建筑行業是耗能大戶，尤其在我國過去幾十年的快速建設進程中，碳排放問題尤為突出。建筑碳排放主要源于建造過程，其中建筑材料及其加工、運輸所產生的碳排放占比較高，可達16.7%。鋼材、水泥等廣泛應用的傳統建筑材料，在全國能源相關碳排放中占比高達13.3%。

若要實現零碳建筑或低碳建筑，僅關注建筑建成后的運營階段遠遠不夠。在我國，建造過程中的材料消耗產生大量碳排放。如果從建設源頭考慮，不使用低碳、固碳材料，很難實現減排，更難在短時間內達到碳中和。使用傳統建筑材料建造零碳建筑幾乎不可能，而利用在自然生長中固碳的竹木材料，則為實現建筑零碳提供可能，甚至成為關鍵手段之一。

通過研究建筑中竹木應用的比例，能夠計算出全壽命周期內碳中和、碳達峰的準確時間表，而不是忽略建造本身，僅關注運行階段的碳排放。與傳統建材相比，使用竹木材料能大幅降低碳排放，為綠色建筑奠定良好基礎，更快實現碳中和。這在理論研究和實踐方面均具有可行性。

竹木材料在建筑中的應用歷史悠久，是人類建造居住環境最早使用的材料之一，在世界各地，尤其是中國這樣的土木大國，形成了深厚的文化傳統。眾多著名歷史建筑，如宮殿廟宇，都是由木材建造，至今仍是寶貴的建筑文化遺產。

傳統木結構建筑值得世人驕傲，其中許多建筑不用一根釘子，充分展現了當時契合我國工業水平的建造智慧。然而，在當今豐富多樣、大尺度的建筑空間需求下，無法完全依賴傳統木結構。隨著人們對森林資源保護意識的增強，以及木材使用方式的轉變，現代木結構成為重要發展方向之一。過去傳統木結構多用原木，樹木需生長百年才能成材；如今采用速生林，樹木50年左右成材，并通過集成化和現代工藝加工成可用木材。

因此，在低碳發展背景下，木結構發展需要走現代木結構之路。2025年日本大阪世博會就是很好的例證，超過70%的建筑采用木結構，以及輕鋼結構和索膜結構。盡管這是一個半年后將被拆除的展會，但木結構建筑呈現出的開放性和幸福感，給人以全新的建筑美學體驗，也讓傳統建筑學面臨變革。

習近平總書記提出“綠水青山就是金山銀山”。在城市更新和存量發展階段，建設量依然存在。應提倡木結構的使用，讓城市更加綠色溫暖。在鄉村，傳統地方性建造方式逐漸被混凝土等材料取代，存在諸多安全隱患。大力推廣竹木建筑，將成為低碳生態建造的理想場景之一。

生態與功能的融合

2018年，崔愷院士團隊承擔海口市民游客中心項目。該項目位于海口市世紀公園旁，周邊是市民活動場所。為了接待游客、展示城市魅力，又不打擾市民日常健身，設計團隊將建筑設計為開放式。

考慮到海南的生態優勢，首次采用木結構，建筑支撐為鋼結構，屋面采用木檁條、木梁和木網，既能遮陽、防雨、吸熱，又生態環保，市民活動空間設置在半室外。建成后，建筑與自然景觀融為一體，室內外邊界開放，地下和地上的諸多平臺向市民開放，功能靈活，如今已成為海口市民辦事的聚集地。

創新農業會展建筑模式

2021年建成的成都天府農博園項目，地處美麗的田園景觀中。該項目設計摒棄傳統工業展館和商業會展中心的做法，針對農產品銷售展賣，打造類似農業大棚、集市的新型建造體系。

該體系不僅滿足農博會需求，還為成都增添了在田園中開會的新場景。建筑包含會議廳、博物館、辦公樓等場景，主體結構為木結構，少量采用鋼節點和鋼桁架；建筑內部因公共空間功能和防火要求采用鋼結構，空間木結構開放，采光良好。建筑最大跨度達117米，單拱高度達42米，成為目前世界上最大的木結構案例之一，并榮獲多項國際結構大獎。

屋頂采用ETFE彩色膜組合，呈現田園風采，建筑輕巧開放，陽光大廳可打造立體種植系統，現已成為成都老百姓的網紅打卡地，可舉辦婚禮、會議、展覽等活動。

城市更新中的木結構應用

在昆山玉山廣場地鐵站的建筑設計中，結合蘇州到上海的軌道交通線路穿過昆山市中心的情況，以及當地的文化特色，新地鐵站的站房設計采用新型木結構，并結合光伏玻璃，創造了當地特色。

該地鐵站建成后深受昆山老百姓喜愛，成為網紅打卡地。該項目不僅在站房設計上獨具特色，還通過周邊環境整治和文化場景營造，以小建筑帶動城市品質提升，將市政基礎設施精細化，用木結構替代傳統鋼材和混凝土材料，營造出溫暖的場景。

木結構在不同場景的嘗試

在北京南苑森林濕地公園建設中，設計摒棄傳統園林建筑形式，利用木結構和新型結構，打造森林小屋，為市民提供周末度假休閑的好去處。

在北京市西城區華嘉小學改造中，考慮到學校空間狹小，孩子們缺乏玩耍空間，崔愷院士團隊利用假期二十幾天時間，采用裝配式木結構和陽光板搭建棚架，快速建成孩子們可以上課、玩耍、休息的場所。目前，已有其他學校尋求類似的木結構改造方案。這些嘗試讓北京市舊城區逐漸煥發生機。

地方資源與現代技術的結合

福建順昌縣山林資源豐富，盛產杉木。崔愷院士團隊計劃在當地河道上建設一座300米長的廊橋，采用現代技術推廣木結構材料的應用。廊橋不僅用于通行，還為老百姓提供生活、休閑、觀景的空間。設計兼顧傳統韻味與簡潔風格，力求使用當地木材，目前項目正在深化設計中。

我國竹資源豐富，但竹子生長周期短，5年到7年即達到壽命，若未合理利用，竹林易衰敗。傳統竹材多應用于生活日用品，用量有限，如今竹鄉面臨資源利用的困惑。

在昆山的舊建筑改造中，崔愷院士團隊嘗試使用原竹，經過脫蛋白、防水處理并添加保護劑后，原竹的使用壽命可達10年以上。例如昆山的昆曲學社等項目，建筑中使用的原竹已有7~8年，目前狀況良好。

山東建筑大學教授張鑫發明的竹砼結構（無機膠復合竹結構），為竹材在建筑結構中的應用帶來新突破。竹砼結構采用復合竹，以鎂質無機膠作為粘結劑制備竹基復合材料，具有強度高、重量輕、耐火性強等特點，可實現裝配式安裝，能大量利用既有竹林資源。目前崔愷院士團隊正協助張鑫教授團隊建設五層樓高的實驗室，預計2025年下半年開工。

在大阪世博會中國館的設計中，崔愷院士團隊最初提出以竹簡作為中國建筑文化元素，以竹子建造作為生態底色。最終因日本在竹結構應用技術上的局限，該項目主體結構仍為鋼結構，但中國館內外貫穿一體的墻板體系采用了竹材。竹材的使用結合自然采光和園林營造，打造出兼具文化底蘊及生態意味的現代中國館，成為大阪世博會的網紅打卡地。

海南是生態大省，期待在城市建設和城市更新中，海南省能夠大力推廣竹木材料的使用。竹木建構建筑將為我們創造更美好的生活環境。

作者:國家建筑綠色低碳技術創新中心

編審:趙而年

終審:張鑫