木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)及應(yīng)用前景分析

高祥震

摘要：本文對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)及應(yīng)用前景進(jìn)行了分析，明確了木結(jié)構(gòu)建筑與奇特材質(zhì)結(jié)構(gòu)相比所具有的獨(dú)特性與應(yīng)用前景，希望為關(guān)注此話(huà)題的人提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：木結(jié)構(gòu)建筑;復(fù)合木材;抗震性

引言

木結(jié)構(gòu)是自然環(huán)境中的可再生能源，具有密度小、強(qiáng)度高、彈性好、色調(diào)豐富、紋理美觀、易加工等特點(diǎn)，在實(shí)際的施工建設(shè)過(guò)程中能夠有效的應(yīng)用到建筑的各個(gè)方面，有助于提高建筑的隔熱性、耐久性、抗震性等性能。

1木結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)

1.1隔熱性

木質(zhì)材料是天然可再生的材料，木質(zhì)材料中的細(xì)胞組織可以容留空氣，在同樣的厚度與環(huán)境條件下，與標(biāo)準(zhǔn)的混凝土相比隔熱值高16倍，與鋼材相比隔熱值高400倍。在低溫條件下，木結(jié)構(gòu)建筑與混凝土結(jié)構(gòu)建筑的室內(nèi)溫度相比高6℃，而夏天木結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)的與其他結(jié)構(gòu)建筑相比相對(duì)涼爽舒適。

1.2抗震性

木結(jié)構(gòu)建筑在承受瞬間沖擊荷載與周期性荷載等方面具有良好的韌性，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，木結(jié)構(gòu)建筑的抗震性一般大于8級(jí)地震，在1995年的日本神戶(hù)大地震中，木結(jié)構(gòu)建筑基本未受到損壞，由此可見(jiàn)木結(jié)構(gòu)建筑的抗震性遠(yuǎn)大于一般磚混結(jié)構(gòu)的建筑物。

1.3靈活性

木質(zhì)材料在選材與加工上更為便捷，木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性決定了木結(jié)構(gòu)種類(lèi)選擇的多樣性，使得木結(jié)構(gòu)建筑的外觀建設(shè)更加靈活，室內(nèi)的布局可通過(guò)改建、拆除等方式進(jìn)行合理的歸置與設(shè)計(jì)，在材料選擇、安裝周期、建筑設(shè)計(jì)等方面皆具備一定的靈活性。

1.4耐久性

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，經(jīng)過(guò)技術(shù)加工處理過(guò)后的木材具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與耐久性，完全滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的住宅壽命標(biāo)準(zhǔn)要求，另外，現(xiàn)階段高效絕緣玻璃棉、防火材料等技術(shù)對(duì)木材進(jìn)行加工后，木結(jié)構(gòu)建筑的防潮性、耐火性等性能也相對(duì)提升，為木質(zhì)建筑物的長(zhǎng)期使用提供安全保障。

2木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用前景

2.1現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)

中國(guó)對(duì)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)識(shí)為砍伐樹(shù)木原材，對(duì)樹(shù)木原材料進(jìn)行處理后應(yīng)用到房屋建設(shè)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，木結(jié)構(gòu)建筑的具體建設(shè)手段已經(jīng)與原來(lái)的木結(jié)構(gòu)建筑完全不同，現(xiàn)階段，木結(jié)構(gòu)建筑不僅采用木材作為建筑的原材料，還采用其他植物材料代替木材，對(duì)其他植物材料進(jìn)行充分的加工處理后，其具體應(yīng)用質(zhì)量完全不輸于傳統(tǒng)木質(zhì)材料，甚至一些建筑材料的質(zhì)量高于傳統(tǒng)的木質(zhì)材料，如秸稈墻體材料的應(yīng)用，將農(nóng)作物中廢棄的秸稈材料收集、整合并進(jìn)行技術(shù)加工處理，最終生成建筑物墻體的重要原料，一方面，對(duì)廢棄的秸稈進(jìn)行了充分利用，減少了露天燃燒處理秸稈帶來(lái)的危害，另一方面盡可能的減少了對(duì)木材、竹材等自然木質(zhì)材料的使用，避免了對(duì)我國(guó)木質(zhì)資源的過(guò)度開(kāi)發(fā)，該類(lèi)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，為未來(lái)的木結(jié)構(gòu)建筑提供更多的環(huán)保、節(jié)能的可能性。

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，現(xiàn)階段木結(jié)構(gòu)建筑所使用的材料從采伐、選材、分類(lèi)與加工等方面，與傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建設(shè)多有不同，房屋建筑需要的木板、層木、條板等通過(guò)技術(shù)加工與處理，根據(jù)不同部位的受力程度設(shè)計(jì)了不同的硬度與尺寸，使得各類(lèi)材料的應(yīng)用與設(shè)計(jì)能夠充分滿(mǎn)足建筑師與工程師的設(shè)計(jì)與創(chuàng)造。

2.2裝配式木結(jié)構(gòu)建筑

裝配式木結(jié)構(gòu)建筑主要通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)，裝配式施工最終完成裝配式木結(jié)構(gòu)建筑的建造，其中木結(jié)構(gòu)建筑中所需要的結(jié)構(gòu)件、連接件等建筑材料的生產(chǎn)、制作都在工程內(nèi)加工完成，且各類(lèi)構(gòu)件的制作具有一定的建筑模板，使得建筑物的具體建設(shè)更加靈活、便捷?，F(xiàn)階段裝配式木結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)外的應(yīng)用范圍包括住宅、體育館、機(jī)場(chǎng)、橋梁等，其應(yīng)用受到了國(guó)外建筑人員的青睞，與此同時(shí)，國(guó)外對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)應(yīng)用更具有先進(jìn)性與創(chuàng)造性。

裝配式木結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用相對(duì)較少，如成都都江堰向峨小學(xué)的建筑設(shè)計(jì)，學(xué)校的教學(xué)綜合樓、宿舍樓等均采用輕木結(jié)構(gòu)的建筑，是中國(guó)第一所全木結(jié)構(gòu)的校舍，其外墻、內(nèi)隔墻等均采用38mm×140mm內(nèi)龍骨，外龍骨的間距為406mm，整個(gè)建筑設(shè)計(jì)主要有格柵和樓面板組成，格柵之間使用填塊進(jìn)行連接。

蘇州胥江桁架拱橋的木結(jié)構(gòu)建設(shè)，主要采用膠合木桁架拱體系的木材建設(shè)方式，采用寬度7cm、厚度3cm、長(zhǎng)度2cm左右的高硬度松木條膠合拼接而成，其承載力大約為19t，是目前世界上單孔跨度最長(zhǎng)的木結(jié)構(gòu)橋梁，在設(shè)計(jì)與建設(shè)上具有一定的歷史意義，推動(dòng)了木結(jié)構(gòu)建筑的進(jìn)一步技術(shù)發(fā)展。

2.3大跨度木結(jié)構(gòu)建筑

大跨度木結(jié)構(gòu)建筑主要采用材料加工處理、建筑技術(shù)等技術(shù)手段將木結(jié)構(gòu)材料創(chuàng)設(shè)成傘形、樹(shù)形、空間網(wǎng)格等多種巧妙的結(jié)構(gòu)形式，在歐洲、北美、日本等區(qū)域大跨度木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)被廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)所、展覽廳等大型公共建筑中，現(xiàn)階段大跨度木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，在材料方面，材料如Clulam（膠合木），LVL（層壓?jiǎn)伟迥静模?，CLT（交叉層壓木材）等新型木質(zhì)材料的開(kāi)發(fā)與利用，提高了木質(zhì)材料的力學(xué)性能，充分滿(mǎn)足建筑設(shè)計(jì)人員的大跨度、大截面的建筑設(shè)計(jì)要求;在連接件的設(shè)計(jì)上，開(kāi)槽鋼板、銷(xiāo)釘?shù)刃滦徒饘龠B接件的應(yīng)用能夠很好的滿(mǎn)足木結(jié)構(gòu)建筑建設(shè)的便捷性、美觀性與結(jié)構(gòu)性要求，實(shí)現(xiàn)良好的連接;另外，大跨度木結(jié)構(gòu)建筑采用數(shù)字化設(shè)計(jì)建造技術(shù)對(duì)實(shí)際的木材的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充分的設(shè)計(jì)、模擬與研究，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)建筑材料的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)與打磨，確保大跨度木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性、安全性與耐久性。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，木結(jié)構(gòu)建筑具有隔熱性、抗震性、靈活性、耐久性等特點(diǎn)，通過(guò)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)、裝配式木結(jié)構(gòu)建筑以及大跨度木結(jié)構(gòu)建筑的具體分析與應(yīng)用，明確了木結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)內(nèi)外發(fā)展建設(shè)的有效性。