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國外集成木結構建築的研究現狀如何?

在西方發達國家,經過上個世紀幾十年的發展,裝配式建築技術已經成熟,進入了壹個比較完整的發展時期。完善方面包括提高居住質量,提高零部件質量和設備質量,進壹步發展和融合建築工業化,發展新型環保建材,開發利用新能源,加強質量保證和技術管理協調。從結構壹體化到室內裝修壹體化,提高預制率。

A.歐洲

歐洲住宅產業化經歷了註重數量、數量與質量並重、質量優先三個階段。許多歐洲國家的建築已經實現了高效的流水線集成建築形態生產。設計中心下命令,生產線精準操作,結構體系制作,保溫材料固定,門窗安裝,設備管道安裝,墻面裝飾面施工。全程在工廠加工,最後拉到工地施工。五天就能建起壹棟兩層左右的小樓,可以拎包入住。

在歐洲,由於集成建築的發展,房地產商逐漸分為房地產開發商和建築制造商。在歐洲最大的裝配式建築展區維也納,展示了由數十家企業的150多家工廠加工建造的先進裝配式建築,展現了其獨特的風格和特色。法國ALGECO是歐洲最大的綜合建築制造商。其輕鋼結構裝配式集成建築廣泛應用於各類建築,還可根據客戶需求打造高品質住宅,包括室內外裝修。其輕鋼結構建築為1至3層建築,采用3D模塊化建造。該建築可以由多個3D模塊化箱體單元組裝成壹個大的使用空間,也可以用隔板分割成小空間,組合方式靈活。3D模塊為輕鋼結構框架,墻板可采用多種保溫夾芯板。屋頂壹般覆蓋有壓型鋼板、保溫材料和各種吊頂,管道可以隱藏在柱子的橫截面內。

現代實驗性現代木裝配建築的先驅是20世紀80年代在英國開發的Segal系統。事實上,這並不是真正使用集成裝配,但它確實突出了標準化和簡單的施工技術體系,這種技術已被廣泛應用於英國普通家庭建造的房屋中。國際木材研究與發展協會(TRADA)也開發了壹套木質裝配式建築體系,並應用於整數住宅的原型。

芬蘭HONKA公司生產的原木結構木屋

在木結構建築體系的發展中,現代木結構技術在瑞典、芬蘭等歐洲發達國家早已廣泛應用。瑞典的Huf'n'Puf系統已經在德威治開發區使用。本工程中柱梁體系建在預制混凝土板制成的地下室內,木結構可與多種立面材料組合,滿足防風防雨和防火的要求。木結構約占住宅建築的90%,結構體系壹般為原木結構體系(即疊層建築)。這種系統集成度低,現場施工量大,成本高,但在建築質量、使用時間和性能上有很強的優勢。

德國的木結構研究是國家研究的重點,有各種先進的研究所和設計院,實驗性建造了多種類型的木結構建築。其中,著名的何復公司主要生產的壹系列HUF屋木結構建築科技含量高,實現了室內智能控制。為了滿足質量保證,現場施工量還是比較大的,價格也比較高,主要面向高端客戶。

B.美國

美國的住宅建築長期以來以木結構為主,獨棟別墅占據主要位置,80%以上的居民居住在溫暖的木結構建築中。其中采用了20世紀30年代發展起來的氣球預制木框架。美國工業化住宅建築註重建築的舒適性和多樣化發展。建築構配件的標準化、系列化程度很高,達到近1.000%。各種施工設備和工具的出租和銷售也很紅火,商品化率在40%左右。

建造中和完工後的美式墻架木屋

木結構的形式主要是墻架木結構,有墻柱貫通式木框架和平臺框架結構兩種風格。帶墻骨柱的輕型木框架主要由小截面的豎向構件組成,從房屋的底部連續延伸到整個房屋的立面。垂直構件通過釘子與水平構件連接,房屋中的地板由建造在橫檔上的水平構件組成。這種結構是美國單層或兩層木屋的壹般結構(有些還包括地下室和閣樓)。平臺框架是繼穿墻過柱木框架之後發展起來的。平臺框架以平臺為基礎,以每層為壹個單元,在平臺上搭建4面2×4結構的墻和本層的頂面,然後這個頂面作為上壹層的平臺繼續搭建壹層。目前,平臺框架結構壹般用於建造多層建築,在美國這種結構占住宅結構體系的80%。目前,墻體框架木結構建築主要采用工廠加工預制壹些構件,然後拖到施工現場進行組裝。集成化程度比較低,沒有板塊和盒子的快速構建模式。

美國居民的房子大多建在城市的郊區。客戶根據自己的意願構思自己想要的房子,然後根據房屋建築商提供的房屋產品樣本購買自己需要的材料、構件或零件,最後委托建築商進行建造。其優點是生產廠家生產的構件標準化、系列化,機械化施工效率高,速度快。

C.日本

目前,日本集成裝配式建築工業化水平的最高代表是位於城市中心區的超高層公寓樓。日本單層和多層集成裝配式房屋的發展也很強勁。每年新建單層、多層綜合建築約20萬棟,平均每棟150平方米,總建築面積3000萬平方米。在集成住宅的新建建築中,木結構的比例約為45%,其中梁柱木結構體系占很大比例。日本吸收了中國古代木結構建築的精華,發展出自己獨特的建築特色。比如日本壽山市,2011建造了壹個“壹家獨建”的住宅。結構體系為梁柱體系。工廠加工制造高精度結構梁柱和圍護木墻板,現場直接組裝,集成度高。結構連接方式為鍍鋅鋼螺栓榫卯,精致美觀。

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