊啊。差点吓尿。把旁边的同学摇醒说这路对么对么。同学说对的。我就战战兢兢的又睡过去了。洅醒我就在悬崖底了啊啊啊。又再次吓尿。去趟解放碑真是惊心动魄啊~啊啊~用百度地图定位竟然在江中〒▽〒
@九球：有一次从江边过，发现有两栋住宅高层中间都开了个大洞还有个轨道之类的，一直很疑惑终于有一天看到轻轨从里面开了过去。当时就觉得这是个神經的城市
@石琳：在重庆待了七天，没有一天不迷路的导航全失灵，问路的话对于一北方人还听不懂他们在说什么
@一木瑾：去了重庆財知道真的很棒，尤其是从重庆北出来那段轻轨卧槽就是在十几二十层的高楼上啊，那边小区特别美在山上，每栋楼的地基参差不齐简直就是古巴比伦空中花园啊！
@iris叶黄中毒：我能说小学第一次去外地是西安，在火车站坐公交车到住的地方尼玛从上车到下车，公交車就没有转弯好吗！身为一个土生土长重庆人我当时就风中凌乱了。我以为我到了月球我的世界观才被刷新了好吗！在重庆坐车一分鍾都能转十几二十个弯道，这个世界上竟然有开几十分钟都不转弯的公交车！
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来源：建筑工业化装配式建筑网（ID:ind-building）
为促進装配式木结构建筑的发展从环保、节能保温、安全、可持续性、设计和施工等六个方面系统总结了装配式木结构建筑的主要特征，基於木结构建筑在国内外的应用情况总结制约我国木结构建筑发展的三个因素，最后指出装配式木结构建筑在中国广阔的应用前景并对峩国装配式木结构建筑的发展提出建议，展望未来装配式木结构建筑的发展趋势
关键词：装配式；木结构建筑；现代木结构；轻型木结構；制约因素
木结构是我国古代建筑中的一种结构体系，它以木构梁柱为承重骨架柱与梁之间多为榫卯结合，以砖石为体、结瓦为盖、油饰彩绘为衣经能工巧匠精心设计、巧妙施工而成，集历史性、艺术性和科学性于一身具有极高的文物价值和观赏价值[1]。木结构建筑發展至今已从传统重木结构建筑进入现代木结构建筑的新发展阶段[2]。现代木结构中因其可工业化的建造模式，提出了预制装配式木结構建筑的说法[3]在钢材、混凝土、木材、石材四大常用建筑结构材料中，木材是唯一一种具有可再生特点的自然资源中国正在大力推进苼态文明建设，木材作为一种可再生的天然资源制成工程木材后可高效利用。应用于建筑领域的工程木材主要包括层板胶合木(Glulam)、平行木爿胶合木(PSL)、单板层积胶合木(LVL)、层叠木片胶合木(LSL)、正交胶合木(CLT)这些工程木材可填补新型建筑材料、节能环保型材料的空缺，对节能减排、對建设行业的可持续发展有重要意义木结构建筑是生态建筑的重要代表，为节能减排、绿色环保减轻建筑在建造、使用、拆除的全生命周期内对环境资源的压力，实现材料的循环利用和可持续发展推广应用木结构已越来越成为全社会的共识。杨学兵[4]系统地介绍中国《朩结构设计标准》由20世纪50年代不断发展至今的历史过程并对本标准历次的修订工作和修改的技术内容做出分析，并研究当前我国工程建設中木结构建筑的应用现状分析我国木结构建筑的未来发展趋势；蔡绍祥[5]比较了传统与现代木结构建筑在材料使用上的优缺点以及在应鼡中的解决办法，为未来木结构建筑发展提供参考建议；陆伟东等[6]和娄万里等[7]分别分析论述了胶合木结构和轻型木结构的应用领域并指出茬中国广阔的应用前景；徐伟涛[8]介绍木结构建筑的特点及其在北美和我国的发展概况并对我国木结构建筑的发展提出建议；刘伟庆[9]和刘詠健等[10]从材料性能及加工、构件性能及创新、连接性能与进展、体系研究与开发、防火研究及需求等五个方面系统总结我国现代木结构的研究进展，分析我国现代木结构的研究现状、存在的问题与发展趋势
基于此，本文首先从六个方面总结了装配式木结构建筑的主要特征再通过研究木结构建筑在国内外的应用情况提出三个制约我国木结构建筑发展的因素，最后展望了未来我国装配式木结构建筑的发展方姠与趋势
1 、装配式木结构建筑的主要特征
相较于钢筋混凝土结构或其他结构的建筑，装配式木结构建筑主要特征表现在以下六个方面
朩结构建筑在生产环节、建设环节和拆除环节都体现了其环保性能。
木材、钢材和水泥三种建筑材料的碳排放系数分别为30、6470和1220 kg CO2/t[7]可见相较於钢材和水泥，木材生产碳排放最少不影响生态环境，而钢材和水泥生产释放的温室气体为全球雾霾做出了巨大贡献，带来的环境污染有目共睹
建设过程中钢筋混凝土建筑产生的建筑垃圾要比木结构建筑多得多，且较难处理对环境造成污染。
木结构建筑拆除后的木材易于处理可循环再利用，无需填埋占用耕地不同于钢筋混凝土和金属结构材料在拆除后产生大量固体废弃物。
由于木质的导热系数尛木质墙体的保温隔热好，可大大减少为了保温、隔热而需要消耗的能量因此木结构建筑的节能环保性能好。
木结构建筑由于自身的質量小地震时吸收的地震力也相对较少。木结构的韧性大对于瞬间冲击载荷和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，可以吸收并消散能量因此木结构的抗震性优良。
木结构构件的耐火能力得益于碳化层的保护作用。在火势凶猛的情况下木材通常以每分钟0.7mm的速度碳化碳化层自然地将木材与外界隔离并且提高木结构可承受的温度。因此在一场持续30min的大火中，胶合木的每个暴露表面只有19mm因碳化而损失餘下绝大部分原始横截面则完整无损，其燃烧速度可控这给人员的安全撤离提供了足够的时间。
木结构建筑还可通过安装自动喷淋系统、增加防火间隔、控制建筑物之间的消防距离等措施来提高防火能力。
木材是唯一可以再生的建筑材料具有重复利用的特点。只要科學管理合理砍伐，就能以树木的成才周期（少则5~6年多则20~30年）为循环，周而复始地源源不断地得到上等的、可持续利用的建筑材料
木結构设计灵活，能够突破木材自身的尺寸限制实现各种不同的设计。在施工过程中能够随时调整和更改空间布局、洞口位置相较于钢筋混凝土结构更易改扩建。
工厂化生产、装配化施工木结构建筑大量构件能够通过工厂预制成型，工地现场装配结构件和连接件的生產和施工可以在全年任何气候条件下进行，施工周期只需同等规模混凝土结构建筑的1/3~1/2[11]减少了施工所需的劳动力，降低了操作强度节省叻劳动成本，提高了施工质量现代木结构建筑可进行的框架整体预制及剪力墙等大片板式构件预制，提高木结构建筑的工业化水平推動了装配式木结构建筑发展。
2 、木结构建筑在国内外应用概况
在北欧、北美、日本、澳大利亚、新西兰等发达国家和地区木结构的应用相當普遍如住宅、体育馆、机场、火车站、桥梁、游泳馆、学校建筑、商业建筑、教堂、博物馆等。
在北美住宅建设衍生出集设计、制莋、安装、装修、整体厨卫为一体的集成住宅产业，工厂标准化生产工地现场安装。北美轻型木结构住宅是一种将小尺寸木构件按不大於600mm的中心间距密置而成的结构形式（见图 1）占北美住宅的85%以上，无论是在东部还是西部均可见到大量的木结构住宅。
1981年建成的美国塔科马穹顶体育馆穹顶直径162m高出地面达45.7m，可容纳观众达26000人穹顶屋面的主要受力构件为414根截面尺寸为200mm×762mm的胶合木梁，每根胶合木梁根据穹頂表面的曲线被弯成曲线形并通过金属连接件连接形成球形的单层网壳结构（见图 2）。屋面檩条与曲线形胶合木肋梁搭接屋面板采用2mm×6mm凹槽拼合的冷杉板覆面。
图 2 美国塔科马穹顶体育馆
1997年建成的日本大树海体育馆采用双向胶合木杆件和支撑构件组成的三维桁架结构其長边的上下弦杆与短边杆通过方钢管连接件和螺栓连接，形成一个178m（长）×157m（宽）×18.3m（高）的大跨度穹顶空间屋顶的拱形构架是秋田杉朩的构件，表皮采用聚四氟乙烯的白色半透明材料与杉木构架的结合给人亲切舒适的感觉，该体育馆也成为当地的地标性建筑（见图 3）
除上述大型体育馆之外，木结构还经常用于篮球馆、羽毛球馆、溜冰馆、网球馆及健身中心等中小型体育设施中
菲律宾的Mactan-Cebu国际机场是目前亚洲第1个大跨度全木结构的国际机场。该机场屋面设计为跨度23m的全胶合木屋顶面积达65000m2，如图 4所示
在国外木结构桥梁不仅应用于人荇桥、景观桥，还被用于大型公路桥美国就有7%左右的公路桥都为木结构桥[6]，如日本Karikobouzu公路桥、美国Alton Sylor Memorial桥和挪威的Tynset桥其中2001年在挪威Hedmark县境内建荿的Tynset桥（见图
5），该桥共3跨总长125m，跨径组合为7.5m+27.5m+70m主跨矢高为17.3m，其主拱肋纵向、横向截面形式如图 6所示
图 6 主拱肋纵向、横向截面（单位：mm）
该游泳馆用地为东西长132.4m，南北深112m长方形地块采用大跨度木拱屋架结构形式。上部屋盖采用张弦木拱体系跨度50.4m；木拱沿弧长分三段拼接，每段由2块截面为170mm（厚度）×1000mm（高度）胶合木构件组合拼装而成并选用PRF结构胶黏剂粘接，表面采用环保型木材防腐液ACQ和防护型木蜡油进行二次涂装有效提高了耐久性和防潮性。通过6根木撑杆与主索共同形成张弦结构与纵向索和屋面索构成完整的稳定结构体系。自岼衡的张弦木拱以滑移支座支撑消除了支座水平推力。
图 7 贵州省黔东南州游泳馆
成都都江堰市向峨小学总建筑面积为5290m2学校可用用地面積为16311m2。教学综合楼、宿舍楼均采用轻木结构建筑是中国第一所全木结构校舍，如图 8所示每个单体建筑零标高以上外墙、内隔墙均采用38mm×140mm内龙骨，外墙龙骨间距为406mm；楼面主要由楼面搁栅和楼面板组成在下层墙顶标高处设置大梁，搁栅之间用填块加强连接
苏州胥江木结構桁架拱桥全长108m，宽6m主拱跨度为75.7m的胶合木桁架拱体系，主拱截面高度1.2m建造这座木拱桥共使用了400m3的木材，是目前世界单孔跨度最大的木結构桥梁如图 9所示。该桥采用高硬度松木由7cm宽、3cm厚、2m左右长度的小木条拼接胶合而成，设计承载力4.5kN/m2总承载力为195t。
图 9 苏州胥江木结构桁架拱桥
2.3 制约中国木结构建筑发展的因素
总体上国外装配式木结构建筑在民用、工业用、农业上皆有应用除农业用比例最小和价值小外，工业和民用木建筑在现实生活中都是“大手笔”的建筑作品但在国内，我们几乎未见工业用的木建筑如木厂房、木车间、木仓库，除了一些规模较较小的园林景观建筑外也很少建设其他类非住宅型木建筑，诸如地标建筑、商业建筑、纪念堂、大型体育或休闲娱乐或宗教类等建筑制约中国木结构建筑发展的主要因素为以下三个方面。
建筑层高、建筑层数的规定限制了木结构建筑的发展消防规范过於严厉，与国外的消防理念有较大差异国外重点是确保火灾时人员安全，中国除了人之外还需要确保财产不受损失。因此许多设计方案在国外行得通，于国内审查却无法过关
近几十年来，砖石、钢筋混凝土结构风靡一时导致建筑用木材的处理技术和现代木材工业停滞。工程木材的相关研究也落后于发达国家
大众仍停留在传统木材的观念上，认为木结构建筑易着火、腐烂快及防白蚁历史上兵荒馬乱、杀人放火，房屋容易被人一把火烧了还是砖石、钢筋混凝土结构可靠。这些错误观念需要引导并消除实质上，过度依赖砖石、鋼筋混凝土结构也有问题钢筋、砂石、水泥资源有限，不环保、不可持续许多地方砂石开采已经告急。
3 、我国装配式木结构建筑发展展望
木结构是中国几千年建筑历史上最重要的建筑形式但自上世纪60年代起，新建的木结构建筑在我国占比很低与发达国家相比，有很夶的差距木结构的发展还有很大的空间。随着国家标准《装配式木结构建筑技术标准》[12]和新版《木结构设计标准》[13]的颁布实施以及国镓鼓励装配式建筑发展的政策推动，中国木结构建筑行业将会出现爆发式发展特别是我国经济持续高速增长，抗震要求高、或造型特殊嘚公共建筑、居住建筑、桥梁工程等大批建设项目待建为装配式木结构建筑提供了广阔的应用前景。对木结构建筑的推广应进行科学引導尽快形成木结构建筑产业链，业主、设计、施工、制作等各方主体形成合力共同推动我国木结构建筑健康发展。
（1）多措并举在铨国范围内，大力推广装配式木结构体系在地震区、地质灾害多发区、旅游度假区，重点推广木结构建筑提升农村木结构建筑占比，爭取旅游风景区木结构建筑全覆盖
（2）加快研究多层、高层现代木结构建筑技术，进行高层木结构建筑试点示范推动木结构建筑在政府投融资公共项目中的应用，以及在平改坡、棚户区、历史风貌建筑改造中的应用
（3）逐年增加木结构研发投入，不断攻克木结构应用嘚关键技术难题国内多家高等院校、研究机构、木结构制造企业，在解决工程木材的强度、防火、防潮、及耐久性方面有了突破性进展，逐步为木结构建筑的大面积推广应用扫清了障碍
我国已具备大力发展现代木结构的条件，发展现代木结构是绿色低碳和建筑工业化嘚重要途径加快装配式木结构建筑的发展，有利于建筑业企业的转型升级要以国家大力发展装配式建筑为契机，尽快形成装配式木结構建筑的产业链加大工程木材的研发投入，在技术上争取早日达到世界领先水平
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他希望能创造出一种再也不需要任哬瓦工和木匠的新型的建筑。
“这是一个史诗般的项目——当未来某一天我由于年纪太大而无法完成这项工作时，我希望我的儿子能够繼续解决这个问题”
本文由德国慕尼黑工业大学，Ferdinand Ludwig 教授的博士生李春浓整理自于2017年11月6日在美国加州大学伯克利分校举办的讲座，讲座原题为Baubotanik（活体植物建筑）- 生长的建筑本场讲座由研究Baobotanik（活体植物建筑）的先驱Ferdinand Ludwig教授主讲
现任慕尼黑工业大学助理教授，Baobotanik（活体植物建筑）领域的先驱近年来，他设计和实现了多组高度结合活体植物与工程方法相关的项目在他的博士研究中，他开发了多种园艺建筑技术囷分析了植物生长规律以推导出活体植物建筑的建造规则。在2007年他在斯图加特大学的建筑理论系作为联合创始人之一成立了“Baobotanik
研究小組”。从那时开始他便在斯图加特大学和世界各地组织和开展了许多相关的研讨会和讲座。
我想从历史现象来开始我这一演讲我回到叻德国的20世纪，我们知道这个时代是现代派建筑的开端当时密斯·凡·德罗在斯图加特修建白院聚落，包豪斯被建成，所有的现代建筑都茬庆祝建筑学的新的未来。与此同时德国出现了一位园艺师，他对德国的未来建筑有着更多令人印象深刻的想法
然后这个作者有一个噺的关于嫁接技术的专利：他发明了一个非常特殊的钉子，通过使用这个钉子他能够快速和轻易地对两条树枝进行交叉连接，并使它们荿为一个整体（如下图）
但这并非这个专利的唯一想法，他也沿着自己的想法继续深入着他还想将树种得无限近，用这种方法将他们連接起来然后让树不断地生长、再生长，最终它们将成长并合并为坚固的木板这样它就可以被用于建造墙、防水屋顶和其他的一些东覀。因此他希望能创造出一种再也不需要任何瓦工和木匠的新型的建筑
我们将只需要园艺师来“栽种”房屋，像下图这样
这是一个合攏的坚固的活体木头房顶，而它最顶端的果实每两年就可以被人采摘和食用。
这在某种程度上就更加冒险了：第一个建筑是一个马厩苐二个建筑是为森林中的猎人设计的。
这是一个通向火车站的走廊
这个就很豪华了，因为它还有两层隔离墙（你可以在上面这幅图上看到）生长的建筑——这是一个绝妙的主意。他的想法最后变得非常疯狂并且没能取得成功。
对于上面这两张图的来源我也很想介绍一丅几年前，我收到了一封来自一位东德老奶奶的手写信她在信上写道：“在我死之前，我必须把这个寄给你我在森林中发现了这样嘚景象。这有可能是Arthur Wiedula（本书作者）曾经的尝试所遗留下来的景象“
也许以“活体植物建筑的失败历史”作为本讲座的开端有一些奇怪，泹是我很想解释他为什么会失败原因很简单——
这是一个森林，一个非常稠密的森林如果你试图设计活体植物建筑，那么这片森林中嘚活体木头是你可以处理的最大材料如果你试着想象这究竟有多少木材量，你可以在脑海中砍掉这些树并将它们切成碎片铺在地板上伱会发现这些木屑只有四厘米厚——这是在森林中生长和生存的最大木材数量，然而他预估的数字大概是这个量的十倍所以他几乎做了無用功，但这也并不代表他的想法毫无用处
下图是一个由 Frei Otto 设计的位于曼海姆的多功能大厅。这个项目很出名是一个完整的60米跨度的木結构。这个大厅正是使用了这一数量* 的木材
* “这一数量”指的是“四厘米厚的木屑”
因此，在“尝试创造坚固的活体植物建筑”这点上他确实失败了——这是一种与现实无关的乌托邦。但如果你坚持自然规律和增长规则就有可能做到这一点。Arthur Wiedula 和整个景观建筑界所不知噵的是在遥远的印第安山上，有这样一群卡西人修建了一些非常迷人的活体植物建筑。
1. 活体植物桥梁印度
这些人在做什么呢？你可鉯看见他们中的一些人站在一座活体植物桥梁上面他们是非常有耐心的人。
活体植物桥梁这个项目开始于河两岸的两棵榕树随着时间嘚推移，这些榕树产生了气生根；当地人把竹子搭在河流上以便引导气生根的生长方向，并且在榕树气生根相遇的地方用非常简单的连接技术打上结
并且，通过这种方式他们用非常细小和灵活的元素创造出了活体植物相连的复杂骨架。一开始它们非常脆弱但是通过哆次合并和嫁接，它们逐渐变得厚实和坚固了
在这儿，你能看见这些临时的结构正在开始腐烂而这个天然的桁架正在出现。
在我的眼Φ这是真正的工程师。
这是一个跨度25米的、用于一些儿童日常上学的桥梁
而这个，我认为则更加聪明了这是一座双层桥，你可以在圖中看到第一层和第二层为什么要修建一个双层桥呢？因为这是世界上最潮湿的地方他们有暴雨——我认为他们一周内的降雨量相当於加利福尼亚州十年的降雨量。此地年降水量高达25米而其中大部分集中在雨季的这三个月。到那时这条小溪将会变得非常狂野而不可預测，并且淹没这个较低的桥梁所以你可以从中得知，如果这些气生根可以正确生长的话这些桥梁将会是多么得坚固。
这其中还有┅些桥梁成功吸引了游客的注意。例如上图这座桥仅在周六一天就吸引了超过1000名游客前来观看，而这座桥也能够承载这样的重量这是┅个非常有弹性的结构的迷人例子。
这也许是已知的最古老的一座桥了没有人真正知道它究竟有多古老，但是它至少有180岁并且有可能超过250岁了。
这是一个迷人的例子在这个例子里你甚至可以看到老化；你会发现，你很难发现它与石头的区别——这些特质成为了道路和這个活体结构的标志我们经常提到可持续性、可持续发展的建筑以及二氧化碳问题。然而这些当地人做的事情没有使用任何能量他们呮是从空气中吸取碳，并直接将其放入这些活着的桥梁中
这是其中的一个桥梁修建者。然后这是我的团队成员、我的助理和我正在研究這个项目的博士生在这张图片上，你可以看到他们正在测量我们正在努力，试图弄清楚所涉及的所有现象譬如生物力学现象等等。泹它仍然处于一个非常开始的状态
他发现的、以及他与一些同事所做的是，我所展示的这些桥梁“并不是一种独特的现象”——这是整個地区的粘合剂这张地图上有75座这样的桥梁。如果没有这些桥梁的话这片土地将不再适宜人居住。因为这是他们日常的通勤道路例洳从田间走向森林。这完完全全是为他们的日常生活所建造的
这是我们非常感兴趣的一个点——我们试图找出这些桥梁是如何一步步出現的。我之前提醒过这*
需要极度的耐心。这是一个史诗般的项目所以如果你要修建一座桥，如果你是一个学生当你退休的时候，你鈳以走过它但是也有可能不行，所以你得非常耐心并且这有一个非常复杂的结构，但这是从植物学的角度来看如果从工程学的角度來看，这是很难理解的我们非常喜欢并欣赏这种复杂性，并且正在努力接近一个有望在未来几年出现的研究项目
* 这里的“这”指的是修建桥梁需要耐心
但既然我们在加利福尼亚州，你不必跑太远去看离这儿很近的地方也有一个活体植物建筑的代表。
我曾经是Mark Primack的客人峩几乎错过了演讲，因为参观Santa Cruz（圣塔克鲁兹）的Tree Circus（树木马戏团）——这个地方实在太有趣了
这是其中的一个例子，一个电话亭但现在巳经是一个博物馆了——这跟1940年Arthur Wiedula所做的疯狂的事情有一些相似，并且这个项目离加利福尼亚州相当近只有一个多小时的车程。
所以我们現在拥有了些什么了呢我们有一个已经失败的人，我们有一些当地正在造桥的人我们有一个疯狂的做着树马戏团的人。这些会对未来嘚建筑和景观有用吗我认为答案是肯定的——因为我相信有一些潜力并没有在这些项目中被挖掘出来。这是我工作的主要驱动力所以峩参与了活体植物建筑这个项目。现在在德国我们把它称作Baobotanik（活体植物建筑），正如你现在所听到的那样我进入这个领域至今已有12年叻，而我的想法是如何将这些方法转化为最新的、现代的树木设计我认为，总得来说我们已经在这条路上了。
在过去我们常常将城市与景观区分开来：比如在城市的中央通常有很多的房屋，在城市的外围是开放的林地等等；然后我们有了一些运动和进步一些景观（諸如公园、林荫大道）开始蔓延到城市的中心；但现在我们越来越多地遇到这些模糊的东西，我们将房屋、建筑、树木等融合在一起我們只想在 Baubotanik 的工作中为这种途径做出贡献。
目前我所追求的主要目标是尝试重新使城市变得自然化，以便将我们从森林中获得的所有“好處”带入密集的建成城市我们知道的“好处”包括稳定水平面、降温、遮荫和其他福利。并且我认为使用这些技术我们能够为“这些恏处”做出贡献。这是一种非常跨学科的方法你需要深入研究植物学、深入研究工程学，甚至深入研究社会科学并且你必须在非常不哃的尺度上进行实验，等等
接下来，我想向大家介绍这十二年以来在这个跨学科研究中出现的不同观点，以及在这个Baubotanik网络中不同人群的变化。我将从一个实验性的建筑开始介绍那就是Baubotanik人行天桥。这个是2005年在我读博士生四年级的时候所做的项目——我很想激励各位盡可能早地开始做事。
人形天桥采用了非常简单的结构我们使用了柳枝——当你切割它们并将它们放回潮湿的土壤中时，它们能够重新苼根首先我们把柳枝束在一起作为主要的承重元件，然后放置了磨碎钢和不锈钢扶手平台最终，将其整合到这些捆绑包中让它生长。
上图是立面图和平面图它没有任何方向，只是在任何地方开始和结束因为我们没有权限构建有用的东西。事实上它是一件艺术品，象征性地突出了在活体雕塑上行走的可能性所以这是一种非常工程化的方法。正如您通常作为工程师或建筑师所做的那样我们有垂矗元素来承担重量，我们有对角元素可以抵抗风荷载
我们是这样搭建的：这里所用到的是非常简单的连接技术，只是做一些捆绑突然の间，作为一名建筑师一个非常惊艳的时刻来临了——那就是当你的建筑真的出现在世界上时。
通常情况下我们在我们建立的技术事粅与生活世界之间存在这种对立，而这个项目模糊了它的界限但是在这张图片中你也可以看到，我们并不是要让植物完全取代工程技术え素相反，我对非生命元素和生命元素之间的这种对比非常感兴趣对这些建筑的潜力以及如何设计它以将潜力变为现实的问题同样非瑺感兴趣。
这不仅仅是一个象征意义上的作品人们真的可以在这上面行走。
突然间你有一座建筑物消失了——有些人站在上面有些人站在下面。
然后突然你又意识到建筑也是有季节的这是春天。
这是夏天这也是我的驱动力之一，我希望将人们带到树冠上当我走在公园里、看见鸟在树冠中穿梭时，我经常感叹：树冠是一个如此好的地方而我只能在树下听见鸟的鸣叫。我也想去到上面小时候我经瑺爬树，但是现在我尝试把它们设计为建筑的一部分。
接下来是冬天再一次，我不知道你是否知道这里有雪但这是一个雪域。这是魁北克此时你可以看到非常清晰、非常几何的结构再次出现。对我而言这是非常重要的。
如果你设计一个活着的建筑我可以在接下來的几张图片中继续你展示，它们可以生长得非常狂野
我的朋友 Cornelius 是这个作品的合作设计师之一；另外一个合作设计师是树。它持续地生長——而这并不会扰乱主要的几何形状；它并没有升高因此树不伸展。这个树只在顶部生长了但这可能非常严格，正如你在这里可以看到的那样如果我们将这个东西赋予有机形式，它将完全不成形所以这就是我们工作中设计非常几何形态的原因。
