1,木結構房屋的發展現狀
1.1國內外木結構房屋基本情況
木材作為壹種建築材料,自古以來就因其重量輕、強度高、外形美觀、加工性能好而受到人們的青睞。從挪威的大型木質教堂,中國和日本的古代寺廟,到19世紀北美的無數建築,都證明了木結構具有良好的耐久性。現代木結構住宅在世界許多國家已經非常普遍。在北美,木制房屋在市場上處於主導地位。1997年,美國約有113.8萬棟新獨棟別墅,其中9O棟為木質結構,33.8萬棟多層住宅大部分也是木質結構。木結構也廣泛用於建造工廠、學校、酒店、體育館等。在加拿大,木材產業是國家支柱產業之壹,其木結構房屋的產業化、標準化和配套安裝技術非常成熟。在亞洲的日本,大量的房屋都是用木材、膠合木、水泥刨花板建造的,即使在人口密集的東京也是如此。目前,日本新建的住宅有壹半以上是木結構。在北歐、芬蘭和瑞典,9O的住宅是壹層或兩層的木質建築[2]。
在中國古代,建築以木結構體系為主。許多宮殿、寺廟和房屋都是用木材制成的,如梁、框、檁條、柱、托架和麻雀,用榫頭和雞蛋組合而成。其風格靈活,布局合理,建築體量適宜,裝飾精美,在世界上享有很高的聲譽,成為五大最古老的建築體系之壹[3]。在過去的幾十年裏,由於我國林業資源和木材的短缺,政府制定了嚴格限制木材在建築中的應用,提倡用鋼材和塑料代替木材。因此,木結構房屋被排除在主流建築之外。但近年來,由於經濟發展和生活水平的提高,人們更加註重居住環境,對木結構房屋的需求有所增加。隨著改革開放的深入,大量駐外機構的工作人員進入中國,他們對木結構房屋的需求也刺激了木結構房屋建設的發展。目前,有壹種現象是,外國企業爭先恐後地開發中國的木制住宅市場。在北京、大連、上海等地,相繼推出了北京順義、香山、光明公寓等全套進口美國或加拿大木質住宅項目。
木結構房屋在中國的市場發展前景引起了歐美相關機構的廣泛關註。加拿大林業代表團2001訪華時,與中國政府和科研單位就木結構建築的材料和技術進行了深入交流,認為在制定木結構建築標準、完善木制品規則、培訓技術人員等方面有廣闊的合作空間。美國林業和造紙協會、加拿大木材出口局等。,聯合國內相關單位,在北京、大連、上海等地舉辦了壹系列大型木結構住宅建設研討會,還成立了“加拿大-中國房地產交流協會”,促進中加兩國房地產開發和木結構住宅建設技術的信息交流,為中國用戶提供木結構住宅建設。
據報道,美國,新西蘭,丹麥和其他國家的生產能力的木制房屋大型企業集團也非常看好中國的市場。他們將目光投向了物業類型相似、價格較高的別墅市場。在北京、上海、廣州、南京、蘇州、深圳、大連、重慶等城市,許多木結構房屋的示範工程不斷開發。香港中興集團與加拿大NASCOR公司合作,計劃在中國開發北美木結構成套住宅。目前在上海青浦工業園區建立了加工、展示、培訓和服務中心。上海永業企業(集團)有限公司等開始引進並推廣美國成熟的裝配式木結構房屋建造技術。
1.2木屋的基本結構
從19世紀開始,木結構從獨棟住宅發展到組合住宅和多層公寓建築。目前應用最廣泛、最成熟的技術經驗是輕型木結構,可以現場建造,也可以在工廠預制,然後現場組裝。
輕型木結構建築,壹般是先澆築混凝土基礎,在基礎上安裝經過防水防白蟻特殊處理的基礎墊層和底木,再搭建房屋的結構框架。通常用木方或膠合木做地梁、天花板梁、屋頂椽子和墻龍骨,用人造板做蓋板。人造板與結構構件用釘子連接,橫梁與承重墻用輕金屬件連接。結構部分完成後,外墻面用人造板或其他材料裝飾,內墻面和頂面用石膏板裝飾。
2.中國發展木結構住宅的優勢和機遇。
2.1木結構建築的特點和功能優勢、結構安全性
木結構具有良好的抵抗瞬時沖擊和周期性疲勞破壞的能力。比如舊金山、神戶、臺灣省的地震,大部分木結構房屋都保持完好,就是很好的證明。此外,阻燃木材還具有阻燃性能,保證木材短時間內不會燃燒,為消防贏得E室。與鋼、鋁、塑料相比,節能隔熱木材不僅在生產中能耗最少,而且在木結構建築中具有良好的隔熱性能。研究表明,要達到同樣的保溫效果,木材的厚度為混凝土的1/15,鋼材的1/400。當采用相同的玻璃纖維或泡沫塑料作為保溫材料時,木結構的保溫性能比鋼結構高15 ~ 7O,可大大降低建築能耗。環保建築的平均壽命約為5O年,拆除建築材料的處置壹直是困擾城市生態環境的壹大難題。所以現代材料要向“4R”(再新、回收、再利用、減量化)方向發展,木質材料基本符合上述要求。從表1中主要建築材料生命周期對環境的影響對比可以看出,木材具有環保的優勢。木質建材的使用不僅符合國家建設生態住宅的產業政策,也符合健康住宅的理念。
3.4木結構建築設計與材料的本土化
長期以來,木結構房屋的發展壹直受到限制,直到改革開放以後,才開始對木結構房屋及其材料進行研究,並取得了壹些成果。但總的來說,這方面的基礎研究工作還很薄弱。我國在木質材料在住宅建築中的應用研究方面與國外差距較大,科研院所和高校也缺乏相應的課程和人才培養內容,不能滿足未來市場的需求。引進國外的木結構建築技術和經驗,將極大地促進我國木結構住宅市場的發展,但也要註意發展有中國特色的木結構建築技術和材料,形成自己的知識產權。應重視發展營造業的人工林木竹,盡可能降低建築成本,有利於木結構住宅的推廣。根據我國國情,可以考慮在南方地區發展底部為混凝土結構,頂部為木結構的混合結構。目前迫切需要開展木結構設計、連接形式和連接件以及木材防蟻、防腐、防火、耐久性和膠接等方面的研究。同時,加快制定木結構設計、木材強度和應力分級的檢驗評定方法和規範,建立木結構施工和材料管理的標準化體系。
3.5木結構材料的高技術和深加工之路
在加強木結構材料管理和國產化的同時,積極推廣高新技術的應用,大力發展我國木質復合結構材料。例如,在日本,近10年,木質復合結構木材主要是通過應用高新技術,充分利用加工剩余物和部分進口木材來滿足市場需求而生產的。我國可以借鑒日本的做法,在對木結構復合材料進行市場預測的前提下,重新認識研發木結構復合材料的必要性和緊迫性,提高我國木結構復合材料的生產技術和利用水平。
4.結束語
木結構房屋的建造在中國剛剛起步。由於其諸多優良特性,越來越受到人們的關註和青睞,在未來的建築市場中將具有強大的競爭力。但同時也要客觀分析,解決存在的問題,以利於木屋的順利發展。
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