一、什么是現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)?
現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)是集傳統(tǒng)的建材(木材)和現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)、加工及建造技術(shù)而發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)形式。與傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)相比,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的區(qū)別主要在于
1.材料的加工方式不同。
傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)所使用的木材,基本未經(jīng)加工,采取簡單的自然風(fēng)干法。木材的含水率無法保證,開裂、扭曲、易朽、蟲蛀等特性不可避免。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)使用的,都是經(jīng)過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)加工處理過的工程木材。
工程木材和原木有本質(zhì)區(qū)別,它是經(jīng)過現(xiàn)代工業(yè)手段和先進(jìn)技術(shù),加工而成的適合于建筑用的梁、柱等部品部件。原木別墅所使用的主材,都是從國外進(jìn)口的,如俄羅斯樟子松、加拿大SPF(云杉-松木-冷杉的英文縮寫)等。工程木既能保持原木的質(zhì)感,又能很好地解決獨(dú)根材開裂、扭曲變形等問題,增強(qiáng)房屋的耐久性,減少后期維護(hù)成本。
2.連接方式不同。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)用榫卯等方式連接,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)增加了金屬部件等多種連接方式。
3.重復(fù)使用率高
正因?yàn)檫B接方式有了改變,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的拆裝也就變得較為簡單。原木結(jié)構(gòu)房屋可移動(dòng)、可搬遷,主材重復(fù)使用率高達(dá)80%以上。
問:我家滿山都是大樹,你們可以用來為我建木房子嗎?
答:不可以。
1.砍伐成本太高?,F(xiàn)在在農(nóng)村砍一棵樹的工錢,可能都超過很多樹木本身的價(jià)值。對(duì)您而言,不但節(jié)約成本的目的無法實(shí)現(xiàn),恐怕還會(huì)豆腐盤成肉價(jià)錢。
2.加工時(shí)間長、難度大、成本高。先不談別的,只說木材的自然風(fēng)干,就需要很長時(shí)間。另外,小批量初級(jí)加工(鋸、刨、鉆孔等等),無法使用先進(jìn)設(shè)備、實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益,周期長、人工成本無法承受。
3.質(zhì)量沒有保障,后期維護(hù)成本高。小編的一位朋友,為了應(yīng)對(duì)鄉(xiāng)村旅游,采用獨(dú)根材原木建了一幢木屋,每年至少要刷一遍桐油,還這里有問題哪里出毛病,讓他后悔不迭、煩不勝煩。
二、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)有哪些類型?
根據(jù)建筑材料和建造形式的不同,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)可細(xì)分為原木結(jié)構(gòu)、輕木結(jié)構(gòu)、梁柱結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)組合等四種類型。
1.原木結(jié)構(gòu)
原木結(jié)構(gòu)采用規(guī)格及形狀統(tǒng)一的方木、圓木或膠合木構(gòu)件疊合制作,集承重體系與圍護(hù)結(jié)構(gòu)于一體。簡單地說就是,原木房屋的承重墻都是用一根根經(jīng)過工廠加工過的實(shí)木堆砌起來的。
原木建筑保持建筑的可呼吸性能,具有優(yōu)良的氣密、水密、保溫、保濕、隔聲、阻燃等各項(xiàng)絕緣性能,原木建筑自身會(huì)呼吸,能調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度。原木結(jié)構(gòu)適用于住宅、度假村、醫(yī)院、療養(yǎng)院、養(yǎng)老院、托兒所、幼兒園、體育建筑等。
2.輕木結(jié)構(gòu)
輕型木結(jié)構(gòu)是由規(guī)格材及OSB結(jié)構(gòu)板材、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)。輕木房屋大多采用夾心墻,內(nèi)部填充巖棉或玻璃纖維棉,隔音隔熱效果優(yōu)于磚混砌體。
輕木結(jié)構(gòu)外墻的墻骨柱內(nèi)側(cè)為石膏板,外側(cè)為定向刨花板(OSB板)或膠合板,外掛板和其他飾面材料,墻骨柱之間填充不燃保溫材料。構(gòu)件之間的連接可采用釘連接、螺栓連接、齒板連接及通用或?qū)S媒饘龠B接件等。輕型木結(jié)構(gòu)可建造住宅等居住建筑、旅游建筑、商業(yè)建筑、養(yǎng)老院、學(xué)校等等。
3.梁柱結(jié)構(gòu)
梁柱結(jié)構(gòu)是指承重構(gòu)件主要采用層板膠合木構(gòu)件制作的單層或多層建筑結(jié)構(gòu),也稱層板膠合木結(jié)構(gòu)。
梁柱結(jié)構(gòu)住宅主體框架
梁柱結(jié)構(gòu)房屋的墻體可以采用輕型木結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻、砌體墻以及其他結(jié)構(gòu)形式。構(gòu)件之間主要通過螺栓、銷釘、釘、剪板以及各種金屬連接件進(jìn)行連接。梁柱結(jié)構(gòu)多適用于單層工業(yè)建筑和多種使用功能的大中型公共建筑,如大空間、大跨度的體育場館和展覽建筑。
4.混合結(jié)構(gòu)
混合結(jié)構(gòu)是指由木結(jié)構(gòu)或其構(gòu)、部件和其他不燃材料(如鋼、鋼筋混凝土或砌體等)或構(gòu)件共同組成、共同受力的結(jié)構(gòu)體系。上部的木結(jié)構(gòu)與下部的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通過預(yù)埋在混凝土中的螺栓和抗拔連接件連接,實(shí)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)中的水平剪力和木結(jié)構(gòu)剪力墻邊界構(gòu)件中拔力的傳遞。
混合結(jié)構(gòu)實(shí)用性更強(qiáng)
就農(nóng)村個(gè)人建房而言,混合木結(jié)構(gòu)的實(shí)用性更強(qiáng)。一層采用磚混或水泥框架結(jié)構(gòu),可以增加墻體的抗打擊能力,保障正常農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和原有生活方式不受影響,同時(shí)也可為二三層的木結(jié)構(gòu)起到隔濕防潮作用。二三層采用木結(jié)構(gòu),既有利于提高居住質(zhì)量和生活的品位,也可彰顯自家住宅的個(gè)性化和獨(dú)特性,避免農(nóng)村住房千家一面的雷同現(xiàn)象。
三、防火、隔熱、隔音效果如何?
1.木結(jié)構(gòu)的防火性能
木結(jié)構(gòu)房屋建筑的防火性能是大家最為關(guān)注的常見問題之一。
輕木和梁柱結(jié)構(gòu)在歐美、日本等發(fā)達(dá)國家發(fā)展得相當(dāng)成熟,形成了完善的建造規(guī)程和體系。全世界范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,沒有證據(jù)表明木結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)發(fā)生概率要比混凝土建筑高。一般而言,使用合格的防火材料并按照施工要求進(jìn)行建造的輕型木框架結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的防火性能。木框架結(jié)構(gòu)內(nèi)墻板和樓蓋板通常使用石膏板、水泥纖維板等材料作為保護(hù)層,墻體和樓板結(jié)構(gòu)的防火性能主要取決于這層保護(hù)材料的防火性能。石膏板是最常用的保護(hù)材料,分為防火石膏板和普通石膏板,通常采用自攻螺釘把石膏板等直接連接在木擱柵或木龍骨上。不同種類和厚度的石膏板可以提供0.5-3.0小時(shí)的耐火極限。
2.木結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能
由于木材的蜂窩狀結(jié)構(gòu)具有數(shù)以百萬計(jì)的小氣孔,是一種天然隔熱材料。因?yàn)椴牧系膶?dǎo)熱系數(shù)隨其相對(duì)密度的增加而增大,所以木材的保溫性能優(yōu)于密度高的材料,是混凝土和磚石的10倍左右,是實(shí)心鋼材的400倍。原木結(jié)構(gòu)別墅外墻厚度有70、90、105、136毫米等多種規(guī)格。即以最薄的70毫米墻體計(jì),其保溫隔熱性能,也相當(dāng)于700毫米厚的混凝土和磚石墻體(混凝土和磚石墻體的厚度一般為240毫米)。
輕木結(jié)構(gòu)建筑的保溫隔熱效果,是基于包括墻體、屋蓋、樓蓋中有效隔熱材料共同作用的結(jié)果。而較高的隔熱效率,關(guān)鍵在于其圍護(hù)結(jié)構(gòu),從里到外由6層組成:墻板內(nèi)襯(通常為防火石膏板)、防潮層(通常為聚乙烯薄膜)、1層非可燃性的隔熱材料(通常是填充在墻龍骨間的玻璃纖維棉,該隔熱材料也敷設(shè)在屋頂屋架間隙和樓板格柵間)、外墻結(jié)構(gòu)基木板、有通氣功能的建筑用呼吸紙、外墻裝飾覆面板。
使用同樣的玻璃纖維或泡沫塑料作為保溫材料時(shí),木結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)的保溫性能高15%-70%??墒菇ㄖ锏氖褂媚芎拇蟠蠼档汀T诙臼彝鉁囟认嗤瑮l件下,木結(jié)構(gòu)要比混凝土結(jié)構(gòu)建筑的室內(nèi)溫度高6℃;夏季則剛好相反。木結(jié)構(gòu)房屋墻體材料的保溫御寒性能和通常采用的磚混結(jié)構(gòu)墻體相比可大大節(jié)省空調(diào)數(shù)量、空調(diào)用電和煤氣。研究數(shù)據(jù)表明,木結(jié)構(gòu)房可節(jié)能60%。
3.隔音性能
木結(jié)構(gòu)的隔聲性能也優(yōu)于磚混結(jié)構(gòu)和其它結(jié)構(gòu)形式。輕木結(jié)構(gòu)墻體和樓蓋中填充的玻璃纖維棉或巖棉等保溫材料,也是較好的隔聲材料,能夠減低聲音的傳遞。沒有磚混結(jié)構(gòu)常有的撞擊性噪聲傳遞的問題。同樣厚度的玻璃纖維棉或巖棉,其保溫效果是混凝土的8-12倍,降噪吸聲效果是混凝土的4倍。實(shí)際檢測(cè)結(jié)果表明,50mm厚的玻璃纖維棉或巖棉可以降低噪聲50dB。木結(jié)構(gòu)建筑中各類功能建筑或各種隔聲要求的墻體,可以根據(jù)要求采用不同形式滿足其隔聲要求。輕木屋結(jié)構(gòu)空腔填充雙層50mm厚的玻璃纖維棉或巖棉,再加上金屬保溫板(外掛板)、石膏板和竹木纖維板(內(nèi)掛板),其隔音性能可達(dá)到同樣厚度磚混墻體的30倍。如果隔音要求很高,再增加部分成本,還可以做到絕對(duì)隔聲。