研究现代木结构建筑的结构类型和优势

2021-09-10万金鑫

家园·电力与科技 2021年3期

万金鑫

摘要：现代木结构在建筑工程中应用能够大幅度降低建筑工程对生态环境的破坏，因此深得人们喜爱。下面，针对现代木结构建筑的结构类型和优势进行深入分析，希望文中内容对相关工作人员，以及我国建筑行业发展都可以有所帮助。

关键词：建筑工程;现代木结构;工程质量;结构类型

建筑工程建设不仅会消耗大量能源，而且还会产生大量温室气体，会对生态环境造成一定程度破坏，这对于建筑行业实现可持续发展的一项重要挑战。在此背景下，建筑行业在发展期间，要不断加强对高环境性能建筑材料的寻找与应用。现代木结构在建筑工程中应用具有其材料不具备的优势，为了使其作用能够得到合理发挥，要加强对其类型与优势的探讨。

1 现代木结构建筑的结构类型

1.1原木结构类型

建筑工程的原木结构采用形状与规格相统一的圆木、方木、胶合木构架叠合制作而成，该结构集承重体系与围护结构为一体，在建筑工程中有着广泛应用，而且从整体情况来看，应用效果良好。简单来说，原木结构的建筑工程中的承重墙都是一根根加工的实木堆砌而成[1]。采用原木结构建设的建筑工具有可呼吸性，具有水密、隔声、保湿、阻燃等多项优点，同时，也能够实现堆建筑工程内湿度内的调整，提高建筑工程室内舒适度，这也使原木结构经常被应用在医院、疗养院、度假村、幼儿园等类型的建筑工程中[2]。

1.2轻木结构

轻木结构是通过堆OSB结构板材、石膏板制作的木构架墙体、屋盖和楼板系统建设而成的单层结构或多层结构。轻型建筑工程采用的都为夹心墙，采用玻璃纤维棉或岩棉对墙体内部进行填充，该类型的建筑工程在隔热和隔音上的效果都要强于砖混砌体。轻木结构具有良好抗震性和抗風性，同时，整个外墙体包覆呼吸纸能够使整个建筑工程形成全屋气密系统，避免空气泄露致使室内外传热增导致能耗量增加，也能够降低雨水对建筑工程造成的侵蚀。同时，轻木具有较为广泛的适用性，从目前的使应用情况来看，被广泛应用在别墅、住宅、公园、农房改造等不同类型的项目中[3]。需要注意的是，轻木结构类型建筑，建筑工程的层数要控制在的6层以内，并且檐口要控制在20.0m以内。

1.3 重型胶合木结构

该结构主要是利用工程木产品制作而成的承重或抗侧主构件的梁祝框剪或木剪力墙结构。常见的产品类型有层板胶合木（GLT）、正交胶合木（NLT）等。

GLT主要被应用在大单层木结构建筑和多层木结构建筑、大跨度空间木结构的柱和梁等类型的建筑工程中。NLT平面外向相同力学特性，因此，其被广泛应用在楼面板、剪力墙、屋面板等中[4]。近几年，随着人们对现代木结构技术和材料研究的深入，结构和材料都得到了快速发展，出现了大量木质结构复合材料，例如，单板层积胶合木（LVL）、层叠木片胶合木（LSL）、平行木片胶合木（PSL）等多种类型。

工程木材料的有一项重要特点就是不受天然木材尺寸约束，可以通过加工制作成能够满足在建筑工程和结构具体尺寸要求的构件，而且在外观上能够确保木材整体优美性。胶合木构件在工厂内进行加工，通过工业化生产能够使构件整体加工精度达到要求标准，提高产品整体质量，满足应用需求。各种构件都可通过工厂预制，然后将构件运输到施工现场，直接进行组装。采用工程木材料重型木结构符合现阶段我国建筑工程建设工业化生产理念，降低建设成本[5]。胶合木结构可以制作成大跨度的弧梁或直梁，进而减少建筑工程中柱数量，使室内空间能够满足整体设计要求，适合应用在体育场馆、教堂等大空间类型的建筑工程中。从现阶段我国建筑行的整体发展情况来看，胶合木质预构建主要以预制胶合木柱、梁和正交胶合木楼面板。

1.4 混合木结构

所谓混合木结构指的就是通过木结构或其构、部件和其钢、钢筋混凝土或砌体等不燃材料构成的一种受力结构。建筑工程整体结构中的木结构与下部钢筋混凝土利用预埋混凝土中螺栓和抗拔链接件进行连接，通过该方式进行连接，能够确保木结构中剪力墙边界构件和水平剪力的传递，确保整个结构受力的合理性，提高建筑工程整体质量，使其能够满足应用需求。从目前我国建筑行业的整体发展情况来看，混合木结构具有很强的适用性。例如，在我国的农村个人房屋工程建设中，可以对混合木结构进行应用。工程的一层利用水泥框架或砖混结构，这能够使工程墙体整体抗打击能力得到提高，确保人们生活方式业绩农业生产作业不会遭受不良影响，而且为二三层木结构的隔湿防潮性能得到进一步提高。建筑工程的二三层采用木结构，一方面能够提高建筑工程质量，以及人们生活品质，另一方面也能够体现建筑工程的特性，避免出现千篇一律的建筑。

2 现代木结构的优势

2.1 健康环保

木结构的主要材料为林产品，其具有生态环保性，并且能够实现可持续发展，符合我国可持续发展理念。林产品具有可降解性与可再生性特点，能够减少建筑垃圾，降低建筑工程建设对于生态环境的破坏，减少对不可再生资源的利用。木结构应用到建筑工程中具有良好的隔音、保温、降低辐射等多项功能，能够满足现代人们对健康的需求，并且在价格上其他类选结构相比也具有可比性[6]。

2.2 工程施工周期短

木材自身具有轻质容易加工和有机性等多项优点，木结构建筑工程采取结构预制方式加工，完成加工后，将所有构件运输到的施工现场，通过拼接方式进行加工。整个工程施工期间，施工现场整洁，工期短。现代木结构施工中期一般在30-90d，同时，受工程施工周期短影响，能够降低人工与其他方面投入，这在一定程度上也提高了建筑工程的经济效益。

2.3 抗震防风

现代木结构具有较强的韧性，而且材质轻，利用预埋螺栓与地基进行连接，龙骨、屋架、格栅等材料部件与系统、部件等可利用钢钉或连接器进行固定。通过上述方式处理，能够使现代木结构在承受瞬间冲击荷载和周期性疲劳，具有较强延展性，降低荷载造成的破坏。

2.4 防水防火性能

现代木结构防水性主要体现为4D设计准则：折流、排水、干燥、耐久性良好的材料。建筑工程中良好的排水通道、三道防水层都是具体设计的重点内容，在施工期间要严格遵循建筑工程规范。对于建筑工程来说，火灾发生并不是结构自身造成的而是因为存在有机材料。而采用隔火石膏板，或者其他不可燃无机材料对建筑工程中木质结构进行包裹，阻隔木质材料与明火接触，木材遇火之后，可以在木结构表面快速形成一层碳化层，阻断燃烧。

2.5 良好的保温隔音性能

木材具有多孔结，其对于热能和声音的传导性若，利用岩棉和保温材料对龙骨和墙板间孔隙进行填充，这可以大幅度降低整个结构声音和热能传导。在保温性能上，现代木结构能够达到钢结构的400倍，砖混结构的10倍，性能良好。

3 发展现代木结构的合理建议

3.1 科学转变观念

建筑工程中對现代木结构进行应用并不是盲目消耗森林资源，要将木建筑工业与林业相结合。在发展现代木结构过程中，要积极提高造林积极性，全面结合国家政策，从而促进我国林木产业能够实现良性循环发展，适当应用木材对林业发展能够起到一定激励作用。

3.2 增加企业之间的合作

现阶段我国的木企业研发力度与国外之间存在一定差距，整个产业结合度偏低。因此，企业之间要相互交流，针对技术进行探讨，进而使企业能够掌握先进设计理念和造木技术。

3.3 构建合理的林木资源利用模式

依据我国林业情况，以及建筑工程的具体发展情况，合理结合林木资源与林业工业。我国林地整体分布破碎且不均匀，这对我国森林资源各种效益的发挥会造成不良影响，因此，我国要构建良好的林木业体制，从而实现种、管、采、制、用的循环模式，循环模式如图1所示。

4 结语：

从本质上来说，现代木结构在建筑工程中应用具有环保、绿色、可持续发展等多项优点;因此，得到了广泛应用。目前，现代木结构成为了建筑领域中研究的热点问题，而且在我国建筑市场中占有重要地位。由此可见，我国现代木结构具有良好发展前景，对其进行应用，能够促进我国建筑行业发展，为人们提供舒适度居住环境。

参考文献：