木結(jié)構(gòu)建筑的特點及應(yīng)用前景分析

高祥震

摘要：本文對木結(jié)構(gòu)建筑的特點及應(yīng)用前景進行了分析，明確了木結(jié)構(gòu)建筑與奇特材質(zhì)結(jié)構(gòu)相比所具有的獨特性與應(yīng)用前景，希望為關(guān)注此話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、強度高、彈性好、色調(diào)豐富、紋理美觀、易加工等特點，在實際的施工建設(shè)過程中能夠有效的應(yīng)用到建筑的各個方面，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

1.1隔熱性

木質(zhì)材料是天然可再生的材料，木質(zhì)材料中的細胞組織可以容留空氣，在同樣的厚度與環(huán)境條件下，與標準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)過檢驗，木結(jié)構(gòu)建筑的抗震性一般大于8級地震，在1995年的日本神戶大地震中，木結(jié)構(gòu)建筑基本未受到損壞，由此可見木結(jié)構(gòu)建筑的抗震性遠大于一般磚混結(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)計的簡便性決定了木結(jié)構(gòu)種類選擇的多樣性，使得木結(jié)構(gòu)建筑的外觀建設(shè)更加靈活，室內(nèi)的布局可通過改建、拆除等方式進行合理的歸置與設(shè)計，在材料選擇、安裝周期、建筑設(shè)計等方面皆具備一定的靈活性。

1.4耐久性

隨著科學技術(shù)水平的不斷提高，經(jīng)過技術(shù)加工處理過后的木材具有較強的穩(wěn)定性與耐久性，完全滿足國內(nèi)的住宅壽命標準要求，另外，現(xiàn)階段高效絕緣玻璃棉、防火材料等技術(shù)對木材進行加工后，木結(jié)構(gòu)建筑的防潮性、耐火性等性能也相對提升，為木質(zhì)建筑物的長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)

中國對傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的認識為砍伐樹木原材，對樹木原材料進行處理后應(yīng)用到房屋建設(shè)中，隨著科學技術(shù)的發(fā)展與進步，木結(jié)構(gòu)建筑的具體建設(shè)手段已經(jīng)與原來的木結(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，對其他植物材料進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，對廢棄的秸稈進行了充分利用，減少了露天燃燒處理秸稈帶來的危害，另一方面盡可能的減少了對木材、竹材等自然木質(zhì)材料的使用，避免了對我國木質(zhì)資源的過度開發(fā)，該類技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，為未來的木結(jié)構(gòu)建筑提供更多的環(huán)保、節(jié)能的可能性。

在科學技術(shù)發(fā)展的推動下，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、條板等通過技術(shù)加工與處理，根據(jù)不同部位的受力程度設(shè)計了不同的硬度與尺寸，使得各類材料的應(yīng)用與設(shè)計能夠充分滿足建筑師與工程師的設(shè)計與創(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。現(xiàn)階段裝配式木結(jié)構(gòu)建筑在國外的應(yīng)用范圍包括住宅、體育館、機場、橋梁等，其應(yīng)用受到了國外建筑人員的青睞，與此同時，國外對木結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)應(yīng)用更具有先進性與創(chuàng)造性。

裝配式木結(jié)構(gòu)建筑在國內(nèi)的應(yīng)用相對較少，如成都都江堰向峨小學的建筑設(shè)計，學校的教學綜合樓、宿舍樓等均采用輕木結(jié)構(gòu)的建筑，是中國第一所全木結(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，整個建筑設(shè)計主要有格柵和樓面板組成，格柵之間使用填塊進行連接。

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的木結(jié)構(gòu)橋梁，在設(shè)計與建設(shè)上具有一定的歷史意義，推動了木結(jié)構(gòu)建筑的進一步技術(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)計被廣泛應(yīng)用于體育場所、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（層壓單板木材），CLT（交叉層壓木材）等新型木質(zhì)材料的開發(fā)與利用，提高了木質(zhì)材料的力學性能，充分滿足建筑設(shè)計人員的大跨度、大截面的建筑設(shè)計要求;在連接件的設(shè)計上，開槽鋼板、銷釘?shù)刃滦徒饘龠B接件的應(yīng)用能夠很好的滿足木結(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)計建造技術(shù)對實際的木材的空間結(jié)構(gòu)進行了充分的設(shè)計、模擬與研究，借助計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等手段，實現(xiàn)了對建筑材料的精準設(shè)計與打磨，確保大跨度木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的科學性、安全性與耐久性。

3結(jié)束語

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，通過現(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)建筑在國內(nèi)外發(fā)展建設(shè)的有效性。