CLT(正交胶合木)的发展前景与应用

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装配式木结构建筑

1、CLT（正交胶合木）在国内的起源与发展

源于欧洲的最新工程木材料CLT （Cross Laminated Tim-ber ），又名正交胶合木。正交胶合木（CLT ）本质上就具有很强的承重能力，不论是在纵向还是横向组合应用方面都可以作为结构用途的一种复合工程木材料。由CLT 材料建造的墙壁、楼板和屋顶等可在工厂预制，并在工地现场迅速搭起，这样可大大缩短施工时间。理论上讲，正交胶合木（CLT ）可用于高达20层木结构建筑的结构材料，并且可以作为水泥或钢材的可替代材料。

CLT 建筑材料在20世纪90年代被开发出来的。第一栋使用CLT 木材建造的建筑物在德国建设完成。由于在欧洲，CLT 的设计、生产、市场营销和经销稳步发展，使得到2010年，CLT 木材产品已成为建筑上具有可行性选择的建筑材料。在英格兰，9层全木结构的默里格罗夫住宅大楼使用了CLT 木板作为建筑材料，其在短短9个星期内就竖立起来了——整个施工时间约4个月左右远远少于常规混凝土施工所花费的时间。

CLT（正交胶合木）的发展前景与应用

□ 唐山市住宅专项维修资金管理中心 吕景武□ 唐山市热力总公司 陈晓妹

□ 迁安市大树木业有限责任公司 王晓敏

摘要关键词CLT（正交胶合木）是新型木结构建筑体系工程所需的木制产品，这种工程木材不仅低碳环保、施工效率高，最主要的是它具有极高的强度、耐火性和抗震性，是目前唯一一种可以替代钢筋混凝土的绿色低碳环保建筑材料。CLT（正交胶合木）材料规格尺寸各异，可根据设计要求进行生产、加工与优化；整个施工现场完全干作业，施工过程只需经过结构构件吊装、构件组合、节点锚固连接等工序便可安装完成。

CLT（正交胶合木）；发展；应用

在北美，CLT 木材的发展也非常迅速。在惠斯勒举办的2010年冬季奥林匹克运动会上，不列颠哥伦比亚省奥地利馆展示了CLT 材料在可持续生态建筑方面的重要作用。首座加拿大被动房奥地利房屋使用了CLT 建材来设计出气密极佳的房屋以便实现减少其整体能量消耗从而达到国际上公认的被动房标准。在温哥华英属哥伦比亚大学的“生物能源研究+示范项目大楼”，其墙、屋顶的建造都是采用CLT 材料，无需使用混凝土施工。当完工后，这栋1886平方米的建筑将安装生物质气化设备为英属哥伦比亚大学校园供电、供气。

2017年完成的位于加拿大哥伦比亚大学的18层学生公寓项目，建筑高度为53米，可容纳404名学生，是现阶段世界上最高的CLT （正交胶合木）装配式木结构建筑。目前在加拿大不列颠哥伦比亚省建筑条例里现在已纳了新的条款，即CLT 木材可作为“备选建筑材料解决方案”，该村料的使用得到法规层面的认

可。

木结构建筑在中国有着几千年的悠久历史，很多留传至今的古代建筑向我们展现着中国建筑文化的精髓所在。但在20世纪60、70年代，由于没能正确认识到森林资源对气候环境所带来的各种影响，而造成了森林资源的严重破坏，甚至是枯竭。为此，中国木结构建筑的研究与发展也被整整搁浅了20多年。但此时也正是很多欧美国家木结构建筑技术迅猛发展的新阶段。从早前的原木结构到节能实用的轻型木结构再到更加现代的胶合木结构，都充分体现着木结构时代的进步与科技的发展。CLT （正交胶合木）就是这一时期木结构建筑的新型产物。

2、CLT（正交胶合木）的特点与优势

（1）“低碳”“节能环保”“可再生资源”

随着“低碳”概念的提出和推广，人们也越来越注重自身生

DOI：10.16116/ki.jskj.2018.05.008

研究篇

活空间的低能耗、舒适度与安全性。对于室内的空气质量，一系列对CLT型木板材料产生的毒性气体进行的测试证明了其安全性等级。已对CLT胶层进行了挥发性有机化合物的测试，包括甲醛的释放也证明其极高的环保标准。在一系列的测试中检测到的挥发性有机化合物（VOCs）仅约为十亿分之一（ppb）的量，远远低于会造成人体健康危害的限度值50ppb。CLT（正交胶合木）木结构建筑会根据空气温度、湿度的变化而自行调节，被美誉为“会呼吸的房子”。

（2）极高的强度与稳定性

基于建筑结构性质，CLT（正交胶合木）属于胶合的工程木产品，不论是横向还是纵向都具有很强的承重能力，并且通过这种横纵交错叠放胶合的方式，解决了木结构的变形、沉降等问题，与传统的木结构工艺相比，CLT（正交胶合木）具有了更好的力学性能和尺寸稳定性。

（3）极佳的耐火性能

到目前为止，对于木结构的防火问题大家一直存在着普遍的误区，这也直接影响了木结构建筑的应用与发展。CLT木材具有极好的耐火性，这与重型木结构的特性相似：一旦发生火灾，CLT木板材料表层会以一定的速率缓慢地碳化并且同时能较长时间的维持内部原有的结构强度。因此这种炭化效果也能进一步保证木板的结构强度。在地震频发的地区，在安全设计过程中考虑的重点是结构体系的抗震能力。CLT作为一种建筑材料与其它在建造中使用到的连接件和紧固件一起保证了整体结构具有较强的抗震能力。在日本神户三木市，一座在防震实验室里的用CLT材料建造的七层建筑结构经受住了一系列高强度的地震模拟测试，结果显示该CLT建筑没有持续明显的结构破坏。

（4）“保温隔音”“抗震能力强”“施工效率高”

CLT（正交胶合木）装配式木结构建筑具有良好的保温性，保温系数为混凝土的8-16倍，隔音降噪效果为混凝土的4倍，并且具有良好的稳定性和柔韧性，在地震时可以吸收并消散能量，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，这一点在很多的地震区已得到了充分的证明。另外，CLT（正交胶合木）材料完全为工厂预制、标准化、模块化生产，所以现场施工简单快速，通常施工速度要比混凝土建造时间节省70%-80%。而且现场完全干作业，不受季节变化而对施工造成影响。不仅可用于低层建筑，也可用于中层甚至高层的民用和非民用建筑，也可与钢结构或混凝土等混合使用，因此非常适合在中国城镇化、旅游度假和美丽乡村的建设中进行示范和推广。

3、国内CLT（正交胶合木）木结构项目案例解析

在现代木结构建筑市场竞争的不断驱动下，通过对木结构未来发展趋势的判断，为了进一步探索现代木结构建筑的创新领域。河北省迁安市大树木业有限责任公司在原有制作北美轻型木结构和传统梁柱结构的基础上，开始研究和发展CLT（正交胶合木）。经过多年数次的考察、研究与论证，该公司生产的CLT （正交胶合木）技术属国内首创，有着非常丰富的制作与实践经验。截止到目前，已经利用CLT、框式复合）建造了约6000平方米的CLT木结构建筑。其中16-60m2的装配式度假小木屋共100多栋。如2016年建造的2000多平方米的CLT（正交胶合木）装配式木结构建筑——唐山湾国际旅游岛菩提岛中式木屋项目。该工程是一个分散式管理的酒店客房项目，沿着菩提岛景区公路环路而建，彼此独立。于2016年11月开始施工，从施工进场到交付甲方使用，用时共43天，总建筑面积2026m2，共90栋；100-500m2的木结构建筑也有16栋，主要应用于旅游度假景区、私人别墅、办公室会所等项目。

传统的现场施工受限于工人施工技术水平，质量事故时有发生。而CLT（正交胶合木）结构构件完全在工厂预制加工，生产过程中可对温度、湿度等条件进行有效控制，构件的质量更容易得到保证。施工成本相对较低，尤其是生产形式较复杂的构件时，优势更为明显；同时减少了相应的施工流程，大大提高了时间利用率。而且传统施工大部分是在露天作业、高空作业，存在极大的安全隐患。CLT（正交胶合木）结构建筑的构件运输到现场后，由专业安装队伍严格遵循流程进行装配，大大提高了工程质量并降低了安全隐患。并且现场装配施工，机械化程度高，减少现场施工及管理人员数量，节省了可观的人工费，提高了劳动生产率。因此，通过 CLT（正交胶合木）这种新材料、新技术、新工艺的应用，不仅全面提升了生产商和建造商的生产加工能力、工程施工能力和建筑质量水平，而且还标志着我国现代木结构的发展已迈向另一个新的高点。

4、CLT（正交胶合木）在国内市场所面临的困难与发展前景

当前，北美轻型木结构已成为我国现代木结构建筑的主流，而CLT（正交胶合木）的生产与应用，只是在现代木结构建筑发展进程中，所迈出的短短一小步。如今，摆在我们面前的如“木结构建筑行业的资质由谁来确定？国家何时出台CLT（正交胶合木）交错层积木的相关标准与规范？怎样提高CLT（正交胶合木）在中国木结构建筑市场的认知度？如何扩展CLT（正交胶合木）的市场需求量？”等诸多问题，将是我们未来面临的巨大压力与前所未有的挑战。总之，在“低碳、生态、智慧”等先进理念指引下，依托创新的工艺技术对木材合理有效地加工利用，所生产出的超越于其它建筑形式的新时代建筑产品，并赋予更具特色的中国文化与生命力，使其形成独有的技术体系。而将这种现代工艺体系与高品质的材料部件、先进的太阳能光伏发电、污水处理、新风自动转换等能源系统的有机整合，所呈现的工业化、装配化的被动式房屋，必将成为中国建筑发展的方向。C

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