【科普】木结构建筑给我们带来什么?

  中国古代木结构建筑曾经辉煌,但是由于技术条件的制约,这种木结构建筑体系已不能满足现代建筑功能的需要。目前,无论是住宅还是公建,我们居住的环境中,绝大多数建筑都是砖混或钢筋混凝土建造的,木结构房屋对我们来说已经有些陌生。

许多人习惯性地认为,木结构房屋就是伐了树、剥了皮、之后使用原始木料上房,至于牢固性、防火防腐性等让人担忧。更让我们难以想象的是,在北美等地区,由于技术的进步,木结构已经能建造非常庞大的建筑,如体育场馆、办公楼、商店等。

这些现代新型木结构建筑已经不同于古代木结构建筑的概念,从采伐、选料、分类加工到设计建造,木材进入一个科学的链条,最终,各种适用于建筑不同部位的木板、层木、条板、绗架等被制造出来,进而,满足现代生活需求的木结构建筑就可以在建筑师和工程师的设计之下应运而生了。

据有关专家介绍,木结构建筑从结构形式上分,一般分为轻型木结构和重型木结构,主要结构构件均采用实木锯材或工程木产品。目前在中国建成的木结构住宅主要应用轻型木结构。

木结构建筑在世界各地被广泛使用,既可单家独户,又可以形成多层多户的公寓楼,低层商业建筑和公共建筑,如餐馆、学校、教堂、商店和办公楼等,都采用这种结构体系。

与钢筋混凝土及砖石结构建筑相比,木结构建筑到底有什么特点呢?木结构建筑真的可以做到牢固、自然和优美并存吗?

■使用寿命长

在美国,已有百年历史的木屋随处可见,年代最久远的木结构房屋的历史可以追溯到18世纪,这是因为美国有一套经过长期实践总结出来的严格的建筑标准做保证。如果使用得当,木材是一种非常稳定、寿命长、耐久性强的天然可再生无污染材料。

■施工简易、工期短

木结构房屋施工简易,除土地配套设施外,施工现场没有成堆的砖头、钢筋、水泥和尘土,木结构房屋所用的结构构建和连接件都是在工厂按标准加工生产,再运到工地,稍加拼装即可建成一座漂亮的木房子,建房就像小孩子玩积木一样简单。

木结构房屋施工安装速度远远快于混凝土和砖石结构建筑,大大缩短了工期,节省了人工成本,施工质量得以保证,美式木结构房屋也易于改造和维修。

■个性化室内设计

木结构房屋室内的内隔墙一般较少用于承重,内隔墙的位置可以随意改变,使得室内设计完全可以依据个人的喜好,按照不同时期的需求改变房屋内的空间组合,可采用开放式或传统隔板,门窗可以安装在任何方便和使用的地方,这也是其他建筑结构所无法相比的。对追求时尚、个性化的年轻家庭极具诱惑力。

■冬暖夏凉

由于木材为绝热体,在同样厚度的条件下,木材的隔热值比标准的混凝土高16倍,比钢材高400倍,比铝材高1600倍。即使采取通常的隔热方法,木结构房屋的隔热效果也比空心砖墙房高3倍。所以,木结构房屋好像一座天然的空气调节器,住在木屋里感觉就犹如四季如春,冬暖夏凉,自然十分适应。

建设部住宅产业促进中心透露,国家把发展环保节能型建筑作为未来中国住宅发展的趋势。我国早已颁布了相关的建筑节能标准和节能设计指标,要求2005年比20世纪80年代实现住宅节能50%。木结构房屋的节能效果十分明显。

■良好的抗震性能

木结构房屋有良好的抗震性能。木结构房屋由于自身重量轻,地震时吸收的地震力也相对较少,由于楼板和墙体体系组成的空间箱形结构使构件之间能相互作用,所以它们在地震时大多纹丝不动,或整体稍有变形却不会散架,具有较强的抵抗重力、风和地震的能力。在1995年日本神户大地震中,木结构房屋基本毫发未损。

■防火性好

由于烧木取暖,人们自然认为木头造的房子比钢材或混凝土危险。但据美国林业及纸业协会调查表明,北美历史上许多次火灾,造成的人员伤亡与建筑结构材料的燃烧性并没有直接关系,事实上50%以上的房屋火灾是开始于家具和其他建筑物内部物件,火灾中致人死亡的原因更多的是因为内部装饰材料等燃烧后产生并迅速传播的有毒气体。

木结构房屋采用防火石膏板对木房子进行重重设防,重点对可燃的木构件(包括墙体、楼盖、天棚和屋盖等)进行保护,以阻断火焰与木构件的接触,像是给木房子穿了一件难燃或不燃的防火外套一样,轻松达到一般的耐火极限要求。

■防潮、防虫、透气

木结构房屋是不是防潮防腐,要看木材的含水率,它指的是一块木材中含有多少相对于木材本身重量的水分。用来建造美式木结构房屋的木材的平均含水率只有17%,再加上严格、独特的施工技术能保证建筑材料的干燥,结构中还加入了一种屋内的空气能释放出去、屋外的水汽却进不来的单向呼吸纸,以及一旦木结构进了水也能使其干燥的技术措施,使木结构成为既能有效防潮、透气性能又十分优秀的房子。

至于白蚁的侵袭,木结构房屋对此已设有防范措施,木材的平均含水率只要在19%以下时,虫子就不能存活,并且在地基只能感使用屏障系统—防腐材料来阻隔白蚁的入侵,令你的家居远离这些小虫虫的侵扰。

■建造成本与其他结构相当

虽然建造木结构房屋所用的木材材料成本比混凝土或砖石结构房屋要高,但由于盖房的工人数量少、施工时间短(一幢木结构房屋包括室内装修在内等工作全部完成,只需3个月左右的时间)、人工成本低、装修费用也低,所以房子全部完工后的总成本与混凝土等其他结构房相当。

因为木结构建筑有如此多的优点,所以作为一种具有独特魅力的结构形式,它得到了人们的喜爱,与钢筋混凝土相比,它更自然、更亲切。链接:地震考验轻型木结构建筑

据有关资料记载,北美历史上发生的几次大地震,其伤亡人数和建筑物的破坏数量很低,这不得不归功于北美大量住宅建筑使用轻型木结构这一结构形式。

去年12月发生在伊朗巴姆的里氏6.3级的地震造成90%建筑物倒塌,约10万人无家可归的悲剧,具有2000多年历史的古城巴姆顷刻之间化成一遍废墟。地震造成的巨大灾害,让人们不得不再次关注建筑物的抗震安全。

与这次巴姆地震类似,去年12月22日发生在美国加州中部SanSimeon市的地震震级为里氏6.5级,震源与巴姆地震相同,都距地表约10公里左右。两次地震造成的后果截然不同。在SanSimeon地震中,只有2人死亡,共有40多幢建筑倒塌,而这倒塌的40多幢建筑都是在美国抗震规范

出版以前建造的老式建筑。

轻型木结构迄今为止,仍是北美,新西兰以及日本等国家低层和多层住宅建筑采用的主要结构形式。这种类型的结构主要采用钢筋混凝土或砌体基础,上部结构采用规格材和木基结构板材和其他工程木产品建造,其结构特征类似箱形结构。上部结构与基础之间通过锚栓连接。楼屋盖和剪力墙形成结构的主要抗侧力体系。地震时,水平地震力通过横向水平构件即楼盖和屋盖传至每层剪力墙,每层剪力墙将所受地震力相加传至底层剪力墙并传递到基础。

为保证这条传力途径的安全可靠,所有的构件必须有可靠的刚度和强度。美国现代建筑规范对轻型木结构的抗震设计做出了详细的设计规定,这些规定是基于大量的震害分析,实验室数据和理论总结。北美历史上的几次大地震的经验表明,在满足规范要求的前提下,轻型木结构因其自身质量轻,强度高以及结构的高次超静定等特性,在历次地震中表现出良好的抗震性能。历次震害造成的损失统计资料证明,轻型木结构建筑,在满足规范规定的抗震设计要求的情况下,在地震中具有良好的抗震表现。

 

ailin

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

Next Post

2012年红木行情预测

周一 3月 26 , 2012
2011年红木市场经历了价格一路狂涨之后又突然陷入低谷,相关行业人士预测,预测2012年开春红木就遇 […]