研究現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)類型和優(yōu)勢(shì)

萬(wàn)金鑫

摘要：現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用能夠大幅度降低建筑工程對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，因此深得人們喜愛(ài)。下面，針對(duì)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)類型和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行深入分析，希望文中內(nèi)容對(duì)相關(guān)工作人員，以及我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展都可以有所幫助。

關(guān)鍵詞：建筑工程;現(xiàn)代木結(jié)構(gòu);工程質(zhì)量;結(jié)構(gòu)類型

建筑工程建設(shè)不僅會(huì)消耗大量能源，而且還會(huì)產(chǎn)生大量溫室氣體，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定程度破壞，這對(duì)于建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。在此背景下，建筑行業(yè)在發(fā)展期間，要不斷加強(qiáng)對(duì)高環(huán)境性能建筑材料的尋找與應(yīng)用。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用具有其材料不具備的優(yōu)勢(shì)，為了使其作用能夠得到合理發(fā)揮，要加強(qiáng)對(duì)其類型與優(yōu)勢(shì)的探討。

1 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)類型

1.1原木結(jié)構(gòu)類型

建筑工程的原木結(jié)構(gòu)采用形狀與規(guī)格相統(tǒng)一的圓木、方木、膠合木構(gòu)架疊合制作而成，該結(jié)構(gòu)集承重體系與圍護(hù)結(jié)構(gòu)為一體，在建筑工程中有著廣泛應(yīng)用，而且從整體情況來(lái)看，應(yīng)用效果良好。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，原木結(jié)構(gòu)的建筑工程中的承重墻都是一根根加工的實(shí)木堆砌而成[1]。采用原木結(jié)構(gòu)建設(shè)的建筑工具有可呼吸性，具有水密、隔聲、保濕、阻燃等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)堆建筑工程內(nèi)濕度內(nèi)的調(diào)整，提高建筑工程室內(nèi)舒適度，這也使原木結(jié)構(gòu)經(jīng)常被應(yīng)用在醫(yī)院、療養(yǎng)院、度假村、幼兒園等類型的建筑工程中[2]。

1.2輕木結(jié)構(gòu)

輕木結(jié)構(gòu)是通過(guò)堆OSB結(jié)構(gòu)板材、石膏板制作的木構(gòu)架墻體、屋蓋和樓板系統(tǒng)建設(shè)而成的單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。輕型建筑工程采用的都為夾心墻，采用玻璃纖維棉或巖棉對(duì)墻體內(nèi)部進(jìn)行填充，該類型的建筑工程在隔熱和隔音上的效果都要強(qiáng)于磚混砌體。輕木結(jié)構(gòu)具有良好抗震性和抗風(fēng)性，同時(shí)，整個(gè)外墻體包覆呼吸紙能夠使整個(gè)建筑工程形成全屋氣密系統(tǒng)，避免空氣泄露致使室內(nèi)外傳熱增導(dǎo)致能耗量增加，也能夠降低雨水對(duì)建筑工程造成的侵蝕。同時(shí)，輕木具有較為廣泛的適用性，從目前的使應(yīng)用情況來(lái)看，被廣泛應(yīng)用在別墅、住宅、公園、農(nóng)房改造等不同類型的項(xiàng)目中[3]。需要注意的是，輕木結(jié)構(gòu)類型建筑，建筑工程的層數(shù)要控制在的6層以內(nèi)，并且檐口要控制在20.0m以內(nèi)。

1.3 重型膠合木結(jié)構(gòu)

該結(jié)構(gòu)主要是利用工程木產(chǎn)品制作而成的承重或抗側(cè)主構(gòu)件的梁?？蚣艋蚰炯袅Y(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的產(chǎn)品類型有層板膠合木（GLT）、正交膠合木（NLT）等。

GLT主要被應(yīng)用在大單層木結(jié)構(gòu)建筑和多層木結(jié)構(gòu)建筑、大跨度空間木結(jié)構(gòu)的柱和梁等類型的建筑工程中。NLT平面外向相同力學(xué)特性，因此，其被廣泛應(yīng)用在樓面板、剪力墻、屋面板等中[4]。近幾年，隨著人們對(duì)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)技術(shù)和材料研究的深入，結(jié)構(gòu)和材料都得到了快速發(fā)展，出現(xiàn)了大量木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，例如，單板層積膠合木（LVL）、層疊木片膠合木（LSL）、平行木片膠合木（PSL）等多種類型。

工程木材料的有一項(xiàng)重要特點(diǎn)就是不受天然木材尺寸約束，可以通過(guò)加工制作成能夠滿足在建筑工程和結(jié)構(gòu)具體尺寸要求的構(gòu)件，而且在外觀上能夠確保木材整體優(yōu)美性。膠合木構(gòu)件在工廠內(nèi)進(jìn)行加工，通過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)能夠使構(gòu)件整體加工精度達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，提高產(chǎn)品整體質(zhì)量，滿足應(yīng)用需求。各種構(gòu)件都可通過(guò)工廠預(yù)制，然后將構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，直接進(jìn)行組裝。采用工程木材料重型木結(jié)構(gòu)符合現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程建設(shè)工業(yè)化生產(chǎn)理念，降低建設(shè)成本[5]。膠合木結(jié)構(gòu)可以制作成大跨度的弧梁或直梁，進(jìn)而減少建筑工程中柱數(shù)量，使室內(nèi)空間能夠滿足整體設(shè)計(jì)要求，適合應(yīng)用在體育場(chǎng)館、教堂等大空間類型的建筑工程中。從現(xiàn)階段我國(guó)建筑行的整體發(fā)展情況來(lái)看，膠合木質(zhì)預(yù)構(gòu)建主要以預(yù)制膠合木柱、梁和正交膠合木樓面板。

1.4 混合木結(jié)構(gòu)

所謂混合木結(jié)構(gòu)指的就是通過(guò)木結(jié)構(gòu)或其構(gòu)、部件和其鋼、鋼筋混凝土或砌體等不燃材料構(gòu)成的一種受力結(jié)構(gòu)。建筑工程整體結(jié)構(gòu)中的木結(jié)構(gòu)與下部鋼筋混凝土利用預(yù)埋混凝土中螺栓和抗拔鏈接件進(jìn)行連接，通過(guò)該方式進(jìn)行連接，能夠確保木結(jié)構(gòu)中剪力墻邊界構(gòu)件和水平剪力的傳遞，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)受力的合理性，提高建筑工程整體質(zhì)量，使其能夠滿足應(yīng)用需求。從目前我國(guó)建筑行業(yè)的整體發(fā)展情況來(lái)看，混合木結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的適用性。例如，在我國(guó)的農(nóng)村個(gè)人房屋工程建設(shè)中，可以對(duì)混合木結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用。工程的一層利用水泥框架或磚混結(jié)構(gòu)，這能夠使工程墻體整體抗打擊能力得到提高，確保人們生活方式業(yè)績(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)不會(huì)遭受不良影響，而且為二三層木結(jié)構(gòu)的隔濕防潮性能得到進(jìn)一步提高。建筑工程的二三層采用木結(jié)構(gòu)，一方面能夠提高建筑工程質(zhì)量，以及人們生活品質(zhì)，另一方面也能夠體現(xiàn)建筑工程的特性，避免出現(xiàn)千篇一律的建筑。

2 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

2.1 健康環(huán)保

木結(jié)構(gòu)的主要材料為林產(chǎn)品，其具有生態(tài)環(huán)保性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念。林產(chǎn)品具有可降解性與可再生性特點(diǎn)，能夠減少建筑垃圾，降低建筑工程建設(shè)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞，減少對(duì)不可再生資源的利用。木結(jié)構(gòu)應(yīng)用到建筑工程中具有良好的隔音、保溫、降低輻射等多項(xiàng)功能，能夠滿足現(xiàn)代人們對(duì)健康的需求，并且在價(jià)格上其他類選結(jié)構(gòu)相比也具有可比性[6]。

2.2 工程施工周期短

木材自身具有輕質(zhì)容易加工和有機(jī)性等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，木結(jié)構(gòu)建筑工程采取結(jié)構(gòu)預(yù)制方式加工，完成加工后，將所有構(gòu)件運(yùn)輸?shù)降氖┕がF(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)拼接方式進(jìn)行加工。整個(gè)工程施工期間，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔，工期短?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)施工中期一般在30-90d，同時(shí)，受工程施工周期短影響，能夠降低人工與其他方面投入，這在一定程度上也提高了建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 抗震防風(fēng)

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的韌性，而且材質(zhì)輕，利用預(yù)埋螺栓與地基進(jìn)行連接，龍骨、屋架、格柵等材料部件與系統(tǒng)、部件等可利用鋼釘或連接器進(jìn)行固定。通過(guò)上述方式處理，能夠使現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在承受瞬間沖擊荷載和周期性疲勞，具有較強(qiáng)延展性，降低荷載造成的破壞。

2.4 防水防火性能

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)防水性主要體現(xiàn)為4D設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：折流、排水、干燥、耐久性良好的材料。建筑工程中良好的排水通道、三道防水層都是具體設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，在施工期間要嚴(yán)格遵循建筑工程規(guī)范。對(duì)于建筑工程來(lái)說(shuō)，火災(zāi)發(fā)生并不是結(jié)構(gòu)自身造成的而是因?yàn)榇嬖谟袡C(jī)材料。而采用隔火石膏板，或者其他不可燃無(wú)機(jī)材料對(duì)建筑工程中木質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行包裹，阻隔木質(zhì)材料與明火接觸，木材遇火之后，可以在木結(jié)構(gòu)表面快速形成一層碳化層，阻斷燃燒。

2.5 良好的保溫隔音性能

木材具有多孔結(jié)，其對(duì)于熱能和聲音的傳導(dǎo)性若，利用巖棉和保溫材料對(duì)龍骨和墻板間孔隙進(jìn)行填充，這可以大幅度降低整個(gè)結(jié)構(gòu)聲音和熱能傳導(dǎo)。在保溫性能上，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)的400倍，磚混結(jié)構(gòu)的10倍，性能良好。

3 發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的合理建議

3.1 科學(xué)轉(zhuǎn)變觀念

建筑工程中對(duì)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用并不是盲目消耗森林資源，要將木建筑工業(yè)與林業(yè)相結(jié)合。在發(fā)展現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)過(guò)程中，要積極提高造林積極性，全面結(jié)合國(guó)家政策，從而促進(jìn)我國(guó)林木產(chǎn)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán)發(fā)展，適當(dāng)應(yīng)用木材對(duì)林業(yè)發(fā)展能夠起到一定激勵(lì)作用。

3.2 增加企業(yè)之間的合作

現(xiàn)階段我國(guó)的木企業(yè)研發(fā)力度與國(guó)外之間存在一定差距，整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)合度偏低。因此，企業(yè)之間要相互交流，針對(duì)技術(shù)進(jìn)行探討，進(jìn)而使企業(yè)能夠掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)理念和造木技術(shù)。

3.3 構(gòu)建合理的林木資源利用模式

依據(jù)我國(guó)林業(yè)情況，以及建筑工程的具體發(fā)展情況，合理結(jié)合林木資源與林業(yè)工業(yè)。我國(guó)林地整體分布破碎且不均勻，這對(duì)我國(guó)森林資源各種效益的發(fā)揮會(huì)造成不良影響，因此，我國(guó)要構(gòu)建良好的林木業(yè)體制，從而實(shí)現(xiàn)種、管、采、制、用的循環(huán)模式，循環(huán)模式如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)：

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在建筑工程中應(yīng)用具有環(huán)保、綠色、可持續(xù)發(fā)展等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn);因此，得到了廣泛應(yīng)用。目前，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)成為了建筑領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，而且在我國(guó)建筑市場(chǎng)中占有重要地位。由此可見(jiàn)，我國(guó)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)具有良好發(fā)展前景，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，能夠促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展，為人們提供舒適度居住環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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