By: IWCS
Oct 11 2011

采访嘉宾:神谷文夫(日本森林综合研究所资深研究员)
现场翻译:赵川(日本木材出口协会农学博士)
采访记者:苏金玲
采访时间:2011年8月
采访地点:上海

嘉宾简介

  神谷文夫,日本京都府舞鹤市人,出生于1948年5月,东京大学农学部林产学科农学博士。

  1974年4月,永大产业株式会社中央研究所;
  1977年4月,农林水产省林业试验场(现森林综合研究所)胶合木研究室;
  1988年10月,农林水产省林业试验场结构性能研究室室长;
  1999年4月,农林水产省林业试验场结构利用科长;
  2001年4月,森林综合研究所结构利用研究领域长;
  2006年4月,森林综合研究所研究协调官;
  2009年4月 SEIHOKU Co., Ltd.总工程师,森林综合研究所资深研究员。

采访实录

苏金玲:神谷老师,您好!八九十年代,日本的大断面木结构技术如何?

神谷文夫:第二次世界大战中,因为铁、钢材紧缺,用在建筑的就很少,当时在考虑用木材建造房屋。战后,木结构研究有个低谷期,80年代中期到后期,开始重新对木结构建筑认识,世界各国都是这样一种状况,所以在80年代后期,包括日本、欧洲、新西兰这些国家出现了用木结构材料建造房屋。

  1984年的时候,在新西兰召开了一次有关木结构的国际会议,美国、日本和欧洲一些国家参加,虽然参加的国家并不是很多,但这次会议是木结构领域的第一次国际性会议。1984年前,没有专门关于木结构的会议,发表论文得在建筑方面的国际会议里面发表,所以在1984年的木结构会议里,大家相互交流研究内容,才知道研究木结构技术的人很多。两年后,国际木材学会成立了。当时,参加国际会议的所有人员我都记得,遗憾的是,三分之一的人都离开人世了。

  现在木结构国际会议两年开一次,每次有400-500人参加。作为我本人,在木结构初期的时候,我很幸运的进入了这个行业,所以我的朋友也很多。之前,关于木材学科的论文发表,几百个里面有关木结构的还不到10个,现在已经很多了。我是在木结构建筑处于低谷时期进入这个行业,之后一直在不断发展、不断成长,我也很高兴看到这个发展状况。我认为今后几十年,木结构研究领域还有很大发展空间,特别是对环境保护的重视,所以,我很幸运从事这种行业。

苏金玲:胶合木一般用在大跨度的建筑里,民居木结构用的多吗?

神谷文夫:日本用胶合木做木结构建筑很普遍,不用胶合木也可以建造梁柱体系木结构。实际上,胶合木制造过程消耗能源比较多,制作成品材料浪费也多,然而从性能角度讲,胶合木是一种优良的建筑材料。从原木到锯材,产出率是60%,但是用原木制造胶合木是30%,从这个意义讲,胶合木是一种奢侈的产品。虽然性能优良,但消耗能源、耗费材料,在日本能把这种奢侈的东西用作建筑材料,它的价格和一般的锯材差不多,因为其余70%用在其他方面,综合来讲,浪费情况不是很大。

  比方说,从原木到胶合木利用率是30%,70%可以用于做其他产品,如刨花板、木片等。最后不能利用部分作为生物质能源烧锅炉,发电,所以从综合利用角度,它也不是耗能、耗材的,要用辩证的观点看胶合木。在日本,大家之所以喜欢用胶合木,不仅仅是因为强度高,还有以下理由,第一,大量的供给,四季能够稳定提供;第二,胶合木尺寸稳定性好,不易变形。

苏金玲:在胶合木实际运用当中,遇到什么瓶颈吗?技术人员是否在进行新的创新和研究?

神谷文夫:刚开始,做木结构的都想建造抗震和稳定性好的木结构,首先想选用强度高的树种,那么之外的树种怎么办,这是一个问题。实际上,强度高的木材资源不多,而且强度越高生长越慢,比方日本柳杉。比柳杉生长快的树种,如速生材如何合理利用,这是一个非常大的课题。材料和建筑通过工学这个桥梁连接,怎样选用材料建筑安全的房屋,需要工学技术实现。

  作为材料,有强度高低之分,但都可以建造成同样强度的建筑,强度高的材料做梁断面可以小些,强度低得厚度大些,这些都靠木结构技术实现。在日本,像穹顶型大建筑物,比如体育馆,长径有100米长的大型建筑物很多。当时,第一个这样的建筑物建在日本岛根,当时的认识是用强度高、容易获取的材料建筑,当时选用美国花旗松,后来,同样大的建筑物选用日本柳杉,通过几十年的使用比较,日本研究人员认为日本柳杉更适合大型建筑。我们往往有个误区,高强度的建筑要用高强度的木材,这是个很大的误区。大型的木结构建筑自重很大,不利于建造。也就是说,木结构建筑的强度并不是由材料的强度唯一决定的。

  另外,材料方面也需要工学技术,像胶合板板材制作,我们在设计胶合板时有两种设计方法,组坯的时候,一种是纯粹用10层美国花旗松单板或日本柳杉胶合起来,两种相比较,柳杉胶合木比花旗松胶合木强度低;第二种是通过工学设计,外层4个单板用美国花旗松,内部用日本柳杉做出的胶合木也完全符合木结构建筑强度要求。抗弯强度方面,两种方法设计的胶合木强度基本相同,不同的是,第二种设计方法制作的胶合木自重轻,对建造大型木结构建筑比较有利。我本人在胶合板行业发明了一种厚板,厚度24毫米,这种胶合板在日本很受欢迎,评价也高,表层用落叶松,里面用柳杉。纯粹用落叶松做的,厚度为24毫米的胶合板自重20公斤,如果全部用柳杉15公斤,混合的17公斤,日本胶合板尺寸为3尺*6尺,一个人就可以扛起来,如果是落叶松的话,就有点重了。

苏金玲:今年日本的海啸和地震对木结构建筑进行了考验,木结构建筑对生存概率的提高有实际的数据说明吗?

神谷文夫:3月11号发生地震之后,日本建筑学会成立了调查组专门去现场调查,调查后结果已经形成报告,报告显示,各种结构包括木结构、钢结构、钢筋混凝土结构受地震破坏差别很小,而海啸危害很大。木结构建筑在日本历史上这样大的地震中被破坏很小,大家认为日本的木结构技术特别是抗震性达到了相当高的一个水准,这样的认识和想法,我觉得很可怕。这次地震的地震波和木结构的抗震波不一样,频率快,周期短,如果和木结构的抗震波周期一致,木结构建筑容易倒,对木结构建筑破坏很可怕,所以不能完全说木结构本身抗震性较好,而是和地震波波长,周期具有相关性。

  也许在不久将来,东京一带会发生东海大地震,东京及周围地区势必受到很大危害,东京市内的高层建筑比较多,建筑越高,抗震性越差。日本关于建筑物抗震的基本设计原则是大地震发生后,建筑物不倒。即使受到较大的危害,不倒就行。在设计时,如果按照建筑标准规定的设计指标,存在一个安全系数,建筑物就会有较好的抗震性。建筑标准里面的规定是最低的要求,在日本京都内的高层建筑按照抗震标准规定的1.25倍设计,超过1.6倍抗震性就不能达到,除非得缩小建筑物的窗子,才能达到1.6倍抗震性。但是,低层木结构建筑物按照设计规范的指标设计,很容易达到2倍至4倍的抗震性,所以,日本人喜欢住在低层建筑物中,这是很大的原因。

苏金玲:这几年中国对木结构建筑越来越关注,日本的木结构技术在中国的发展前景怎么样?日本的木结构产品以及与中国的合作发展如何?

神谷文夫:在中国木结构设计理论方面都是基于可靠性工学,这和其他国家是一致的。木结构建筑行业发展需要时间和经验积累,中国这几年发展比较快,还是需要慢慢发展,设计过程、施工过程和材料制造几个环节都需要不断积累经验,这需要一个过程,不是一年两年解决的。日本木结构发展久远,可以为中国木结构发展提供参考。比方说材料制作,中国国内木材产品的材料制造标准很多,仅仅靠标准时不够的,生产厂家怎样按照标准生产,产品进入流通领域,第三方如何对产品质量认证是重要的和必需的。

苏金玲:今天交流很多,我代表网友们感谢您分享那么多信息和很好的建议。

神谷文夫:谢谢。这几年我接触过国内的同行,感到大家都很喜欢木材,觉得木材是一种很好的建筑材料,就像你们说的“Wood is Good”这样一个理念,今后的10年、20年、30年,中国或日本这个领域的专家、相关企业交流、取长补短,相信木结构这个行业不断向前发展,不断壮大。
 

摄影:李正均
文字:刘柯珍
编辑:王培文



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国际木文化学会(International Wood Culture Society)是由世界各地木材相关领域的热心人士为木文化的研究、学习和推广而组成的非营利组织。


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