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木结构建筑的特点及发展前景论文

论文 时间:2019-05-29 我要投稿
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  摘要:

  近年来,钢筋混泥土建筑遍布我国各大中小城市,而传统的木结构建筑的发展却处于低迷期。文章在对比分析木结构建筑特点的基础上,通过对木结构建筑进行分类,分析其在中国的发展前景,倡导我国在实现可持续发展的道路上,应大力发展木结构建筑。

  关键词:

  木结构建筑;分类;特点;发展前景

  目前,我国建筑大多以钢筋混凝土结构为主,随着建筑业的高速发展,钢筋混凝土结构给环境造成的压力越来越大,引起了国家和社会的高度关注。高耗能、高污染的钢筋混凝土结构明显需要进行优化改进,以减少其对环境的污染。同时,国家和社会的目光不应仅仅停留在钢筋混凝土结构的优化改进上,也应关注中国传统木结构建筑本身的优势以及未来的发展前景。

  1 木结构建筑的优势

  1.1绿色节能

  木结构建筑的结构主体是天然绿色环保的生物质材料,在进行建材的配备时,要确保其不含对人体有害的物质,施工过程中应选用符合环保标准的辅助材料和涂料。木结构与钢筋混凝土结构相比,对水、空气的污染程度更低,对能源的消耗更少,产生的温室气体及固体废物更少。木结构建筑的保温节能功能比较突出,其主要原因是在木材的细胞结构中,很多空腔的存在,而且较为微小,空腔的存在不仅能够显著改善自身的天然热效率,还能够实现热量散发过程的阻挡,除此之外,空腔有比钢材和混凝土高数十倍的阻挡热量散发的能力。所以,同等隔热效果下,钢筋混凝土建筑需要使用更多的隔热材料。

  1.2抗震性强

  木结构建筑由箱式六面体组成,结构稳定,有利于提升其抗震性,此外,由于木材本身质量远远低于钢筋混凝土,对地震力的吸收也就相对较小,从而提升了木结构建筑的抗震性。除此之外,在楼板与墙体之间形成一定的空间箱形结构,能够促进构件之间产生相互作用。在这种情况下,发生地震,一般只会出现整体上的稍微变形,当木结构骨架仍然可以保持结构的整体稳定性,倒塌不会出现。木结构对瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏都具有良好的延性,因此,木结构建筑的抗震性能远远高于钢筋混凝土建筑。

  1.3耐用性高

  钢筋混凝土建筑的耐用性远远低于木结构建筑,我国历史上大量的古建筑采用木结构,能够完好保存至今,有些木结构建筑历经三四百年仍保存完好,就可充分证明这一点。木结构房屋的理论寿命是300年,而且在经历数十年、甚至数百年的使用后,木构件仍可以用于新的建筑中,这无形中又减少了木材的浪费。

  2 现代木结构房屋的类别

  2.1轻型木结构建筑房屋

  轻型木结构房屋主要由小尺寸规格材、木基结构板材或石膏板制作的木骨架墙体、楼盖和屋盖等构成。各组成部分通过钉、螺栓、齿板进行连接及粘接,其中以钉连接为主。房屋基础通常采用混凝土基础,为有利于地板下的通风和防止蚁害,底层地板下宜设置高度不低于450mm的架空层。对木基结构板材进行选择时,需要其满足国家现行标准,不能够用普通的胶合板代替。在外围护结构中,一般都设置连续的气密层。施工人员可以根据气候条件进行隔气层的设置,除此之外,施工人员需要在外围护结构木骨架空腔里,进行松散保温材料的填充,在此基础上,利用刚性或半刚性成型材料对其进行固定。对于屋顶保温材料,需要将其铺设于水平天花板上、屋顶的上方或者下方。对于电线电缆、上下水管以及采暖通风管道等设备而言,施工人员可以在内外墙体、楼盖以及屋盖骨架所形成的空间中进行敷设。对门窗与其边框之间的缝隙的处理,主要采用发泡聚氨酯及密封膏,展开合理的保温和气密处理。

  2.2原木结构建筑房屋

  原木结构房屋的主要构件是矩形实木和圆形实木。这种木结构建筑是一种将承重体系与围护结构完美结合的建筑,在施工过程中,主要选用天然耐腐的木材。在进行木材的选择时,施工设计人员可以从矩形木和圆形木两种类型的木材中进行选择,而且这种木材一般不进行等级的区分。在矩形木或圆形木结构中,社工人员需要通过对木结构肩上的企口进行上下叠砌,充分利用端部的槽口交叉嵌合形成的内外围护墙体。除此之外,还需要在木构件之间进行麻布毡垫及特制橡胶条的架设,提升外围护结构的防水防风及保温隔热性能。如果想要达到气候适应程度的最大化,可以充分利用大尺寸构件的实木墙体;如果想要最大幅度降低房屋造价,可以采用小尺寸原木复合内保温的墙体。对于房屋基础来说,主要运用的基础包括混凝土墩式基础、条形基础以及筏板基础。如果采用墩式基础以及条形基础,那么施工设计人员需要注意在底层地板下进行高度不小于450mm的架空层的设置,还需要在复合墙体的高温一侧进行一层隔气层的设置。为了提升调节伸缩能力,施工设计人员需要在墙体与屋盖之间、不同材质墙体之间以及门窗洞口处进行膨胀空间的预留,而且还需要进行可滑动盖缝条的设置。在建筑外表面进行防水剂的涂刷也是可行措施之一,但是施工设计人员需要尽量避免因为构件收缩而导致的缝隙积水。

  2.3普通木结构建筑房屋

  普通木结构房屋是一种承重木框结构建筑,主要的构件是统一规格的锯木为梁、多种规格的锯木为柱制件。在普通木结构的各个组成部分之间进行连接时,齿、螺栓及钉等都是较为常见的方式,钢连接件可以起到一定的加强作用。主要采用的房屋基础是钢筋混凝土条形基础。施工设计人员需要注意在基础底层地板下进行架空层的设置,将架空层地面控制在高于室外地坪450mm的范围内。同时还需要进行塑料薄膜的铺设,以取得防潮效果。在对外墙进行装修的过程中,涂料和挂板是较为常见的两种方式。装修材料能够起到将承重木框架进行覆盖的作用,中空的墙壁由此形成。在这个过程中,需要保证墙壁外装材料的燃烧性能符合现行国家标准中关于A级材料的要求。对于墙体、楼盖及屋盖结构来说,在其中进行燃烧性能为A级的保温材料的填充也是必要的措施之一。除此之外,对于构件的燃烧性能来说,要将其耐火极限控制在现行国家标准的有关规定之内。

  3 发展前景

  3.1发展历史及分类

  我国木结构建筑可分为古代木结构建筑和现代木结构建筑。古代木结构建筑是指原木经过简单处理,用榫卯连接的梁柱框架体系,其主要为宫殿、寺庙和传统居民房所采用,整体相对较为传统,布局中庸,讲求对称美。20世纪90年代,我国引进了一批国外木结构建筑,现代木结构建筑逐渐发展起来,并逐渐被人们所接受。

  我国木结构建筑按照不同的标准,可分为如下几类,按现代木结构建筑形式可以分为重型木结构和轻型木结构,重型木结构多使用胶合木为主要承重构件,梁柱式结构居多,多用于公共建筑;轻型木结构多用于民居。按规范体系可分为普通木结构、胶合木结构和轻型木结构三种。普通木结构的承重构件采用实木制作,为单层或多层木结构;胶合木结构的承重构件采用胶合木制作。

  3.2未来发展前景

  我国留存下来的古代木结构由于对原生林木的依赖性高,再加上对手工技术的要求也比较高,不适用大范围的建设,难以满足现代工业化生产的要求。所以必须在此基础上,结合现代工艺,对于木结构建筑开展改良创新。现代木结构建筑具有绿色、节能、抗震性好以及耐用性等众多优点,对今后的可持续发展具有重要的作用。当前建筑行业处于兴盛期,国家大力倡导绿色环保型建筑,木结构建筑在建筑行业必能进一步发展。

  4 结语

  现代木结构建筑在传统木结构的基础上,顺应现代工业化的要求,积极融进科技,突出传统木结构建筑的优势特点,回避并解决了传统木结构中存在的问题,在倡导绿色环保、节能减排,可持续发展的今天,现代木结构建筑的发展必有广阔的前景。

  参考文献

  [1]娄万里,任海青。木结构建筑的特征及在我国的发展前景[J]。木材工业,2015,29(05):20—23。

  [2]丁玫,李鹏。木结构建筑的优势及发展[J]。林产工业,2014,41(04):41—43。

  [3]杜文鑫,郭明辉。教学改革视角下苗族木结构建筑的特征探究[J]。安徽农业科学,2015(17):367—368,371。

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