解读装配式木结构建筑的应用现状及展望

2020-02-15 00:30赵晓茜
建材与装饰 2020年1期
关键词:游泳馆木结构木材

赵晓茜 韦 妍

(青岛滨海学院 山东青岛 266555)

木结构是我国古代建筑中一种结构体系,主要是以木构梁柱为承重的骨架。而随着不断的发展,现代化技术水平不断提升的同时,也使得木结构建筑逐渐朝着现代化方向发展。基于此,本文即对装配式木结构建筑的应用现状进行了分析,了解了其自身的特点,并对其今后的发展进行了展望。

1 装配式木结构建筑的特点分析

与传统的钢筋混凝土结构建筑相比,对于装配式木结构建筑来说,其具备了很多的优势以及特点,具体可以体现在以下几个方面:

(1)具有较强的环保性能。对于装配式木结构建筑来说,其在实际的生产环节以及建造环节,都在一定程度上凸显了自身的环保性能。一方面,低碳排放量非常少。在具体的应用过程中,与钢材以及水泥相比较,木材在实际的生产阶段,其碳的排放量相对较少,不会对生态环境造成严重的影响。而对于钢材以及水泥来说,其在生产阶段,通常会释放大量的温室气体,比如:CO等,进而对环境造成了非常严重的污染,严重阻碍了社会的可持续发展步伐。另一方面,环境污染最小。对于装配式木结构建筑来说,其无论是在建设环节还是在拆除环节,都不会对环境造成污染。尤其是在木结构建筑的拆除过程中,其拆除之后,木材非常容易处理,还可以实现循环利用。此外,这一结构的节能保温性能非常强。因为木质的导热系数相对较小,并且木质墙体的保温隔热效果相对良好,能够对保温所消耗的能量进行降低,对建筑整体水平的提升有很大促进意义。

(2)具有良好的安全性能。针对装配式木结构建筑而言,其还具有较强的安全性能。一方面,抗震安全性。一般情况下,由于木结构建筑本身的质量就相对较小,如果出现地震灾害,其不会吸收太多的地震力。并且,木结构的韧性也相对较大,可以良好的抵抗周期疲劳破坏等问题,集中对能量进行消散。另一方面,防火性能良好。木结构构件的耐火十分高,主要是因为碳化层可以对其进行有效的保护。当火灾出现的时候,木材会快速的进行碳化,有效的将木材与外界进行隔离[1]。

(3)可持续性并且改造方便。对于木材来说,其是唯一可以再生的建筑材料。因此,在实际的建设过程中,只要科学的对木材进行管理,合理的对树木进行砍伐,就可以以树木的成材周期为循环,源源不断地为建筑工程建设提供材料。此外,装配式木结构建筑设计方面也具有较强的灵活性,改造起来也比较方便,可以对空间布局进行随时的调整[2]。

2 装配式木结构建筑的应用现状

2.1 国外装配式木结构建筑的应用现状

在日本、北美以及新西兰等国家,其对木结构的应用相对普遍,涵盖的领域也比较多,包括:体育馆、住宅以及火车站等。

(1)住宅。在北美国家的发展过程中,针对住宅层面,由于人们对居住环境以及质量要求的不断提升,使得在具体的建造过程中,也逐渐衍生出来集设计、制作以及装修等为一体的集成住宅产业。在生产方面,实现了工厂标准化,然后在施工现场进行统一的安装[3]。通过对北美轻型木结构住宅的进一步分析得知,其主要是将小尺寸木构件按不大于600mm的中心间距密置而成的结构形式。在北美的住宅建筑中,这一4*4结构建筑形式所占据的比例非常大。

(2)体育馆。美国塔科马穹顶体育馆以及日本大树海体育馆,就是应用装配式木结构的典型建筑。尤其是日本大树海体育馆,其在建造过程中,就采用了双向胶合木杆件和支撑构件组成的三维桁架结构,给人一种舒适感。

(3)桥梁。在国外,针对木结构桥梁而言,其除了应用在人行桥之外,还会应用在大型公路桥,比如:美国Alton Sylor Memorial桥等[4]。

2.2 国内装配式木结构建筑的应用现状

与国外的一些发达国家相比,在装配式木结构建筑方面,应用的也相对广泛,包括:游泳馆、小学以及拱桥等。

(1)游泳馆。我国在游泳馆的建设过程中,对装配式木结构的应用相对广泛,而最具有代表性的就是贵州省黔东南州游泳馆。针对贵州省黔东南州游泳馆,其在建造的过程中,就对大跨度木拱屋架结构形式进行了应用。其中,游泳馆的上部屋盖,应用了张弦木拱体系。游泳馆的表面,应用了环保型木材防腐液ACQ进行二次涂装,大大提升了建筑结构耐久性,也强化了游泳馆的整体防潮性能[5]。

(2)小学建筑。在我国,不仅游泳馆建设中应用了装配式木结构,在一些学校建设中,也应用该结构。比如:成都都江堰向峨小学。该小学的总体建筑面积为5290m2。在具体的建设过程中,针对教学综合楼以及宿舍楼,就对轻木结构进行了应用。其中,楼面结构是由两个方面共同组成,分别为楼面搁栅和楼面板,在楼下层墙顶标高处,对大梁进行设置,然后在搁栅之间位置,利用填块,以实现对二者进行有效衔接的效果和目的。

(3)拱桥。在桥梁建设中,应用装配式木结构最具有代表性的就是苏州胥江木结构桁架拱桥。该拱桥全长108m,宽度为6m。在对苏州胥江木结构桁架拱桥进行具体的建设过程中,总共应用了400m3的木材,是当前世界上单孔跨度最大的木结构桥梁。

3 装配式木结构建筑的今后发展展望

在我国几千年的建筑历史中,木结构是最为重要的一种建筑形式。但是,发展到20世纪60年代,我国木结构建筑建设项目相对减少,与国外的一些发达国家相比,还存在着很大的差距。所以,在我国今后的发展中,针对装配式木结构建筑来说,其具有非常广阔的发展空间。因此,在今后,应该强化对木结构建筑的推广以及应用,科学的进行引导,尽可能的在最短的时间形成完善的木结构建筑产业链,让各方主体可以形成合力,大力推进我国装配式木结构建筑发展进程。

(1)加大宣传,大力推广装配式木结构建筑体系。在具体的发展过程中,针对地震区以及旅游度假区等,应该侧重对装配式木结构建筑的推广。

(2)加大对多层以及高层木结构建筑技术的研究力度。在实际的发展阶段,政府部门应该加大重视程度,积极地在历史风貌建筑改造中对木结构建筑进行应用。

(3)有效的解决装配式木结构建筑应用期间存在的问题以及不足。针对国内的高等院校以及研究机构等,应该加大研究力度,有效地解决装配式木结构建筑在防火以及防潮等层面存在的问题,保证可以最大程度地为装配式木结构建筑发展扫清障碍。

4 结束语

在我国的实际发展过程中,由于经济实力以及综合国力的不断提高,使得我国已经具备了大力发展现代木结构建筑的条件。当前,发展现代木结构,主要是以绿色低碳建筑工业化为主要的路径,进一步对装配施工结构的建筑发展进程进行推动,保证建筑行业能够实现绿色转型升级的效果和目的。同时,在实际的发展过程中,也应该加大对工程木材的研发以及投入,科学的对现代化先进技术水平进行应用,以确保我国现代装配式木结构建筑能够朝着良好且可持续的方向迈进。

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