木結(jié)構(gòu)建筑從結(jié)構(gòu)形式上分,一般分為輕型木結(jié)構(gòu)和重型木結(jié)構(gòu),主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件均采用實(shí)木產(chǎn)品。輕型木結(jié)構(gòu)即用規(guī)格材及木基結(jié)構(gòu)板材或石膏板制作的木構(gòu)架墻體、樓板和屋蓋系統(tǒng)構(gòu)成的單層或多層建筑結(jié)構(gòu)。
重型木結(jié)構(gòu)即承重構(gòu)件采用方木或圓木制作的單層或多層木結(jié)構(gòu)。
木屋不僅冬暖夏涼、抗潮保濕、透氣性強(qiáng),還蘊(yùn)涵著醇厚的文化氣息,淳樸典雅;梅雨季節(jié)能調(diào)節(jié)濕度,當(dāng)濕度大時(shí)木屋能自動(dòng)吸潮,干燥時(shí)又會(huì)從自身的細(xì)胞中釋放水分,起到天然調(diào)節(jié)的作用;木材還有抗菌、殺菌、防蟲的作用。因此木屋享有“會(huì)呼吸的房屋”的美譽(yù),是集綠色環(huán)保、健康、居住舒適、安全、貼近自然、使用壽命長和設(shè)計(jì)風(fēng)格獨(dú)具個(gè)性等諸多優(yōu)勢(shì)于一身的健康型住宅;它的建造,可隨意進(jìn)行個(gè)性風(fēng)格的設(shè)計(jì)造型,建設(shè)周期短,房屋的所有建筑產(chǎn)品都來自天然木材,環(huán)保無污染、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,具有良好的抗震性能,達(dá)到環(huán)保、安全、健康住宅的各種要求,非常適合人類居住。
木屋是世界性的休閑、家居主流產(chǎn)品。它的設(shè)計(jì)建造已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)很高水平。木屋使用紋路美觀,色澤柔和的松木建造,其特點(diǎn)冬暖夏涼,保濕隔熱。根據(jù)木材的特有性能。芬蘭有著悠久的木屋建造史,加拿大及北美地區(qū)大約90%以上的家庭式住房是木結(jié)構(gòu)的,人類使用木結(jié)構(gòu)房屋在全世界已經(jīng)有幾千年歷史,中國的大量古建筑也采用木結(jié)構(gòu),木結(jié)構(gòu)房屋便于維護(hù),在芬蘭、北美一些具有200多年歷史的房屋仍然安全使用中,當(dāng)然這中間需要經(jīng)過一定的維護(hù),但一般混凝土房屋經(jīng)過50年左右就需要重建,因此比較而言,木結(jié)構(gòu)房屋顯然具有更長的使用壽命。輕型木結(jié)構(gòu)因其木結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)靈活布置,結(jié)構(gòu)外墻的木基層上,可采用不同的裝飾材料豐富了外立面;木屋的室內(nèi)設(shè)計(jì)以自然健康,舒適使用為原則;功能分區(qū)合理,細(xì)心考慮到多樣的家庭結(jié)構(gòu),適合不同年齡人群居住,可滿足開發(fā)商多種設(shè)計(jì)風(fēng)格和消費(fèi)者的個(gè)性需求。
木屋優(yōu)點(diǎn)
木制別墅的特性優(yōu)點(diǎn)
抗震性
1.建造物每層面積不超過600㎡,層高不大于3.6m。
2.抗震設(shè)防烈度為6度和7度(0.10g)時(shí),建筑物的高度比不大于1.2;抗震設(shè)防烈度為7度(0.15g)和8度(0.20g)時(shí),建筑物的高寬比不大于1.0。
該節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范為設(shè)計(jì)木屋抗震剪力墻尺寸、間隔做了明確的規(guī)定,保證了整個(gè)建筑的安全系數(shù)。
木制別墅在地震中有很好的生命安全性能,木制別墅采用榫接建造,主結(jié)構(gòu)交錯(cuò)連接;具有很好的穩(wěn)定性。作為一種結(jié)構(gòu)材料,木材的抗震性能明顯優(yōu)于其它材料。木材輕質(zhì)高強(qiáng),因而地面加速度在木建筑物上所產(chǎn)生的能量沒有其它建筑物大。木框架系統(tǒng)的另一個(gè)額外優(yōu)勢(shì)是其柔韌優(yōu)于其它材料,可以吸收并消散能量。在這種建筑中,木構(gòu)件細(xì)小、尺寸規(guī)范、間隔緊密。大多數(shù)的框架由三個(gè)部分組成:構(gòu)成墻壁骨架的垂直墻骨;構(gòu)成樓板的水平擱柵;以及支撐屋頂?shù)拇净蜓芗?。?dāng)墻由斜撐木板或輕質(zhì)木基板材而形成墻覆面板時(shí),它具有了側(cè)向抵抗力,并進(jìn)而形成了一個(gè)剪力墻系統(tǒng)——輕質(zhì)、高強(qiáng)、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(fēng)及地震。實(shí)踐證明,木結(jié)構(gòu)在各種極端的負(fù)荷條件下,均表現(xiàn)出其穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的完整性,即使強(qiáng)烈的地震使整個(gè)建筑脫離其基礎(chǔ),其結(jié)構(gòu)也經(jīng)常完整無損。木結(jié)構(gòu)韌性大,對(duì)于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞有很強(qiáng)的抵抗能力,在所有結(jié)構(gòu)中具有最佳的抗震性,這一點(diǎn)在許多大震區(qū)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(jié)構(gòu)的房屋。
耐久性
木制別墅都選擇高級(jí)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(huán)保健康的高檔住宅,木材根據(jù)不同建筑造型經(jīng)過了現(xiàn)代技術(shù)生產(chǎn)加工成不同的墻體型材,再經(jīng)過阻燃、防腐處理等工序,更加堅(jiān)固耐用。對(duì)抗下沉應(yīng)力、抗干燥、抗老化,具有顯著的穩(wěn)定性。如果使用得當(dāng),木材則是一種穩(wěn)定、壽命長、耐久性強(qiáng)的材料。同時(shí),在使用的過程中,可以根據(jù)使用情況決定刷涂木蠟油起到對(duì)木材更多一層的保護(hù)。
防火性
木制別墅的建筑結(jié)構(gòu)用木材均采用《水基性阻燃處理劑》進(jìn)行阻燃處理,具炭化效應(yīng),遇火時(shí),木表面會(huì)形成炭化層,其低傳導(dǎo)性可有效阻止火焰向內(nèi)蔓延,從而保證整個(gè)木結(jié)構(gòu)體在很長時(shí)間內(nèi)不受破壞。
防潮性
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(xiàn)。關(guān)鍵在于在設(shè)計(jì)和建造當(dāng)中采用以木材為基礎(chǔ)的建筑產(chǎn)品時(shí)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(yīng)盡可能排水,但在蓄水時(shí)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(jié)構(gòu)房屋是能做到不被腐蝕和不受潮的,因?yàn)槲覀儗?duì)所有建筑用材進(jìn)行烘干處理,通過烘干處理的木材可以避免絕大多數(shù)的體積變化,這些木材已預(yù)先干燥至含水率19%以下,它的防潮性能甚至可以達(dá)到磚混結(jié)構(gòu)的10倍左右。含水率測(cè)量的是一塊木材中含有多少相對(duì)于木材本身重量的水分。我們計(jì)算含水率的方法是木材在完全干燥時(shí)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(rèn)為是干燥的。木材的含水率在28%左右時(shí)達(dá)到纖維飽和,纖維飽和是干縮和腐爛的基準(zhǔn)點(diǎn)。除非木材的含水率達(dá)到或超過纖維飽和點(diǎn),否則腐蝕菌一般不會(huì)生長。同時(shí),我們對(duì)木材采用ACQ、BAC等防腐劑進(jìn)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(shí)上,與其他常用建筑材料相比木材更不容易因?yàn)榕紶柦穸艿接谰脫p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(xiàn)。
綠色環(huán)保、保溫節(jié)能性
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(huán)保健康的高檔住宅。保溫(隔熱)性能優(yōu)異,比普通磚混結(jié)構(gòu)房屋節(jié)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(jié)構(gòu)墻體,其保溫性能相當(dāng)于610㎜厚的磚墻。木材是“綠色建筑”的首選建材。在一個(gè)礦物燃料日漸減少、成本日益上升的時(shí)代,輕型木結(jié)構(gòu)建筑較之其它建筑材料,有著明顯的優(yōu)勢(shì)。制造木結(jié)構(gòu)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(shí)木材料,被稱為“會(huì)呼吸的房子”,室內(nèi)空氣中含有大量的芬多精和被稱為空氣維他命的負(fù)離子。芬多精和負(fù)離子是現(xiàn)代“森林浴者”倍加推寵的物質(zhì),能有效殺死空氣中的細(xì)菌、遏止疾病、增強(qiáng)免疫力,對(duì)保持大腦清醒、提高注意力、降低血壓、安定神經(jīng)等有明顯功效。木屋中的有害氣體氡的放射量極低,對(duì)人體無害;木材對(duì)能耗、空氣污染和水污染以及溫室氣體排放等因素的相對(duì)影響及小。據(jù)清華大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程研究所研究得出:木結(jié)構(gòu)建筑比輕綱結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能5.3%,比混凝土結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能8.1%,在建筑壽命周期內(nèi),較普通混凝土屋頂可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用約6%。輕型木結(jié)構(gòu)建筑在住宅單元的使用壽命內(nèi)具有大大降低采暖和制冷費(fèi)用的潛力。較之鋼或混凝土等其它建筑材料,木結(jié)構(gòu)中的孔洞使木屋具有出色的隔熱性能。輕型木結(jié)構(gòu)建筑的框架結(jié)構(gòu)之間存有空間,可以容納隔熱材料,能降低采暖和制冷費(fèi)用,減少礦物燃料消耗,以經(jīng)濟(jì)的方式保持舒適的溫度。
木結(jié)構(gòu)建筑體系對(duì)環(huán)境的影響最小
⒈能量消耗比較:對(duì)制造,運(yùn)輸及安裝過程中的能量損耗進(jìn)行比較后,結(jié)果顯示木結(jié)構(gòu)在幾種結(jié)構(gòu)中能量消耗最低。鋼結(jié)構(gòu)是木結(jié)構(gòu)的2.4倍。
⒉溫室效應(yīng)比較:結(jié)果顯示,木結(jié)構(gòu)建筑的溫室效應(yīng)最低。鋼結(jié)構(gòu)是木結(jié)構(gòu)的1.8倍。
⒊空氣污染指數(shù)比較:結(jié)果顯示,木結(jié)構(gòu)污染指數(shù)最低,鋼結(jié)構(gòu)是木結(jié)構(gòu)的1.42倍。
⒋水污染指數(shù)比較:研究結(jié)果顯示,鋼結(jié)構(gòu)的污染指數(shù)是木結(jié)構(gòu)的120倍。
⒌固體廢料比較:研究表明,木結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)及建造過程中產(chǎn)生的固體廢料最少。鋼結(jié)構(gòu)的廢料是木結(jié)構(gòu)的1.36倍。
⒍生態(tài)資源的使用:經(jīng)綜合評(píng)估,木結(jié)構(gòu)攫取的資源最少,鋼結(jié)構(gòu)是木結(jié)構(gòu)的1.16倍。
建筑體系對(duì)環(huán)境的影響——結(jié)論:木結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)境的不利影響最小。
木結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)磚濕結(jié)構(gòu)間的優(yōu)缺點(diǎn)
1、施工期短:木結(jié)構(gòu)房屋的施工期大約是傳統(tǒng)房屋的1/2,為開發(fā)商提供了最快的資金回籠時(shí)間。傳統(tǒng)房屋的施工期是在6-10個(gè)月,木結(jié)構(gòu)的施工期是3-4個(gè)月,完工時(shí)傳統(tǒng)房屋是毛坯房,而木結(jié)構(gòu)完工時(shí)是精裝修的馬上可入住的家。
2、設(shè)計(jì)靈活:木結(jié)構(gòu)房屋在房型設(shè)計(jì)方面更靈活,改變結(jié)構(gòu)簡便,不必拘泥于傳統(tǒng)房屋的許多限制條件,從而為開發(fā)商適應(yīng)市場(chǎng)開發(fā)新房型提供極大方便.
3、低傳導(dǎo)性:木材是很好的絕緣體,有低傳導(dǎo)性,其保溫和御寒性能均很好,相比之下,木結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)的性能好15%-70%(最低值與最高值),可以為消費(fèi)者節(jié)省空調(diào)的電費(fèi)或煤氣費(fèi)。對(duì)開發(fā)商來說,這是非常好的賣點(diǎn)。
4、不怕火災(zāi):木材具炭化效應(yīng),遇火災(zāi)時(shí),木表面會(huì)形成炭化層,其低傳導(dǎo)性可有效阻止火焰向內(nèi)蔓延,從而保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體在很長時(shí)間內(nèi)不受破壞。而鋼結(jié)構(gòu)的極佳熱傳導(dǎo)性會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)迅速升溫、軟化、掉落。
5、無水凝結(jié)性:在四季分明或冷熱溫差大的地區(qū),鋼結(jié)構(gòu)會(huì)因內(nèi)外溫差原因產(chǎn)生冷凝汽,從而水腐蝕其他保溫層等材料,久而久之,會(huì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生不良影響。這也是美國日本等發(fā)達(dá)國家少采用鋼結(jié)構(gòu)做居住房屋的原因之一。而木結(jié)構(gòu)則不存在這個(gè)隱患。木結(jié)構(gòu)本身的平衡性優(yōu)于其它結(jié)構(gòu),木材在經(jīng)過處理后物理性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)輕易發(fā)生變形或化學(xué)反應(yīng)。
6、抗震性最佳:木結(jié)構(gòu)在世界多次大地震中已充分顯示了它絕佳的抗震性。鋼結(jié)構(gòu)的韌性及對(duì)地震的抵抗能力無法與木結(jié)構(gòu)相比。
7、清潔安全的施工:與鋼結(jié)構(gòu)相比,木結(jié)構(gòu)的施工期短,施工干凈簡單,無污水鐵屑等廢料,無大的噪音,無電焊作業(yè),比較安全。