德国传统木构建筑与现代生态节能技术的融和创新 文/卢求 洲联集团（WWW5A）·五合国际副总经-理 德中建筑协-会副主席 中国建筑节能协-会委员 东南大学客座教授 图/五合国际（5+1 WERKHART） 在德国生活期间，一位朋友邀请我去他们的新家度周末，经-过高速公路和蜿蜒的山间公路来到南德的一座小镇。他的新家坐落在坡地上，远远望去眼前一亮。那是一栋木构桁架别墅，匀称的比例，大面积的玻璃窗，轻盈现代，略有东方建筑韵味，与小镇周围上其他建筑及自然环境很协-调，感觉很是惊奇。后来了解到，这是德国战后新开发的一种现代化木构建筑体系的产品。
德国传统的木构桁架建筑
一、传统木构建筑继承与发展 德国传统建筑中有一种非常著名的“木构桁架建筑”（Fachwerkbauten），特别是德国西南部的施瓦本（Schwaben）地区，这一建筑遗产已被联合国列入“世界遗产名录”。木制建筑以其温暖自然、易于加工和表现力丰富等特色，在住宅建筑方面得到广泛应用和发展。直到今天，特别是城市里被钢筋、水泥、石材包围充斥之后，木构建筑的住宅在西方国家更深受人们的青睐。 传统的木构建筑，包括中国的民居和宫殿，虽然造型优美，艺术上登峰造极，但它们毕竟不能满足今天人类的需要。如何继承传统，发挥现代化制造工艺材料特长，应用生态节能技术，创造满足现代人类需求的新时代的建筑，是东西方建筑师面临的共同挑战。
木构桁架建筑能够很好地融入大自然风景之中
二、德国新型木构桁架建筑的形成 德国二战之后，百废待兴，城市重建过程中对各种类建筑需求量巨大。人们努力探索新的建筑体系满足市场需求，对于不同类型的木构建筑体系进行了大量尝试和建设实践。这其中HUF（贺府）公司的木构桁架建筑体系是它们中间最成功的代表之一。 HUF木构建筑体系最初获得成功与声誉的项目是1958年在比利时布鲁塞尔举办的世界博览会德国馆。建筑位于一片坡地之中，场地上分布众多高大乔木，总面积约为20000平米。德国馆分为八栋方形的二、三层的建筑，围合成一个院落。建筑之间有连廊连接。HUF负责展馆的木构工程，项目展示了工业化、装配化建筑的优势，该建筑获得了比利时皇家章奖。 此后HUF木构建筑体系不断完善，建筑师Manfred Adams 对其做出了突出贡献。HUF木构桁架建筑发展到今天，已经-集成了德国木构建筑方面所有最新科技成果。从木构的材料加工，现代化的外维护结构，遮阳保温设备，卫生间上下水，室内的隔声，全面完整地生态节能技术体系，先进的能源系统，包括太阳能光伏发电，锯末条燃烧技术和艺术音响系统等。设计师始终把建筑艺术美感和舒适环境、人性化放在首位，通过现代化的精美加工工艺，高品质材料部件技术的有机整合，使建筑创造出一种飘逸通透、优美灵动的风格，使木构桁架建筑能够很好地融入大自然风景之中。
HUF木构建筑在大中型公共建筑领域应用 三、木构桁架建筑的风格特点 HUF木桁架建筑风格的形成深受德国包豪斯设计风格的影响,摒弃多余的装饰材料，依靠清晰明确的建筑结构形态，简洁的比例关系，大面积的虚实对比，形成HUF木构建筑独特的建筑风格。这种建筑风格是建立在现代建筑技术工艺对木材有效的加工利用，充分发挥和扩展木材优美、自然、温暖的特性，形成了与传统木构建筑完全不同的建筑风格。在住宅类产品中形成了一种通透、简洁、大方的建筑形象，并能达到将周围自然景色完美的引向室内的效果，深受欧洲各国有文化修养、追求简约自然风格人士的青睐。在德国、瑞士、英国等国家获得好评。
室内空间自由流动，通透明亮，大面积玻璃窗将室外风景引入室内
四、结构体系与内部空间 HUF木桁架建筑体系由于采用了木构梁柱结构体系，没有任何承重墙，室内空间自由流动，通透明亮。这种结构体系为建筑设计及空间的外部表现提供了广泛空间。室内空间可以根据需要，任意组合联通，打破传统建筑封闭拘谨的限制。起居室、客厅、餐厅空间相互流动连通，大面积玻璃窗将室外风景引入室内。开放楼梯间解决垂直交通功能，同时也是室内设计的精彩之处。门厅贯通三层高的中庭空间，阳光从天窗可直接透射而下，由于采用现代化遮阳技术，室内光线明亮柔和，温度不会过热。 木桁架体系通常是采用坡屋顶形式，由于采用了高水准的保温隔热构造，坡屋顶空间可以有效利用，有机组织到整体设计中。坡屋顶下可布置有趣的书房、儿童房、爱好制作室等丰富有趣的空间。地下空间通常结合自然坡地设计大面积外窗和室外庭院，结合布置健身、泳池等设施。
地下空间结合自然坡地设计大面积外窗和室外庭院，布置健身、泳池等设施
五、个性化需求与工业化生产 住宅产业始终面临如何工业化生产以降低成本和满足业主个性化需求的矛盾。HUF木构体系每栋建筑都是建筑师与业主密切沟通基础上单独设计的，由于HUF体系是建立在基本元素组合构成的基础之上，某种程度上类似LEGO积木体系，而建筑上所有部品与连接构造都是在多年积累、优化细部构造基础上的研发产品，通过专业设备加工，保证了建筑部品的优秀品质和可接受的价格。业主能够从参与自己梦想之宅的设计中获得巨大乐趣，并且可在日后骄傲、自豪地向来宾介绍展示自己参与设计建造的杰作。 HUF木构建筑体系的成功首先是继承传统木构建筑工艺，将大量优秀的工匠手艺，构造施工技术挖掘整理。逐步转化为工厂化生产、现场组装，并不断融入最新建筑科技成果，转化为高品质的工艺与产品。这一过程经-过几代人的努力和沉淀，形成了自己独特的技术体系，特别是在舒适、健康环保和生态节能方面有突出成就。
森林中的现代木屋
六、高舒适度低能耗生态建筑技术 HUF木构建筑采用了独自开发的“air conomy”采暖和空调技术,精细控制室内温度,湿度和空气流动速度,达到人居理想舒适状态。独特之处在于其所有技术解决方案，从视觉美观上，技术体系上都是和建筑设计及细部密切结合、量身定制的，使技术系统的应用更加人性化，提供更加舒适健康、生态环保的居住空间。 七、局限性与系统应用多样性 木构建筑体系也存在一定的局限性。由于木构防火性能的局限性，限制了其在有高层建筑和高防火要求的大型公共建筑的应用，另外由于木构材料力学的特点，结构的跨度和强度受到一定限制。同时由于木构材料加工的特点，房屋结构以直线、点阵结构为主，一定程度上限制了其空间表现力。 但经-过现代化工艺加工处理后的木材的使用范围和性能已远远突破了人们传统观念中木材性能与木构建筑所能达到的水平。现代化的工业加工工艺使木材的性能发生了巨大提升，同时保持并发挥其自然、温暖、舒适、个性化的优点。 HUF所采用的木构部件都是经-过现代化技术加工制造，满足严格的质量与环保要求。木材不宜像传统木构建筑那样直接采用整根圆木使用，因为整根木料会因为含水性、空气湿度变化等因素发生弯曲、变形、开裂。现代木材需要经-过干燥，按纹理锯成木片，再用特种强力胶粘合等工艺形成胶合木（Leimholz），长度方向可拼接，企口错缝连接，这种胶合的力学性能和防火性能大大提高，因而可以用于大型结构使用，欧洲现代木构建筑在体育馆等大型公共建筑中有很多成功案例。HUF室外环境下使用的木材都采用了专门研制的5层防护装饰涂层。它可以透出木材的纹路，抵御恶劣天气和紫外线辐射，具有良好的耐久性，同时又具有呼吸功能，可平衡木材的湿度，避免胶合木变形。
HUF太阳能住宅能耗表
结语与展望 以丰富多彩的传统木构建筑为基础，结合现代科技与工业化精细加工生产能力，建立在微机电脑基础上的数据收集与管理体系，完全有能力提供满足于现代人类生存需要的，可持续发展的个性化生存空间。 中国大量传统民居具有非常丰富、优秀的文化和技术遗产，包括有效的被动式生态节能技术等。具有传统民居风格，满足现代舒适节能要求的居住建筑，将有很大需求，研究开发中国新式木构建筑体系，具有很重要的社会文化意义和市场经-济前景。德国HUF木构建筑体系为我们提供了很好的参考案例，这种建筑体系的样板展示建筑正在北京建设之中，青岛海信公司也已第一次将这种产品批量化定制引入了中国，这对我们学习其先进经-验，探索中国现代木构建筑的发展提供了很好的机会。 HUF木构建筑体系继承了欧洲现代建筑理性、简洁的设计风格，短时间内为中国普通阶层接受有一定难度，但静心思考一下，几年前大?-南北风行一时的粗俗繁琐、厚重封闭的假古典风格的建筑还盛行一时，事隔不久中国主流的建筑风格已转向现代、简洁与较为精细的新古典建筑风格。可以预言，随着经-济水平和审美要求的提高，简洁自然、通透轻盈、具有地方文化与现代精致工艺美感的建筑必将成为中国建筑的发展方向。
