高层纯木结构的建筑设计探索

卢毅

1 了解高层纯木结构的建筑的发展以及成就

简单的理解，纯木结构的建筑就是一个建筑全部都是要木头建造的。说起木结构，在我国可以说是源远流长，历史悠久。在中国早期的历史时期，由于技术和生产条件的限制，木头成为了人们的建筑工具。后来，简单的木式结构建筑由于漏水等原因，不能够满足人们的居住需求，而且人们的生产建筑技艺得到了一定程度上的提高，所以这时就出现了较为精致的木结构建筑，以及砖木结构建筑。中国传统的木结构建筑主要分为三个体系，分别为梁柱结构体系、轻型木结构体系、以及其他木结构体系。而在这几种结构体系当中，梁柱结构体系是中国传统建筑中的尤其常见的一种，这种结构体系中，房梁之间的摆放距离大，也正是因此，梁与柱之间就形成了传力体系，这一传力系能够承担相当程度的负重。再说轻型木结构体系，这种体系在一些北美洲国家的建筑中较为常见，并且大量采用这种方法进行建筑施工。轻型木结构体系的主要结构构建是结构骨架，次要结构构建是墙面板、楼面板以及屋面板。主次结构构建之间相互作用，各自承担自己的荷载，最终并传递到建筑的基础上。这种结构体系有许多优点，它具有结构灵活、经济安全的优点，能够大面积地应用在许多大型的民用和工业建筑上。除了以上两种结构体系，还有门式框架、拱结构框架、穹顶结构等常见的结构体系。在我国的历史长河中，留下了不少璀璨的木结构建筑，比如应县木塔、广西玉林的真武阁、山西大同恒山悬空寺、北京故宫太和殿、北京天坛祈年殿等。这些木结构建筑都是中国木结构的典范之作。拿真武阁来讲，真武阁的地基没有坚硬的石头，也自然不是更加牢固的钢筋水泥。另外，在真武阁这一整栋楼中，没有使用过一个钉子，全部都是榫卯结构，并且运用了杠杆定理，即使历经百年，依旧能够坚如磐石，最重要的是真武阁的二楼上有四根悬在半空中的大柱子，但是这四根悬在空中的大柱子却能够承受上边非常大的重量。在许多的建筑大师看来，都一致认为这是一个非常优秀的木结构建筑。由此可见，我国传统的纯木结构建筑还是相当厉害、相当稳固的。

2 高层纯木结构建筑的发展及其限制因素分析

虽然近几十年来我国的经济得到了快速的发展，但是在经济发展的过程中我们忽略了环境的保护，建筑垃圾每年的数量都在不断的上升，有些建筑垃圾可以进行循环再利用，而有些建筑垃圾却不能进行回收利用，那么这部分垃圾就对环境造成了或大或小的不利影响。木结构的历史也算是相当的悠久，并且在传统的建筑中发挥了它必不可少的作用。在当前这个时代，纯木建筑大多数为一些艺术品，以参观欣赏为主，并没有真正的用来居住或者用来办公，就更别说是高层纯木建筑了。钢筋混凝土这种当下主流的建筑工艺，其工艺较为简单，造价低，施工速度快，能够满足快速城市化过程中高层建筑施工的需要。高层纯木结构的建筑受到多种因素的限制，首先是建筑的原材料，我国由于以前的滥砍滥伐，导致我国目前能够用于砍伐进行建筑的木材是少之又少，如果为了进行建筑而大面积地砍伐木材，则会使当地的生态环境得到破坏，这不符合经济发展的客观规律；但是如果选择进口木材，那么木材的成本会提高，从而必然致使建筑的成本提高，也就降低了人们的购买欲。而且作为高层建筑的木材，对其也有较高的要求，比如说木材的保温性能、抗震程度、可燃性、干湿度等等因素，这都是在纯木建筑中需要考虑的。另外，现如今人们已经在潜意识中认同了钢筋混凝土的建筑工艺，对于纯木结构的建筑，人们更多地受到历史因素影响的限制，对纯木结构的建筑并没有多大的购买欲望与购买需求。因此，对于高层纯木结构的建筑要想得到发展，就必须改变大众对纯木结构建筑的认识，增加他们的购买需求，只有顾客选择了购买，高层纯木结构的建筑才算有其价值。最重要的是，在古代会有很多的匠人，例如木匠、皮匠，而在如今这个时代，已经很少有人称之为匠人，我国经济的快速发展，城镇化也成为了一种趋势，新一代的年轻人不愿意选择继承老一辈人的一些手艺和技术，选择了进城务工，也正是这个原因，使得我国一些优秀的传统技艺面临失传的威胁。匠人越来越少，而对于木匠的数量更是少之又少，而且能够进行建筑的木匠更为稀有。以上这些就是高层纯木结构所面临的问题。

3 高层纯木结构建筑的发展及前景分析

任何一件事物都有两面性，都有优缺点。高层纯木结构的建筑虽然说受到一些因素的制约，但是制约因素不能阻碍其发展。时代的进步，人们的居住欲求有了一定程度的改变，一些人更注重艺术因素，对纯木建筑产生了极大的兴趣。对于高层纯木结构建筑的发展，国家应当大力提倡匠人精神，出台相关的保护木匠和木结构建筑的措施，并建立相关的培训机构对感兴趣的民众进行培训。与此同时，还要建立高层纯木结构建筑的法律法规，使高层纯木结构建筑得到规范。另外，在建筑施工前，要对木材进行严格的筛选，确保质量，并对木材的干湿度进行详细的了解，因为木材是可燃的，如果出现失火的情况是非常严重的。最后，我们需要改变人们对纯木结构建筑的认识，要了解高层纯木结构并非像古代传统建筑那样，现代高层纯木结构建筑也有很多的优点，要解决大众观念限制的问题，只有解决了大众观念问题，高层纯木建筑才能较快的发展。高层纯木结构建筑的前景也相当可观的，高层纯木结构的建筑有较高的舒适度，并且在保温性能、抗震强度、空气流动等方面都有非常强的竞争优势，而且对于有钱人来说，这种建筑较为高端大气上档次，使他们居住的重要选择。目前我国比较重视环境的发展，而木材这种建筑材料，几乎没有什么污染，并且剩下的建筑木材还可以进行循环利用，这就刚好符合国家的这一趋势，纯木结构建筑在装修上也比较方便，不需要购买繁琐的装饰物品，也没有较大的装修安全问题。高层纯木建筑因为其建筑材料是木材，所以其抗震能力还是比较强的，即使出现强度非常大的地震，相比于钢筋混凝土的建筑来说，也不会造成太大的伤害，所以说，高层纯木结构建筑的安全性能还是相对较好的。

4 结语

随着我国经济社会的快速发展，城市化脚步的越来越快，人们的审美观念、居住欲求也有了一定的转变。高层纯木结构建筑作为一项时代发展的产物，在当今时代得到了越来越多人的认可，并且科学技术的发展也使高层木结构建筑更加具有合理性、安全性。目前我国在经济发展的同时更加注重环境的保护，而作为高层纯木建筑材料的木材是相当环保的，对环境没有什么危害，因此，高层纯木结构建筑前景还是相当可观的。但是还需要国家对高层纯木结构建筑的设计发展进行指导，完善高层纯木结构建筑的制度规范，并对高层纯木结构建筑进行大力支持，从而促进我国纯木结构建筑的发展。