【“AT青年学人奖”入围论文】日本CLT法规政策框架及其引进推广思路（高小涵 平辉）
“AT青年学人奖”的设立者为首届“2021建筑技艺奖（AT Awards）”获得者——李兴钢院士带领的国家雪车雪橇中心设计团队（点击蓝字，查看详情）。为鼓励广大青年建筑师及学者在建筑思想、设计方法、技艺探讨、实践创新等方面进行具有原创性的学术研究，李兴钢院士及主创团队将10万元奖金捐赠并设立了“AT青年学人奖”，于2022—2032年每年评定一次，每次评选出6篇优秀论文，并奖励第一名奖金1万元。
2022年度获奖文章：《“铅笔楼”的困惑与破局——大高宽比超高层建筑设计的思维策略》《结构的层级和模糊——上池袋住宅中的内外边界》《柱元的立面呈现与空间塑造》《日本CLT法规政策框架及其引进推广思路》《基于模块化理念的乡村绿色建筑设计探究》《基于日照分析的机场航站楼BIPV屋面形态拓扑优化研究》将于近日陆续推出，敬请期待！
引用本文：高小涵，平辉. 日本CLT法规政策框架及其引进推广思路[J]. 建筑技艺，2022，28（12）：78-83.
日本CLT法规政策框架
及其引进推广思路
#01
近现代以来，日本木结构建筑的法规经历了限制、缓和到促进的一系列变化，这与日本的自然灾害、林业经济、建筑技术发展、政策导向等复杂关联。
作为拥有丰富林业资源和长久的木材利用史的国家，因木结构建筑在地震等灾害中的高损毁率，日本在明治维新引入砖石-混凝土建造体系后，一度对木材的利用非常谨慎。1919年，基于对火灾灾害程度的防控考量，作为《建筑基准法》前身的《城市建筑法（市街地建築法）》已对木结构建筑物的高度进行了限制，1950年颁布的《建筑基准法（建築基準法）》也延续了限制木结构规模的条例。
为修复战后的荒地，政府于同年颁布了《造林临时措施法（造林臨時措置法）》开始大规模造林——现在日本约2/3面积被森林覆盖，其中约40%即为该时期种植的杉、柏等制材用树种。
进入20世纪后半叶，木结构建筑因1959年伊势湾台风的灾害程度再度受到质疑，日本建筑学会于同年发表了“关于建筑防灾的决议”，明文倡议禁止木结构建筑，住宅以外的木结构建筑技术被排除在教育体系之外，与之相关的研究也一度停滞。
直到1980年左右，日本政府文化厅资助建立了东京大学的构法研究室（内田祥哉教授、坂本功教授），希望将木结构技术科学化，木结构建筑的研究才再度开始。
到1985—1995年间（昭和60年代），日本迎来了二战后木结构建筑技术发展的第一次盛期——对木结构大跨空间的关注，著名的案例如出云巨蛋（出雲ドーム）、海之博物馆（海の博物館展示棟）等。
1997年，《京都协议（京都議定書）》作为《联合国气候变化框架公约》的补充条款在京都制定，作为缔约国，日本政府开始重新正视人工种植林作为消减碳排的环保建材的利用前景。同时，日本战后种植的人工林即将迎来50年的采伐期，不得不考虑如何利用木材。
进入21世纪，日本政府全力主张以活化林业为抓手的地方经济振兴政策，希望打造采伐-植林-育林的地方生态循环。据此，日本国土交通省及林野厅在2005年策划了“利用木材”的国民运动（木づかい運動），提倡积极使用国内的林业资源，通过对高龄木的采伐和新育林的固碳循环达成国际公约减碳量6%中的3.8%。
2008年国土交通省及林野庁设立并开始共同运营木材利用推进协会（木を活かす建築推進協議会），进行木结构建筑有关的调研、技术开发以及信息公开。在2000年后这段时间内，木结构建筑技术的发展也迎来了第二次盛期——对多层木结构建筑的探求。
2010年，《公共建筑物木材利用促进法》颁布施行（简称《促进法》），标志着日本正式进入了木结构建筑的大力推广时代。在这之后，数次法规修改，测定样式标准，发布设计导则，以推动中大型木结构公共建筑的发展及规范建设。
2021年，《修订公共建筑物木材利用促进法》发布，正式将“脱碳”写入法律，并将推广对象从公共建筑拓展到一般建筑。2021年，政府确立了新的林业计划，并建立了“wood change协会（民间建筑物木材利用促进协会）”以更广泛地联系从政府到从业者的各级人员，开始了新一轮的国民运动。
#02
正交胶合木CLT（日文称“直交集成板”）的技术引进是乘着中大型木结构推广的东风来的。
日本对木结构建筑政策态度的转变，极大地受到人工林待采压力的推动。尽管现在日本的住宅多为木结构建筑，然而从老龄化等人口的减少趋势中也可预见到木材在住宅方面的消费限度，反观非住宅建筑微乎其微的木结构占比，如此可观的木材待消费量亟需新的中大规模木结构建造体系来消化。
▲2021年日本建成建筑的木结构比例
20世纪90年代欧洲奥地利、瑞士等研发的正交胶合木材非常符合日本的需求——与原木材及其他工程木相比，CLT的木料使用量大，可活用小木料，并且欧洲已有CLT中高层建成案例显示出其材料的潜能。
2010年左右，日本政府开始推动CLT相关技术的本土化。2013年末，农林水产省发布了CLT材料的JAS（日本农林规格）认定标准，即正交胶合木的日本农林规格的告示，制定了日本标准的CLT板材的几种胶合尺寸，并授权数家制材企业的工厂合规生产。
日本标准规格的制定参考了美国等已有标准，但根据本国树种的木材特性、灾害防控需求等国情重新进行了实验测定与标准设定，且无疑比北美或欧洲的标准都更为谨慎严格。例如，日本规定胶合薄板的厚度必须在12～50mm且原则上只能同厚度薄板相胶合，而欧美则可以根据不同需求自由组合薄板的厚度。对于需要承载更多竖向力的板材，就可以选相对厚的纵向薄板和更薄的横向薄板相互正交胶合，以减少自重和成本，获得最佳效益。
另外，受日本运输条件即道路宽度的限制，CLT板材无法像欧美那样生产或定制大板，只能在单一方向有限加长，运输宽度严格受限在2.5m左右，这大大减损了CLT作为双向受力板材的发挥空间，例如作为楼板材的使用。
严格管控的生产标准和有限的获批工厂提高了包括运输成本在内的材料成本，导致国产CLT面对进口材缺乏竞争力。尽管相比海外，日本国产CLT板材受到诸多限制，2013年底农林规格的发布标志着CLT正式进入了日本木质材料的讨论范畴。
#03
CLT相关政策及法规
3.1 CLT普及路线
2014年一般被认为是CLT在日本发展的开始。日本制CLT的规格标准化之后，使其成为备受关注的新材料，不少人看好其对中高层建筑的适用性，并呼吁早日制定强度标准并发布设计法以推广实践。同年3月，日本国会通过了缓和3层木结构学校建筑限制的法案，并在6月对《建筑基准法》进行了修订，缓和了对中大型木结构的部分限制。
在缓和与促进的大背景下，11月，国土交通省及林野厅发布了《CLT普及路线图（CLTの普及に向けたロードマップ）》，明确了到2017年3年间的第一阶段发展规划。之后，2017与2021年均又针对新阶段提出了新计划，以及希望实现的最终目标。
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▲“CLT普及路线”摘要
第一阶段（2014—2017）的目标为材料性能数据及相应制度的完善，主要由国土交通省及林野厅主导。旨在收集整理实验数据，对材料强度、抗震防火性能等进行测定，以确立相对易计算、易上手的CLT建筑一般设计法。其中亦包括对CLT板材作为墙体、楼板或抗震补强构件的利用方式的研究开发。
第二阶段（2017—2020）的目标旨在扩大生产量和需求量，希望能由官需向民需扩大，在结构材、抗震补强材、内装材等多方向实现CLT的活用，实现10万m3的产业规模。2021年再次更新了路线图，发布了到2025年为止的利用扩大目标，针对如认知度低、与其他建造方法相比成本高、产量不稳定等具体问题提出推进策略。
为了实现CLT需求量，特别是民间需求量的增长，除了需要国家提供可参考的标准样式及设计方法作为指导外，还需要扩展大家对CLT的认识和兴趣。针对此普及需求，政府在制作法规的同时也策划了一系列包括建设助成金在内的促进支援政策。严格的法规制定和丰富的政策促进成为政府CLT普及事业并进的两条路。
3.2 相关法规
在普及路线公布两年后，作为其中的重要一环，针对CLT四个方面的告示（统称CLT关联告示）于2016年由国土交通省发布并施行：1）CLT材料品质（3月31日）；2）强度的标准（3月31日）；3）CLT构件的燃烧代偿设计（3月31日）；4）CLT建筑物的一般设计法（4月1日）。
其中前三项为对既往告示的追加改订：1）将CLT追加入2000年发布的告示（平成12年建设省告示第1446号），正式将“正交胶合木”追加为国家指定建材；2）将CLT的结构计算相关标准，如允许应力、材料强度、标准强度等，追加入2001年发布的告示（平成13年国土交通省第1024号）；3）对新防火设计法（平成12年建设省告示第1358号，平成27年国土交通省告示第253号）的改订。
关于木结构建筑物的防耐火可能性，已在2000年建筑基准法的修订中被法律承认。此次的新防火设计法即在火灾发生后的一定时间内，主要结构构件虽表面燃烧但不会发生倒塌或延烧的防火设计法，称为燃烧代偿设计（燃えしろ設計）。与CLT一同被追加的还有结构用单板层积材LVL，以及结构用集成材这样的有一定厚度的木质材料。
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▲日本木结构及CLT关法规的变迁
第四项CLT建筑物的一般设计法为新设告示。在对CLT板材建造方法进行1:1等大模型的震动台实验、构件与节点的强度实验等一系列数据解析后，整理并提出了应对不同规模建筑物的结构计算标准，及相应的墙、楼板、屋面的做法样式，使得无需特别申报审核的CLT结构应用成为可能。在此之前，所有使用CLT作为结构体的项目都需要设计方进行实验、提出数据及结构计算（時刻歴応答解析），向相关部门申报个别审核，往往费时费力且成本可观。
通过2016年这一系列改订及新设告示的公布，CLT终于有了一般设计应用的基础。但之后备受诟病的是，这一“基础”设定过于保守严谨。
其一，将材料的应用强度标准设定在比实际实验得到的平均强度值低很多的几乎最低值位置，虽然保证了新设计法的高安全性，但也导致按规范样式计算出的结构用料的无谓增加——不仅徒增结构自重，且提升项目成本。因此，尽管有了通用样式，部分设计者依旧选择与有能力进行实验解析的结构师合作，通过政府的个别结构认证申报以实施项目。
其二，严格限制了CLT板材的应用灵活度，例如前文提及的根据受力需求选择不同厚度薄板胶合的做法目前在日本还未被允许，又如在欧美较常见的CLT与钢结构、钢筋混凝土结构的混合结构体系的高层建筑，在日本实施起来也需要面对更严苛的法规限制和更困难的审核。
安全为先的思考模式令日本CLT相关法规的制定更像是“先立后破”的过程，先制定一个几乎不会出错的高安全阈值，之后再慢慢放宽这个限制，以确保所有的建成项目都是合规的。当然，这种做法及缓慢的法令修改进程也令很多相关从业者颇有异议。
3.3 支援制度
如果说CLT相关法规是在设置严格的规范给新体系的发展控速，那么CLT的相关鼓励政策及支援制度则是希望在各个层次加速。
首先值得一提的是，木材利用促进在各级政府文件中已被确定为责任和义务，甚至可以说成为了这一时期日本的重要“国策”之一。《促进法》第3条及第4条已分别确立木材利用促进是国家责任义务以及地方公共团体的责任和义务，第5条则明确“从业者协助政府（实现木材利用促进）的义务”，第6条甚至明文“国民应协助各级政府执行木材利用促进事业”。
CLT标准化后，各市级文件中开始加入针对CLT的条文。在CLT关联告示发布的一年前，国土交通省官庁营缮部已正式将CLT追加写入木结构官厅设施（即政府建筑）的设计标准之中。在关联告示发布之后的6月，以东京奥运会为契机，为快速消化并建立符合日本国情的CLT技术体系及产业生态，由内阁总理大臣决定，在各职能部门间组织形成了一个信息网——CLT利用促进的相关部门联络会（CLT活用促進に関する関係省庁連絡会），并设立了统一的对外窗口“CLT利用促进政府统一窗口（CLT活用促進のための政府一元窓口）”，自此全国家政府部门一齐参与CLT的推广事业。
例如一个月后，厚生劳动省下属的儿童福祉局等组织联名给全国地方自治体的市长发送了“儿童福利相关设施，考虑到木材的柔软、温暖性……请协助积极利用CLT等木材”的通知。地方自治体即各市级政府的基本态度延续国家政策，但会更具体地讨论地域性木材利用、地域林业发展等。
除了在政策方针上发出号召外，林野厅主导并与国土交通省等其他政府机关合作，设立了多种支援措施及多个下属组织，通过遴选及表彰优秀建成案例、组织研修会或学习会、发放各种资金支持、保障生产供给体系等手段，大力推广、吸引设计和施工从业者实践应用CLT等国产木质材料。
3.3.1 经济支援方面
政府设立了多种经济援助制度，对材料运输、建筑的建成、相关研究等发放补助。
其中国土交通省及林野厅主管的各种“辅助事业”——指由政府提倡并提供补助的项目——是推广CLT的重要支援制度。例如，林野厅下属的全国木材组合联合会（全国木材組合連合会）负责管理的“日本农林标准结构材实证支援项目（JAS構造材実証支援事業）”，该项目以使用日本国产标准材的非住宅项目为中心进行全国招募，为通过申请的建筑项目提供部分材料运输费，每年预算约50亿日元。
又如国土交通省下属的木材利用推进协会（木を活かす建築推進協議会）负责运营的“可持续建筑等的先驱项目（サステナブル建築物等先導事業）”，又称木结构先驱项目，每年进行2~3次招募和评审，评选并表彰优秀木结构建筑案例。近年的获奖项目多涉及CLT的运用，2021年的第三期评审中当选的6个项目均不同程度地利用了CLT，如预制单元、抗震墙、通过政府个别认证的2小时耐燃楼板等。
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▲日本CLT等木质材料的主要支援制度的摘要
除了林野厅、国交省这两个主要部门主管的项目外，文部科学省和厚生劳动省还会分别对学校和医疗护理等基础设施建设提供CLT项目补助。例如，公立中小学校的新建项目若利用CLT，则可以得到文部科学省补助其项目费用的1/2，改造项目则可以得到1/3的补助。
3.3.2 人才培养方面
辅助事业表彰的先驱案例多是已有接触或研究CLT的经验，并有出众设计能力、结构计算能力的设计方，这些案例除了能够鼓励有能力的设计者持续探索之外，还起到了宣传作用。如何普及、培养更多的参照一般设计方法普遍使用CLT的相关从业者，是推广政策的一个关注点。
为此，相关机构及组织每年均会举办面向不同人群的多种学习讨论会，如面向设计、施工方举办普及技术知识的讲习会，面向开发商举办提升项目开发与策划视野的研修会等。例如2016年关联告示发布后，同年发布了《CLT关联告示等说明书（CLT関連告示解説書）》和《应用CLT的建筑物设计施工手册（CLTを用いた建築物の設計施工マニュアル）》，组织讲习会解读法规标准和一般设计法的使用方法。
为了进一步将人才培养组织化、系统化，2017年国交省等相关机构组成工作组，开始着手讨论设立新工种，即专门针对中大规模木结构的职业资质。同时，为了加强地方人才的建设，林野厅则于2018年开始设立专家派遣制度，向具体项目提供无偿咨询服务，加强和地方建筑师协会、施工界的信息共享和交流协作。
3.3.3 生产保障方面
尽管日本本国有着丰富的、亟待使用的林业资源，但由于地方产业体系不成熟、木材调运困难等原因，国产集成材的成本偏高，相当长一段时间都无法与海外进口材的价格抗衡。
为了增强国内木质材料的产量和竞争力，林野厅在10年内补助新建了19个原木年消耗量达5万m3的制材工厂，向原来没有大规模制材工厂的地区引入大规模生产的集约化工厂，或与原有的地方工厂合作建立新工厂。
日本国产木材的产量有显著上升，2017年CLT产量达到了2016年度的4倍。截至2021年，CLT的相关资格工厂增长到29个，其中8家制造企业的9家工厂可以合规生产CLT板材，多分布在森林资源的临近区域，总年产量可达8万m3，另有20家得到认可的加工企业可以进行CLT板材的切削等加工。
然而，日本国内木材的供应量依旧不稳定，根据林野厅于2021年发布的年度林业白皮书数据显示，近年疫情影响下国际木材市场混乱，导致国内木材供不应求、价格高涨的问题尤为明显。增加产能、降低成本、开发进口材的替代材的发展需求也是2021—2025年“CLT普及路线”的要点之一。
#04
除牵头的林野厅及其他相关政府部门外，学术组织、技术团体、建设公司（ゼネコン）、建筑师团体等也是CLT技术发展链上的重要一环。
4.1 学术技术组织
与政府有直接交流及合作关系的学术、技术组织是最有影响力的，政府法规、官方指南中的标准也参照了其委托组织的实验数据报告。
例如，1977年成立的日本住宅木材技术中心（公益财团法人），长期进行实验认证、标准测定等业务，在2014年后积极参与了CLT的推广活动，于2016年CLT关联告示发布后同年发布的《CLT关联告示说明书》和《应用CLT的建筑物设计施工手册》即为该团体撰写，作为CLT法规的解释说明、计算参照与设计指南。
又如，日本CLT协会（一般社团法人），每年都会主办公开的CLT论坛和讲座、木工技能讲习会、CLT主题竞赛等；日本系统设计事务所（日本システム設計（株））受林野厅的委托对CLT的节点构造进行实验数据收集、分析，撰写相关报告；同受林野厅委托收集分析CLT性能数据的还有木结构振兴株式会社（木構造振興），从2015年开始每年都会公开发布报告书，包括《CLT板材螺钉节点构造研究报告》等。
这些团体组织还会共同发起报告会、交流会等，讨论CLT相关技术发展及实践案例的最新进展。
4.2 大型建设公司
响应号召的建设公司也在近年增加了CLT的产品开发项目，与事务所的个案设计的目标方向不同，多以如何能量产推广、普遍适用为目标。因此，建设公司多会以性能方面的指标为切口进行研发，如木质构件耐火性能、隔音效果等级提升、CLT单元预制等。这些开发项目也能得到政府的资金补助，并且很多公司已将环境可持续发展及国产木材开发等作为公司发展的重要方向。
例如，三菱地所（株）提出了“三菱地所集团SDGs 2030”的集团发展路线，于2017年专门设立了一个名为“三菱地所CLT WOOD PROMOTION Unit”的研发部门，进行以CLT部材活用、缩短工期、降低成本为中心的项目开发。其项目如CLT Park Harumi（与隈研吾建筑都市设计事务所合作设计）曾获评2020年林野厅辅助事业“wood design优秀赏”等政府鼓励。
2020年1月，三菱地所联合竹中工务店（株）、大丰建设（株）、山佐木材（株）等其他6家建设及制材公司一起，出资建立了新公司MEC Industry（株），在鹿儿岛县湧水町设立全能工厂，从原木调配到成熟的商品化构件制造一气呵成，旨在弥合因现存的“原木采集、制材、制造加工、销售”地点分散、链条分断、运输成本高等导致木质材价格过高的问题。
2022年4月，该公司开始贩售CLT预制装配式住宅，100m2规模的一层住宅定价1000万日元（约合50万～60万人民币）。除此之外，竹中工务店、大林组、熊谷组等也发表过多篇讨论CLT耐火、耐震、隔音、混合结构等研发项目的成果报告。
4.3 志愿团体及其他地方团体
从政府的视角来看，CLT及中大规模木结构的推广无疑是国家鼓励下的整体社会动向。然而实际上小部分相关从业者、研究者具有相当的自主性，在整个推动过程的大背景中平行发展甚至更早地就开始发挥自身的力量。
例如，team Timberize（NPO法人）是一个从2001开始自发组织讨论木材料可能性的团体，在2011年取得了法人资格，团队的理事有建筑师、大学教授、研究员等，包括多位对CLT有深入研究或设计经验的人，一直在例行组织相关论坛、研讨会、策划展览、组织学生工作营、与地方展开项目合作等。
又如名为Ki的中大规模木结构研究会更偏向于技术层面的志愿活动，包括对木材进行性能测定、节点构造研究与实验、构建数据库、公开发布数据信息等。与之相似的还有中大型木结构预制技术协会（中大規模木造プレカット技術協会）等，多向一般从业者提供技术咨询支持。
这些志愿团体中的一些核心成员同时多方活跃于不同的组织中，或任职于大学，或受聘于政府的专业顾问。除此之外，一些大学相关专业的教授及其研究室也可看作是CLT研发的“小志愿团体”，其产-学合作项目更具有突破性与实验意味。
还有一些自发组织的地方团体则更带有产业建设的性质。
例如冈山县西粟仓村的“百年森林合作社（西粟倉百年の森林協同組合）”，组织起了包括林业、采伐、搬运业、制材、加工业、设计、管理等村内相关企业及从业者，目标是共同把本村建设为世界最先进的可持续林业、设立能够得到FSC认证的森林和加工厂，成为“SDGs未来都市”。
在正式成立这个合作社之前，西粟仓村已为如何实现符合当地森林条件的“百年森林事业”讨论、尝试了10年，包括间伐劣质木、通过设计活用不适合做木料的木材、生产特色商品等。
从2015年的25个建成案例到2021年的160个新增建成项目，日本的CLT建筑物总数达到了779栋。从连续增长的CLT建成数量可以看出，日本自2014年以来的引进推广路线取得了一定成效。然而，前置的严苛法规限制和区域性的林业制材限制依旧是日本想要继续普及CLT板材、持续发展中大型木结构必然要面临的问题。
数据方面，材料认定强度的标准线需提高，认可CLT本身具有的强度，为进一步推行普遍可实施的CLT建筑设计法提供设计空间。生产方面，需要与地方厂商达成合作，实现地域性的林业循环，减少运输限制带来的负面影响。法规的修改和政策的促进依旧是进一步发展的基石和背景，也必然会继续迎来一次次修改。
本文的顺利成稿需要特别感谢京都大学生存圏研究所五十田博教授，最后引用五十田老师对日本CLT法规的展望作结：“法规实则已改变了很多。自1990年左右开始建造大型当代木结构建筑以来，已经过去了30年，法规已经发生了令人惊讶的大变化，以至于可以做很多事情。可能进展缓慢，但它在不断变化。然而，仍有些非常严格的规定，我认为必须在技术根据的支持下进一步改变。”
“我们现在之所以建木结构建筑，是因为木是一种资源循环材料，对地球环境有好处，节能。但新建建筑增加的同时，既存建筑还处于被忽视的状态，今后既存建筑的节能改造也是必须的。在国外，有在外墙贴上木板进行隔热，内部也用CLT进行轻量化补强，从能源和抗震两方面进行改造的案例。在法律法规方面，希望我们也能考虑到既有建筑的情况并做出努力。”
“在推广方面，想用木材建造的设计师，常希望整个结构都能用木材，有时甚至勉强也要达成，我认为这不是一个好的方向。CLT的特点可以通过跟其他结构和材料的结合得到更好的利用。我认为推广CLT的关键之一将是能否普遍建造将钢结构或钢筋混凝土结构与木材或木结构相结合的结构。”
致谢：非常感谢京都大学生存圏研究所五十田博教授百忙之中于2022年10月７日接受采访，并提供了宝贵信息和观点。
（原文刊载于《建筑技艺》2022年12月刊。微信版已略去文中所有注释、图片来源、参考文献等信息，正式版本以原文为准。）
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作者信息
高小涵
东京工业大学环境社会理工学院建筑学系博士研究生。
平辉
东京工业大学环境社会理工学院建筑学系助理教授。
《建筑技艺》2022年12月刊
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