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木结构的特点

    中国是最早应用木结构的国家之一。根据实践经验采用梁、柱式的木构架,扬木材受压和受弯之长,避受拉和受剪之短,并具有良好的抗震性能;建于辽朝(1056年)的山西省应县木塔(见彩图),充分体现了结构自重轻、能建造高耸结构的特点。在木结构的细部制作方面,采用干燥的木材制作结构,并使结构的关键部位外露于空气之中,可防潮而免遭腐朽;在木柱下面设置础石,既避免木柱与地面接触受潮,又防止白蚁顺木柱上爬为害结构;在木材表面用较厚的油灰打底,然后油漆,除美化环境外,兼有防腐、防虫和防火的功能。

    中国的木结构建筑在唐朝已形成一套严整的制作方法,但见诸文献的是北宋李诫主编的《营造法式》,是中国也是世界上第一部木结构房屋建筑的设计、施工、材料以及工料定额的法规。对房屋设计规定“凡构屋之制,皆以材为祖。材有八等,度屋之大小,因而用之”。即将构件截面分为八种,根据跨度的大小选用。经按材料力学原理核算,当时木构件截面与跨度的关系符合等强度原则,说明中国宋代已能通过比例关系选材,体现出梁抗弯强度的原理。与梁、柱式的木构架溶为一体的中国木结构建筑艺术别具一格,并在宫殿和园林建筑的亭、台、廊、榭中得到进一步发扬,是中华民族灿烂文化的组成部分。

    近代木结构是在产业革命以后,随着房屋和桥梁的建设而发展起来。

    得房率高

    由于墙体厚度的差别,木结构建筑的实际得房率(实际使用面积)比普通砖混结构要高出5%---7%。

    工期短

    木结构采用装配式施工,这样施工对气候的适应能力较强,不会像混凝土工程一样需要很长的养护期,另外,木结构还适应低温作业,因此冬季施工不受限制。

    节能

    建筑物的能源效益是由构成该建筑物的结构体系和材料的保温特性决定的。木结构的墙体和屋架体系由木质规格材、木基结构覆面板和保温棉等组成,测试结果表明,150mm厚的木结构墙体,其保温能力相当于610mm厚的砖墙,木结构建筑相对混凝土结构,可节能50%---70%。

    环保

    木材是唯一可再生的主要建筑材料,在能耗、温室气体、空气和水污染以及生态资源开采方面,木结构的环保性远优于砖混结构和钢结构,是公认的绿色建筑。

    舒适

    由于木结构优异的保温特性,人们可以享受到木结构住宅的冬暖夏凉。另外,木材为天然材料,绿色无污染,不会对人体造成伤害,材料透气性好,易于保持室内空气清新及湿度均衡。

    稳定性高

    木材相对其它材料有极强的韧性,加上面板结构体系,使其对于冲击荷载及周期性疲劳破坏有很强的抵抗力,具有最佳的抗震性,木结构在各种极端的符合条件下,均表现出优异的稳定性和结构的完整性,特别在易于受到飓风影响的热带地区以及受到破坏性地震袭击的地区,如日本和北美,其表现尤为突出。

    防火性能

    木结构体系的耐火能力比人们通常想象的要强的多,轻型木结构中石膏板对木构件的覆盖,以及重木结构中大尺寸木构件遇火形成的碳化层,均可以保护木构件,并保持其结构强度和完整性,按中国木结构设计规范设计建造的木结构建筑,完全能够满足有关防火要求。

    隔声性能

    基于木材的低密度和多孔结构,以及隔音墙体和楼板系统,使木结构也适用于有隔音要求的建筑物,创造静谧的生活,工作空间。另外,木结构建筑没有混凝土建筑常有的撞击性噪音传递问题。

    耐久性

    精心设计和建造的现代木结构建筑,能够面对各种挑战,是现代建筑形式中最经久耐用的结构形式之一,能历经数代而状态良好,包括在多雨、潮湿,以及白蚁高发地区。


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