吉林省裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房設(shè)計(jì)策略研究

李天驕 王鈴溪

（吉林建筑大學(xué)， 吉林 長春 130118）

隨著社會的不斷進(jìn)步和發(fā)展，吉林省大力推進(jìn)新農(nóng)村建設(shè)，以達(dá)到城鄉(xiāng)建設(shè)全面發(fā)展的目標(biāo)。由于鋼筋混凝土建筑給自然環(huán)境、人居條件以及能源等帶來的負(fù)面影響漸漸凸顯，人們意識到建筑可持續(xù)發(fā)展的重要性，木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化在應(yīng)對建筑可持續(xù)發(fā)展以及大規(guī)模生產(chǎn)具有良好的效果，建造環(huán)境友好型的裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房成為新農(nóng)村建設(shè)的必然發(fā)展趨勢。

1 吉林省木結(jié)構(gòu)農(nóng)房現(xiàn)狀

吉林省森林資源豐富，木結(jié)構(gòu)農(nóng)房在吉林省地區(qū)有著悠久的歷史淵源，就其演變形式來說，我們將木結(jié)構(gòu)農(nóng)房分為兩種類型。一種從古時的豎穴居住方式發(fā)展而來，隨后添加木材為支架逐步向地上居住形式演變，形成馬架子房的雛形，繼而變?yōu)榱褐侥窘Y(jié)構(gòu)農(nóng)房；另一種從東部山地巢居演變而來，現(xiàn)東部地區(qū)以木刻楞式農(nóng)房為主。

梁柱式木結(jié)構(gòu)分布在吉林省中西部地區(qū)，建筑通過梁、柱傳遞荷載，是典型的“墻倒屋不塌”結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)中西部具體地區(qū)氣候特點(diǎn)的不同，演化出了不同的形式。中部地區(qū)以我國傳統(tǒng)抬梁式木結(jié)構(gòu)為主，受經(jīng)濟(jì)以及其他因素限制，建筑形式簡單方整，大多呈長方形，屋頂為兩坡頂；而西部地區(qū)由于風(fēng)大的氣候因素，改變了原有的屋頂形式，變?yōu)槎陧?，抬梁式結(jié)構(gòu)也變型為一架梁、梁上立短柱的形式，通過短柱的高低來確定囤頂?shù)幕《?，有效減少了風(fēng)的影響。

木刻楞農(nóng)房則多分布于吉林省東部山區(qū)，東部地區(qū)森林長勢繁茂，木材資源豐富，可就地取材。木刻楞農(nóng)房是墻體承重，以木材為墻體，層層疊置咬合，形成堅(jiān)固的外圍護(hù)體系。由于技術(shù)條件限制，木刻楞農(nóng)房多為最簡單的方形。

吉林省木結(jié)構(gòu)農(nóng)房有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在許多的問題：

（1）缺乏理論體系支撐。經(jīng)調(diào)查研究，原有木結(jié)構(gòu)農(nóng)房多是憑借生活經(jīng)驗(yàn)和口口相傳的技術(shù)自建而成，形式單一，功能局限。

（2）技術(shù)條件局限。構(gòu)件尺寸精度不夠，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；只能建造單層農(nóng)房，高度和層數(shù)受到了極大的限制；結(jié)構(gòu)材料易腐壞，房屋使用壽命不長。

（3）缺少美學(xué)設(shè)計(jì)。由于經(jīng)濟(jì)條件等限制，木結(jié)構(gòu)農(nóng)房在傳承我國木結(jié)構(gòu)形式的同時，也簡化了結(jié)構(gòu)形式，并且去除了裝飾性的構(gòu)件，現(xiàn)有木結(jié)構(gòu)農(nóng)房只為遮風(fēng)避雨，僅具備最基本的房屋屬性。

（4）對可持續(xù)發(fā)展有消極影響。原有建筑材料來源為就地取材，但自由開采森林資源，對自然環(huán)境造成破壞，不利于可持續(xù)發(fā)展。

而我省木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)和新型木材的研發(fā)和引進(jìn)，對于我省的木結(jié)構(gòu)農(nóng)房來說，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。

2 裝配式木結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

裝配式木結(jié)構(gòu)是按照一定的尺寸要求將木質(zhì)構(gòu)件預(yù)先在工廠完成生產(chǎn)，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行組合建造，使其成為具備功能屬性的建筑。裝配式思想歷史悠久，宋代頒布的《營造法式則例》已經(jīng)能夠?qū)δ举|(zhì)構(gòu)件尺寸提出詳細(xì)的要求；現(xiàn)在，裝配式木結(jié)構(gòu)的理論體系和施工技術(shù)等更加完善。

近年來，一系列與裝配式木結(jié)構(gòu)建筑和木質(zhì)構(gòu)件有關(guān)的規(guī)范及著作相繼發(fā)表，如國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《木結(jié)構(gòu)建筑》、《裝配式木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等，規(guī)范裝配式木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完善其理論體系，使其有所參照、有所依據(jù)。

裝配式木結(jié)構(gòu)技術(shù)更是飛速發(fā)展，以北美的輕型木構(gòu)架體系、日本的預(yù)制裝配式框板膠合木結(jié)構(gòu)體系為例，在層高以及靈活性等方面均有很大突破。我國裝配式木結(jié)構(gòu)建筑雖起步較晚，但一些學(xué)校和企業(yè)等已經(jīng)開始實(shí)施生產(chǎn)實(shí)踐工作并且有了一定的進(jìn)步。

HPLC法同時測定藥用鹵化丁基膠塞中5種抗氧劑和游離硫的含量 ……………………………………… 朱碧君等（18）：2475

裝配式木結(jié)構(gòu)建筑相對于傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑具備了很多的優(yōu)勢：

（1）建造速度快，質(zhì)量好，可大規(guī)模生產(chǎn)。由于裝配式木結(jié)構(gòu)具備完備的理論體系的生產(chǎn)系統(tǒng)，可以精準(zhǔn)的預(yù)先生產(chǎn)，隨后組裝即可，縮短了現(xiàn)場作業(yè)的時間，提高了建造效率，而且能夠確保質(zhì)量。

（2）空間布局自由靈活。可任意更改墻體或門窗位置，對室內(nèi)空間進(jìn)行擴(kuò)大或縮小。

（3）建筑節(jié)點(diǎn)連接形式多樣，設(shè)計(jì)性強(qiáng)，具備美學(xué)特色。

（4）污染少，從預(yù)制生產(chǎn)、施工、建成到拆除，全建筑生命周期污染幾乎為零，有利于可持續(xù)發(fā)展要求。

2 裝配式木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)特點(diǎn)

裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)可以從以下三個方面來進(jìn)行解析，分別是結(jié)構(gòu)選型、空間布局和細(xì)部節(jié)點(diǎn)，使其應(yīng)用時更加清晰透徹。

裝配式木結(jié)構(gòu)的類型根據(jù)裝配式木結(jié)構(gòu)規(guī)范可以分為輕型木結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)以及原木結(jié)構(gòu)。輕型木結(jié)構(gòu)是由構(gòu)件斷面較小的規(guī)格材均勻密布連接組合而成的一種結(jié)構(gòu)形式，各部分承重構(gòu)件共同作用，承重并傳遞荷載，有著結(jié)構(gòu)布置靈活、經(jīng)濟(jì)、安全的特點(diǎn)。膠合木結(jié)構(gòu)是指承重構(gòu)件主要采用層板膠合木制作而成。原木結(jié)構(gòu)是采用形狀、規(guī)格統(tǒng)一的圓木、方木或?qū)訅耗警B合而成的，承重體系即圍護(hù)體系。而裝配式木結(jié)構(gòu)的預(yù)制化程度也有所不同，可預(yù)制梁柱組件、板式組件、空間組件或?qū)⒁陨先N組合預(yù)制。預(yù)制梁柱組件的建造時需先安裝好承重梁柱框架、再安裝樓板屋頂；預(yù)制板式組件相對于預(yù)制梁柱組件，其預(yù)制化程度更高，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面有更大的富余；預(yù)制空間組件結(jié)構(gòu)的裝配化程度更高，結(jié)構(gòu)、設(shè)備乃至內(nèi)裝均在工廠預(yù)制完成，但其尺寸受運(yùn)輸和安裝限制，不利于大范圍推廣。

裝配式木結(jié)構(gòu)的空間布局相對靈活，可由幾個基礎(chǔ)單元組合而成，也可通過拆卸，產(chǎn)生其他類型的組合，主要根據(jù)用戶需求而改變。

裝配式木結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)主要分為柔性設(shè)計(jì)和剛性設(shè)計(jì)兩種。柔性節(jié)點(diǎn)以傳統(tǒng)的榫卯節(jié)點(diǎn)為例，能夠在外強(qiáng)力的作用下發(fā)生少量的位移和變形，對于削弱外強(qiáng)力影響有著很好地作用，抗震效果好；而剛性節(jié)點(diǎn)是將木和金屬結(jié)合設(shè)計(jì)，通過金屬進(jìn)行連接，隨著技術(shù)的發(fā)展，剛性節(jié)點(diǎn)具有強(qiáng)度大，剛性好，能預(yù)制生產(chǎn)并滿足美學(xué)要求的優(yōu)點(diǎn)。

3 吉林省裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房設(shè)計(jì)策略

農(nóng)房是指農(nóng)村地區(qū)用于農(nóng)民居住使用的建筑。吉林省裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房正處于起步階段，其建筑建造與國外、國內(nèi)先進(jìn)地區(qū)都有很大的差距，為保證吉林省裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房能夠廣泛應(yīng)用，提出以下建構(gòu)策略：

（1）選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)類型。結(jié)構(gòu)類型必須要符合復(fù)雜的氣候以及地理環(huán)境，也要切合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展水平。對于交通條件不便或者經(jīng)濟(jì)條件較差的地區(qū)，為了使空間尺度不受結(jié)構(gòu)本身或交通運(yùn)輸?shù)韧饨鐥l件約束，采用輕型木結(jié)構(gòu)為最佳選擇。

（2）合理布置功能分區(qū)，預(yù)留彈性空間。隨著時代的進(jìn)步和農(nóng)村人口結(jié)構(gòu)的變化，吉林省農(nóng)房功能分區(qū)布局需求也千變?nèi)f化。青壯年外出務(wù)工，只供留守老人兒童居住的房屋，其空間布局應(yīng)以開敞為主，除臥室、盥洗室等基本功能要求，其余空間作為休閑活動區(qū)域，增添趣味性；而三代同堂或四代同堂之家，應(yīng)多布置隔間以滿足居住要求。

（3）加強(qiáng)細(xì)部設(shè)計(jì)，建設(shè)美麗農(nóng)村。吉林省農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)水平正飛速發(fā)展，人們不再滿足于基本的物質(zhì)需求，為創(chuàng)造更高品質(zhì)的居住環(huán)境，在進(jìn)行裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房設(shè)計(jì)時，更應(yīng)關(guān)注美學(xué)要求。木材搭配其他材料的細(xì)部裝飾，木材搭配鋼材的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，各部位的連接方式設(shè)計(jì)，不僅使建筑穩(wěn)固，其效果也更美觀。

（4）堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)。建筑的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)在建筑的全生命周期，在利用預(yù)制生產(chǎn)的部件組合建造時，應(yīng)將主體結(jié)構(gòu)以及其他結(jié)構(gòu)體系區(qū)分開來，在后期的建筑維護(hù)時，即可通過更換或維護(hù)主體結(jié)構(gòu)或部分部品來達(dá)到建筑的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

5 結(jié)束語

綜上所述，吉林省發(fā)展和推廣裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房具備可行性，從地域性和可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，對其結(jié)構(gòu)選型、空間布局以及細(xì)部設(shè)計(jì)等提出設(shè)計(jì)和技術(shù)的要求，以期對日后吉林省裝配式木結(jié)構(gòu)農(nóng)房的全面發(fā)展具有指導(dǎo)性意義。

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