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    木結構房屋

    概念:

     中文名稱:棚屋
    英文名稱:Wooden houses

    優勢:

     目前我國的建筑結構仍以磚混結構、鋼筋混凝土結構以及鋼結構等為主,而木結構除了在一些低層住宅中有所應用外,在其他類型建筑中的應用幾乎是一片空白。
    木結構在中國古代一直占統治地位。土木就是建筑的代名詞,故宮這樣的大型建筑主要結構都是木材,磚瓦只是配件。木結構的優點正在被現代人重新認識:從環境保護看它是可再生材料,作為建筑材料從生產到廢棄物對環境的影響最小。雖然短期內難以大量快速生產,但長遠看木材資源還是取之不盡用之不竭的。
    建筑結構用木材的應用技術日趨現代,已不是傳統意義上的磚木房屋了。現代集成材料技術的發展和普及,使應用小尺寸甚至零碎木料加工合成大型建筑構件成為可能,國外有許多大規模大跨度建筑(如體育館、博物館等)也是木結構的。所以這里說的木結構不是傳統意義上的木結構,而是一個新的產業概念,更有可能成為一次新的建筑文化革命。人們回歸理性、回歸自然的呼聲必然會給木結構這個古老的結構形式一個新的評價和地位。
    當然,現代木結構房屋體系的優越性還是值得借鑒,尤其是木質屋架的部分,既能充分體現各種靈活的表現形式,又便于施工和節能環保。它應該是中國建筑市場最具發展潛力的別墅建筑形式。
    歐美許多國家,木結構因取材方便而得到廣泛使用,木結構技術發展十分迅速。現代木結構是集傳統的建筑材料和現代先進的加工、建造技術的結構形式。
    2000年,在美國平均每年都有近150萬幢新的住宅建成,其中約有90%采用木結構
    在加拿大,其木結構房屋的工業話、標準化和配套安裝技術非常成熟。在日本,大量的房屋是利用木材、膠合木和刨花板建造的,即使人口稠密的東京地區也是如此。日本新建住宅房屋中,有半數以上采用木結構。在北歐的芬蘭和瑞典,民宅的90%為一層或二層木結構建筑。圖1-2為典型的北美形式的木結構獨立住宅形式,即我們說的木別墅-木結構房屋

    規范:

     抗震
    ●抗震性
    木結構別墅在地震中有很好的生命安全性能,木結構別墅采用榫接建造,主結構交錯連接,具有很好的穩定性。作為一種結構材料,木材的抗震性能明顯優于其它材料。木材輕質高強,因而地面加速度在木建筑物上所產生的能量沒有其它建筑物大。木框架系統的另一個額外優勢是其柔韌優于其它材料,可以吸收并消散能量。在這種建筑中,木構件細小、尺寸規范、間隔緊密。大多數的框架由三個部分組成:構成墻壁骨架的垂直墻骨;構成樓板的水平擱柵;以及支撐屋頂的椽木或衍架。當墻由斜撐木板或輕質木基板材而形成墻覆面板時,它具有了側向抵抗力,并進而形成了一個剪力墻系統——輕質、高強、且建造效率高。所有部件共同支撐建筑物,使之可以抵抗重力、風及地震。實踐證明,木結構在各種極端的負荷條件下,均表現出其穩定性和結構的完整性,即使強烈的地震使整個建筑脫離其基礎,其結構也經常完整無損。木結構韌性大,對于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞有很強的抵抗能力,在所有結構中具有最佳的抗震性,這一點在許多大震區已得到充分證明。在日本1995年的神戶大地震中,保留下來的房屋大部分是木結構的房屋。
    耐久
    木結構別墅都選擇高級松木建造,木材是一種天然、健康的且極具親和性的材料,木制集成屋是環保健康的高檔住宅,木材根據不同建筑造型經過了現代技術生產加工成不同的墻體型材,再經過阻燃、防腐處理等工序,更加堅固耐用。對抗下沉應力、抗干燥、抗老化,具有顯著的穩定性。如果使用得當,木材則是一種穩定、壽命長、耐久性強的材料。
    防火
    木制別墅的建筑結構用木材均采用《水基性阻燃處理劑》進行阻燃處理,具炭化效應,遇火時,木表面會形成炭化層,其低傳導性可有效阻止火焰向內蔓延,從而保證整個木結構體在很長時間內不受破壞。
    防潮
    人們通常誤以為水是木材的敵人,情況并不是這樣,在多雨或潮濕的地方木建筑可以有長期的性能表現。關鍵在于在設計和建造當中采用以木材為基礎的建筑產品時懂得如何控制水分。一般來說,一棟建筑物中唯一需要完全防潮的部分是建筑物外殼,特別是屋頂它應盡可能排水,但在蓄水時需保持防水性能。如果建筑物面層可以很好的防水,那么我們可以相信建筑物中的其他建筑部件則不一定需要防水。木結構房屋是能做到不被腐蝕和不受潮的,因為我們對所有建筑用材進行烘干處理,通過烘干處理的木材可以避免絕大多數的體積變化,這些木材已預先干燥至含水率19%以下,它的防潮性能甚至可以達到磚混結構的10倍左右。含水率測量的是一塊木材中含有多少相對于木材本身重量的水分。我們計算含水率的方法是木材在完全干燥時的重量除給定木材樣本中水分的重量。如果木材的含水率等于或小于19%,那么木材被認為是干燥的。木材的含水率在28%左右時達到纖維飽和,纖維飽和是干縮和腐爛的基準點。除非木材的含水率達到或超過纖維飽和點,否則腐蝕菌一般不會生長。同時,我們對木材采用ACQ、BAC等防腐劑進行浸漬的防腐處理,采用天然植物油做表面涂層,來防止水侵蝕。事實上,與其他常用建筑材料相比木材更不容易因為偶爾浸濕而受到永久損壞。在多雨或潮濕地方的木建筑物可以有長期的毫無問題的性能表現。
    環保
    木材是一種天然的健康的且急具親和力的材料,木制別墅是環保健康的高檔住宅。保溫(隔熱)性能優異,比普通磚混結構房屋節省能源超過40%。它的保溫性能是鋼材的400倍,混凝土的16倍。研究表明,150㎜厚的木結構墻體,其保溫性能相當于610㎜厚的磚墻。
    木材是“綠色建筑”的首選建材。在一個礦物燃料日漸減少、成本日益上升的時代,輕型木結構建筑較之其它建筑材料,有著明顯的優勢。制造木結構建筑材料的能耗低于鋼材或混凝土,后兩者都需要高溫精練和制造。木屋采用全實木材料,被稱為“會呼吸的房子”,室內空氣中含有大量的芬多精和被稱為空氣維他命的負離子。芬多精和負離子是現代“森林浴者”倍加推寵的物質,能有效殺死空氣中的細菌、遏止疾病、增強免疫力,對保持大腦清醒、提高注意力、降低血壓、安定神經等有明顯功效。木屋中的有害氣體氡的放射量極低,對人體無害;木材對能耗、空氣污染和水污染以及溫室氣體排放等因素的相對影響及小。據清華大學建筑環境與設備工程研究所研究得出:木結構建筑比輕綱結構建筑節能5.3%,比混凝土結構建筑節能8.1%,在建筑壽命周期內,較普通混凝土屋頂可節約運行費用約6%。輕型木結構建筑在住宅單元的使用壽命內具有大大降低采暖和制冷費用的潛力。較之鋼或混凝土等其它建筑材料,木結構中的孔洞使木屋具有出色的隔熱性能。輕型木結構建筑的框架結構之間存有空間,可以容納隔熱材料,能降低采暖和制冷費用,減少礦物燃料消耗,以經濟的方式保持舒適的溫度。
    節能
    木制房屋以其建筑造型優美、設計精致、回歸自然、返璞歸真的享受及其結構合理、作工精細、建造快捷的特點,讓人感覺遠離了鋼筋混凝土構件的城市喧囂,走入了一個清潔無污染的世界,這就是木結構建筑。實際上,木結構建筑在國際上不能算是新生事物。在日本,有幾乎一半以上的建筑是以木材為建筑材料,歐美的木結構建筑也是隨處可見。
    即便在中國,古老的故宮便可以證明木結構建筑的悠久歷史。近些年,隨著世界木結構建筑的發展,木結構建筑又再次在中國市場嶄露頭角,并逐步進入了成長期。
    木結構建筑的諸多優點中,最重要的自然是它的節能與環保。木結構的墻體和屋架體系由木質規格材、木基結構覆面板和保溫材料等組成,據測試,150㎜厚的木結構墻體,其保溫能力相當于610㎜厚的磚墻,木結構建筑相對混凝土結構,可節能50%-70%。而在所有的主要建材中,木材是唯一可以再生的建材,在能耗、溫室氣體、空氣和水污染以及生態資源開采方面,木結構的環保性大大優于磚混結構和鋼結構,而且材料透氣好、易于保持室內空氣清新,是公認的綠色建筑。
    實用
    除此之外,木結構建筑還有設計靈活、建筑工期短、易于整修等諸多優勢。可能普通人會認為木制房屋輕巧美觀有余,結實后重不足,因此會影響到房屋的使用壽命。實際上,現代技術有效地解決了木結構防火、抗震、抗風、隔音和防蟲、防腐的問題,使得木結構建筑的使用壽命也更加延長,可達到50-200年。同時,其穩固性也相當好。具介紹,在日本1995年神戶大地震中,保留下來的房屋大部分是木結構房屋
    在普通人的印象中,木結構住宅只適用于別墅的建造。因此在中國這樣一個人均土地占有面積非常有限的國家,推廣木結構就面臨了一定的難題。但實際上,木結構建筑并不是只適合單戶住宅,多戶住宅也能夠應用木結構建筑。據悉,加拿大木業協會與中國政府合作引進混合結構技術,既在木結構中運用了混凝土、鋼材等其他建筑材料。將木結構與中國現行的建筑方式結合,這種結合提升了建筑節能性和舒適性,同時能夠滿足四層及四層以上建筑的需求,為木結構進入中國多戶住宅房產提供了契機。
    據介紹,在上海、山東青島、遼寧營口等地,混合結構建筑技術已被應用于“平改坡”工程,它可以在一定程度上解決房地基承載力不夠、空間狹小等問題。同時,由于木結構重量較輕,可通過設計適用任何建筑的要求,因此將木結構應用在實際建造中完全可行,也可以節省大量能源,而來自這部分木結構空間的銷售收入還可以抵消建筑的改造成本,可謂好處多多。
    當然,除去住宅之外,木結構建筑在娛樂和商業設施方面,也有相當廣闊的應用空間。盡管目前來看,木結構建筑的造價相對來說還是較普通建筑稍高一些,但是隨著市場份額的擴大和技術的更進一步完善,他的價格將越來越能為普通消費者所接受。相信木結構建筑將在中國有廣闊的發展空間。
    影響小
    1、能量消耗比較:對制造,運輸及安裝過程中的能量損耗進行比較后,結果顯示木結構在幾種結構中能量消耗最低。鋼結構是木結構的2.4倍。
    2、溫室效應比較:結果顯示,木結構建筑的溫室效應最低。鋼結構是木結構的1.8倍。
    3、空氣污染指數比較:結果顯示,木結構污染指數最低,鋼結構是木結構的1.42倍。
    4、水污染指數比較:研究結果顯示,鋼結構的污染指數是木結構的120倍。  5、固體廢料比較:研究表明,木結構在生產及建造過程中產生的固體廢料最少。鋼結構的廢料是木結構的1.36倍。
    6、生態資源的使用:經綜合評估,木結構攫取的資源最少,鋼結構是木結構的1.16倍。
    建筑體系對環境的影響——結論:木結構對環境的不利影響最小。

    應用:

     目前我國的建筑結構仍以磚混結構、鋼筋混凝土結構以及鋼結構等為主,而木結構除了在一些低層住宅中有所應用外,在其他類型建筑中的應用幾乎是一片空白。
    木結構在中國古代一直占統治地位。土木就是建筑的代名詞,故宮這樣的大型建筑主要結構都是木材,磚瓦只是配件。木結構的優點正在被現代人重新認識:從環境保護看它是可再生材料,作為建筑材料從生產到廢棄物對環境的影響最小。雖然短期內難以大量快速生產,但長遠看木材資源還是取之不盡用之不竭的。
    建筑結構用木材的應用技術日趨現代,已不是傳統意義上的磚木房屋了。現代集成材料技術的發展和普及,使應用小尺寸甚至零碎木料加工合成大型建筑構件成為可能,國外有許多大規模大跨度建筑(如體育館、博物館等)也是木結構的。所以這里說的木結構不是傳統意義上的木結構,而是一個新的產業概念,更有可能成為一次新的建筑文化革命。人們回歸理性、回歸自然的呼聲必然會給木結構這個古老的結構形式一個新的評價和地位。
    當然,現代木結構房屋體系的優越性還是值得借鑒,尤其是木質屋架的部分,既能充分體現各種靈活的表現形式,又便于施工和節能環保。它應該是中國建筑市場最具發展潛力的別墅建筑形式。
    歐美許多國家,木結構因取材方便而得到廣泛使用,木結構技術發展十分迅速。現代木結構是集傳統的建筑材料和現代先進的加工、建造技術的結構形式。
    2000年,在美國平均每年都有近150萬幢新的住宅建成,其中約有90%采用木結構
    在加拿大,其木結構房屋的工業話、標準化和配套安裝技術非常成熟。在日本,大量的房屋是利用木材、膠合木和刨花板建造的,即使人口稠密的東京地區也是如此。日本新建住宅房屋中,有半數以上采用木結構。在北歐的芬蘭和瑞典,民宅的90%為一層或二層木結構建筑。圖1-2為典型的北美形式的木結構獨立住宅形式,即我們說的木別墅-木結構房屋

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