现代木结构建筑的结构类型和优势

加拿大木业

加拿大森林资源丰富，是全球可持续森林管理体系的领导者。加拿大的森林面积约为3.47亿hm2，占全球森林面积的9%，但森林砍伐量仅占全球总砍伐量的0.3%。加拿大拥有世界上最大的第三方认证的森林面积，其有效的、监管严格的森林管理体系，保障了加拿大的林产品可持续地输出。

由于加拿大地处亚寒带及寒带地区，所以森林以亚寒带针叶林为主。这些树种的木材可加工成软木锯材和工程木产品，可被广泛用于各类木结构建筑。木材是一种天然、环保、可再生的绿色材料，具有保温性能好、自重轻的特点。近年来，受到越来越多建筑师和开发商的推崇。木材在砍伐、运输和加工过程中所产生的碳排放比其他传统建材要少的多。

在加拿大，80%的住宅是木结构建筑，其木结构建造技术已经达到成熟水平。而在我国，随着建筑业进入到一个新的时代，在建筑科研技术与施工管理水平得到提升，工业化程度和城市化加快的同时，能源消耗和环境问题也逐渐浮出水面。在这种情况下，绿色建筑材料的选择显得尤为重要。

有别于中国传统木结构的榫卯连接，现代木结构建筑多采用金属连接件连接。按材料类型和结构体系大体可分为轻型木结构、重型胶合木结构，木混合结构类型。现代木结构建筑以形式多样、造型独特、亲和力强的特点被越来越多地应用于各类实际工程中。

木结构建筑的结构类型

轻型木结构

轻型木结构是由木骨架墙体、木格栅楼板和木屋盖组成的结构体系。轻型木结构抗风、抗震性能良好。外墙包覆的呼吸纸可帮助形成全屋气密系统，以防止空气泄露导致的室内外热传递增加而增大耗能以及减少雨水侵蚀提高建筑的耐久性能。并且轻型木结构建筑使用舒适度高，可广泛用于住宅、别墅、移动木屋、公园、农房改造项目等。根据《多高层木结构建筑技术标准》GB/T 51226-2017 中的规定，轻型木结构最高允许建造6层，檐口高度不超过20米。

重型胶合木结构

胶合木结构是指采用工程木产品作为承重或抗侧主构件的梁柱框架或木剪力墙结构。常见的工程木产品如：层板胶合木（Glued Laminated Timber，简称GLT、以及正交胶合木（Cross Laminated Timber，简称CLT）、层板钉接木（Nail Laminated Timber，简称NLT），这些都是胶合木结构的主要承重构件。

层板胶合木主要应用于单层、多层的木结构建筑，以及大跨度空间的木结构建筑的梁和柱。正交胶合木因其平面外双向相同的力学特性，广泛应用于板式结构如剪力墙、楼面板和屋面板等。层板钉接木多用于楼面板、屋面板和墙板，定向刨花板覆盖于NLT板上，并用钢钉可靠连接之后可提供平面内刚度和横向隔膜的抗剪能力。NLT板也可作为剪力墙或隔墙使用。随着木结构技术和材料的发展，新型的木质结构复合材也不断涌现，如单板层积胶合木（Laminated Veneer Lumber， 简称LVL），平行木片胶合木（Parallel Strand Lumber，简称PSL），层叠木片胶合木（Laminated Strand Lumber，简称LSL）

工程木材料不受天然木材的尺寸限制，能够制作出满足建筑和结构尺寸要求的构件，在构件外观上又能保持木材优美的特性。胶合木构件可在工厂内生产。工业化生产可提高构件加工精度，更好地保证产品质量。其结构构件可以在工厂预制，再运输到现场进行组装。采用工程木材料的重型木结构是符合工业化生产理念的装配式木结构。胶合木结构可制作大跨度的直梁或弧梁，减少中柱数量，满足室内大空间的设计要求，适用于教堂、体育场馆、娱乐设施等公共建筑。

目前我国胶合木预制构件主要以预制胶合木梁、柱和正交胶合木楼面板、屋面板为主。此外，工程木构件如正交胶合木板的木材用量是轻木格栅墙板的3～5倍，能更好地发挥木材的固碳作用，使用来自可持续管理森林的木材制造的重木构件既符合国家大力推进装配式建筑的政策，又符合“绿水青山就是金山银山”的环保理念。

木混合结构

木混合结构主要是指木结构与混凝土或钢结构共同承重或抗侧的結构体系。此类结构在加拿大和北欧非常普遍，在国内也有诸多类似的应用。

木结构建筑的主要优势

低碳环保

树木在生长的过程中吸收二氧化碳，释放氧气。吸收的碳转化为树木的枝干和树叶，被储存起来。1 m3的木材可储存约1 t的二氧化碳。当使用木材建造时，相当于延长了树木的固碳周期，赋予了树木第二次生命，将碳继续储存在建筑物当中。从长远来看，木结构的大规模应用，为缓解全球气候变暖贡献了力量。

可预制

木结构建筑中的木桁架、楼梯、屋面板、墙体都可在工厂完成生产，装配，然后运到工地搭建、安装。同时设计灵活，可满足不同结构的用途。

安全耐久

木结构相较于其他建筑结构自重轻，在地震工况下连接节点能吸收大量地震能量，故抗震性能较好。设计合理，施工质量优异的木结构建筑项目耐久性能良好。建筑物的耐火性能并不是取决于单项建筑材料的性能，而是取决于整个建筑系统的耐火等级。例如轻型木结构的主体框架内侧采用耐火石膏板包覆，能有效增加耐火时间并且防止火焰蔓延;胶合木梁柱在燃烧时，木材表面形成一层炭化层，将木材与外界空气隔绝并能提高整根木构件可承受的温度。在燃烧过程中，内部未被碳化的木材没有较大的强度折减，因此大截面木构件遇火时其强度保持时间比钢构件更长。