吉林省装配式木结构农房设计策略研究

李天骄 王铃溪

（吉林建筑大学， 吉林 长春 130118）

随着社会的不断进步和发展，吉林省大力推进新农村建设，以达到城乡建设全面发展的目标。由于钢筋混凝土建筑给自然环境、人居条件以及能源等带来的负面影响渐渐凸显，人们意识到建筑可持续发展的重要性，木结构产业化在应对建筑可持续发展以及大规模生产具有良好的效果，建造环境友好型的装配式木结构农房成为新农村建设的必然发展趋势。

1 吉林省木结构农房现状

吉林省森林资源丰富，木结构农房在吉林省地区有着悠久的历史渊源，就其演变形式来说，我们将木结构农房分为两种类型。一种从古时的竖穴居住方式发展而来，随后添加木材为支架逐步向地上居住形式演变，形成马架子房的雏形，继而变为梁柱式木结构农房；另一种从东部山地巢居演变而来，现东部地区以木刻楞式农房为主。

梁柱式木结构分布在吉林省中西部地区，建筑通过梁、柱传递荷载，是典型的“墙倒屋不塌”结构，并且根据中西部具体地区气候特点的不同，演化出了不同的形式。中部地区以我国传统抬梁式木结构为主，受经济以及其他因素限制，建筑形式简单方整，大多呈长方形，屋顶为两坡顶；而西部地区由于风大的气候因素，改变了原有的屋顶形式，变为囤顶，抬梁式结构也变型为一架梁、梁上立短柱的形式，通过短柱的高低来确定囤顶的弧度，有效减少了风的影响。

木刻楞农房则多分布于吉林省东部山区，东部地区森林长势繁茂，木材资源丰富，可就地取材。木刻楞农房是墙体承重，以木材为墙体，层层叠置咬合，形成坚固的外围护体系。由于技术条件限制，木刻楞农房多为最简单的方形。

吉林省木结构农房有着诸多的优点，但也存在许多的问题：

（1）缺乏理论体系支撑。经调查研究，原有木结构农房多是凭借生活经验和口口相传的技术自建而成，形式单一，功能局限。

（2）技术条件局限。构件尺寸精度不够，难以实现标准化生产；只能建造单层农房，高度和层数受到了极大的限制；结构材料易腐坏，房屋使用寿命不长。

（3）缺少美学设计。由于经济条件等限制，木结构农房在传承我国木结构形式的同时，也简化了结构形式，并且去除了装饰性的构件，现有木结构农房只为遮风避雨，仅具备最基本的房屋属性。

（4）对可持续发展有消极影响。原有建筑材料来源为就地取材，但自由开采森林资源，对自然环境造成破坏，不利于可持续发展。

而我省木结构产业化的推进和新型木材的研发和引进，对于我省的木结构农房来说，既是机遇，也是挑战。

2 装配式木结构的发展现状

装配式木结构是按照一定的尺寸要求将木质构件预先在工厂完成生产，运输到施工现场进行组合建造，使其成为具备功能属性的建筑。装配式思想历史悠久，宋代颁布的《营造法式则例》已经能够对木质构件尺寸提出详细的要求；现在，装配式木结构的理论体系和施工技术等更加完善。

近年来，一系列与装配式木结构建筑和木质构件有关的规范及著作相继发表，如国家建筑标准设计图集《木结构建筑》、《装配式木结构建筑技术标准》、《木结构设计规范》等，规范装配式木结构设计，完善其理论体系，使其有所参照、有所依据。

装配式木结构技术更是飞速发展，以北美的轻型木构架体系、日本的预制装配式框板胶合木结构体系为例，在层高以及灵活性等方面均有很大突破。我国装配式木结构建筑虽起步较晚，但一些学校和企业等已经开始实施生产实践工作并且有了一定的进步。

HPLC法同时测定药用卤化丁基胶塞中5种抗氧剂和游离硫的含量 ……………………………………… 朱碧君等（18）：2475

装配式木结构建筑相对于传统木结构建筑具备了很多的优势：

（1）建造速度快，质量好，可大规模生产。由于装配式木结构具备完备的理论体系的生产系统，可以精准的预先生产，随后组装即可，缩短了现场作业的时间，提高了建造效率，而且能够确保质量。

（2）空间布局自由灵活。可任意更改墙体或门窗位置，对室内空间进行扩大或缩小。

（3）建筑节点连接形式多样，设计性强，具备美学特色。

（4）污染少，从预制生产、施工、建成到拆除，全建筑生命周期污染几乎为零，有利于可持续发展要求。

2 装配式木结构建筑设计特点

装配式木结构建筑的设计可以从以下三个方面来进行解析，分别是结构选型、空间布局和细部节点，使其应用时更加清晰透彻。

装配式木结构的类型根据装配式木结构规范可以分为轻型木结构、胶合木结构以及原木结构。轻型木结构是由构件断面较小的规格材均匀密布连接组合而成的一种结构形式，各部分承重构件共同作用，承重并传递荷载，有着结构布置灵活、经济、安全的特点。胶合木结构是指承重构件主要采用层板胶合木制作而成。原木结构是采用形状、规格统一的圆木、方木或层压木叠合而成的，承重体系即围护体系。而装配式木结构的预制化程度也有所不同，可预制梁柱组件、板式组件、空间组件或将以上三种组合预制。预制梁柱组件的建造时需先安装好承重梁柱框架、再安装楼板屋顶；预制板式组件相对于预制梁柱组件，其预制化程度更高，在结构强度方面有更大的富余；预制空间组件结构的装配化程度更高，结构、设备乃至内装均在工厂预制完成，但其尺寸受运输和安装限制，不利于大范围推广。

装配式木结构的空间布局相对灵活，可由几个基础单元组合而成，也可通过拆卸，产生其他类型的组合，主要根据用户需求而改变。

装配式木结构的节点设计主要分为柔性设计和刚性设计两种。柔性节点以传统的榫卯节点为例，能够在外强力的作用下发生少量的位移和变形，对于削弱外强力影响有着很好地作用，抗震效果好；而刚性节点是将木和金属结合设计，通过金属进行连接，随着技术的发展，刚性节点具有强度大，刚性好，能预制生产并满足美学要求的优点。

3 吉林省装配式木结构农房设计策略

农房是指农村地区用于农民居住使用的建筑。吉林省装配式木结构农房正处于起步阶段，其建筑建造与国外、国内先进地区都有很大的差距，为保证吉林省装配式木结构农房能够广泛应用，提出以下建构策略：

（1）选择适当的建筑结构类型。结构类型必须要符合复杂的气候以及地理环境，也要切合当地的经济发展水平。对于交通条件不便或者经济条件较差的地区，为了使空间尺度不受结构本身或交通运输等外界条件约束，采用轻型木结构为最佳选择。

（2）合理布置功能分区，预留弹性空间。随着时代的进步和农村人口结构的变化，吉林省农房功能分区布局需求也千变万化。青壮年外出务工，只供留守老人儿童居住的房屋，其空间布局应以开敞为主，除卧室、盥洗室等基本功能要求，其余空间作为休闲活动区域，增添趣味性；而三代同堂或四代同堂之家，应多布置隔间以满足居住要求。

（3）加强细部设计，建设美丽农村。吉林省农村的经济水平正飞速发展，人们不再满足于基本的物质需求，为创造更高品质的居住环境，在进行装配式木结构农房设计时，更应关注美学要求。木材搭配其他材料的细部装饰，木材搭配钢材的节点设计，各部位的连接方式设计，不仅使建筑稳固，其效果也更美观。

（4）坚持可持续发展设计。建筑的可持续发展设计应体现在建筑的全生命周期，在利用预制生产的部件组合建造时，应将主体结构以及其他结构体系区分开来，在后期的建筑维护时，即可通过更换或维护主体结构或部分部品来达到建筑的可持续发展目标。

5 结束语

综上所述，吉林省发展和推广装配式木结构农房具备可行性，从地域性和可持续发展的角度出发，对其结构选型、空间布局以及细部设计等提出设计和技术的要求，以期对日后吉林省装配式木结构农房的全面发展具有指导性意义。

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