马平：现代木结构建筑市场发展趋势

西方现代木结构建造体系

三、轻型木结构的优势和关键技术

1、轻型木结构建筑的10大优势：

1）耐久性高：只要合理建筑，轻型木结构可以说是现有房屋结构中最经久耐用的结构之一，轻型木结构抗沉降、抗干、抗老化，具有显著的稳定性。如果使用得当，木材则是一种稳定、寿命长、 耐久性强的材料。

2）施工周期短：轻型木结构所有结构构件和连接件都是标准化生产的。因此，其施工安装速度远远快于混凝土和砖结构。即使不使用预制构件，一般性的木结构住房由有经验的建筑工人建造，也比建筑同样规格的砖混住房要快得多。使用预制构件，建造时间可以进一步缩短。

3）抗震性强：轻型木结构房屋韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，而且由于自身结构轻，木结构又有很强的弹性回复性，地震时吸收地震力少，结构在基础发生位移时可由自身的弹性复位而不至于发生倒塌。在地震时的稳定性已经得到反复验证，即使强烈的地震使整个建筑物脱离其基础，而其结构却能完整无损。在日本神户和美国洛杉矶的大地震中，木屋只是稍微变形而决不倒塌。即使在强大的地震力下，木屋稍微变形或整体被推前数米，仍完好无散架。由此证明了木结构在各种极端的负荷条件下，其结构的抗地震稳定性能和结构的完整性是很优越的。

4）设计布置灵活：轻型木结构因其材料和结构的特点，使得平面布置更加灵活，为建筑师提供了更大的想象空间，木结构房屋的墙体比标准混凝土墙体薄20%，因而其室内空间更大；同时还能够轻易将基础设置(电线、管道及通风管) 埋入地板、天花板和墙体内，没有任何其他建筑体系能够提供和建筑本身结合天衣无缝的室内碗柜、隔板和衣橱，从而大幅度节省购买家具的费用，使其成为定制结构或装饰性设计的最佳选择。而且木结构房屋还能够轻易地进行重新设计，以满足需求的变化。

5）保温节能性好：轻型木结构的保温节能性能优于其他任何材料建成的结构形式。木材本身就是出色的绝热体，在同样厚度的条件下，木材的隔热值比标准的混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝材高1600 倍。所以，轻型木结构住房的取暖费用比较低，冬暖夏凉。

6）防火性能：防火性能主要取决于房屋中用于构成屋顶、墙壁和地板各部分的整体材料。轻型木结构的各组成部分加上防火石膏墙板，很容易达到与砖石结构建筑相同的防火性能。木材虽是可燃材料，但它燃烧时表面会形成一层焦炭层，帮助保护其内部木材，并且维持其强度和结构完整性。因此，一根重型木料相对于一根尺寸相当的钢梁而言，能够在火中维持更长的时间。据资料介绍1991年12月14日在日本对一栋木屋进行了在大地震状况下的火灾破坏试验。试验中模拟发生大地震，摇晃房屋，然后在室内外人为制造火灾。该试验木屋表现了极好的防火性。在一屋子失火的情况下，火势要经过45分钟才会蔓延到二层。而传统的房屋在10分钟就会被大火包围，即使是建造经济型木结构房屋，其抗火灾能力也不低于两个小时。

7）环保特性：粘土砖和水泥的生产对环境的危害是众所周知的，其燃烧要耗费大量的能源，并且产生的废气造成空气污染、温室效应和酸雨。而木材能减少空气中的CO₂，可持续发展的林业可提供永不枯竭的森林资源。木材的生产只产生很少的废物。锯材生产的废料可以被用来制造纸浆、刨花板或作为燃料。木材同时又是100％可降解。如果不做处理，它可很简单地解体融入土壤，并使土壤肥沃。

木结构建筑是真正的“绿色”建筑。在气温较低的地区，譬如北京，木结构房屋的用电能耗：比轻钢结构房屋低9.43%；比混凝土房屋低10.92%；在气候温和的地区，譬如上海，轻型木结构房屋的用电能耗：比轻钢结构房屋低8.79%；比混凝土房屋低7.33%。近年来，传统的木结构建筑逐渐被钢筋混凝土所代替，同时也带来了一系列的环境问题：每年中国消耗全球一半的钢铁和水泥用于建筑业，产生了巨大建筑废物、化学污染等等，发展木结构建筑，一定程度上能减缓人类为解决居住条件造成的环境污染。

8）木结构建筑的潮气控制：通常有一个误解：水是木材的天敌。事实上，许多木结构建筑建造在多雨、潮湿的地区。木材能够吸收并释放大量的潮气，只有在长时间处于极度潮湿的情况下问题才会产生。只要在建造房屋时合理地做好防水，木材就能成为一种在各种气候下表现良好的建筑材料，在湿度较高时吸收潮气，相反湿度较低时则释放潮气，使得建筑物愈加舒适。研究发现，在一户典型的房屋中，室内木制挂板能够降低最高潮气量的10-25%，使室内更为舒适，并且减少了空调及通风系统的使用率。木制地板能够帮助创造更好的室内空气质量，因为通过日常的扫地、拖地和吸尘过程可减少室内灰尘和微生物的积聚。

9）白蚁防治：白蚁、木蜂和食菌小蠹等虫害问题在各种建筑物中都有可能发生。现在已经有了多种有效且环保的方法来解决白蚁问题。木结构建筑可以将设计与现代昆虫屏障、天然防虫木材及防腐木材相结合，甚至在白蚁高发地区，轻型木结构建筑也能成为一种极具吸引力,并且非常牢靠的选择。因为木材经过处理后物理性质稳定，不会轻易发生变形或化学反应。木材的含水率在 12%以下时，虫子就不能存活。而我国现在进口的加拿大 SPF 木材 的平均含水率只有 17％，并且在地基处使用屏障系统——防腐材料来阻隔白蚁的入侵，再加上严格、独特的施工技术，用高科技“呼吸薄膜”包裹木结构的外表面，使结构中的湿气能顺利排出，又避免外界的雨水不能侵入内部结构。木结构成为既能有效防潮、结构本身又能透气的房子。

10）隔音：木结构建筑隔音、私密。现代木结构建筑将各种不同的材料、设计方法相结合，使之在隔音及保护私密空间方面非常行之有效。尤其在商业建筑或多户住宅中，隔音材料的使用显得更为重要。在交通繁忙的区域，可在墙体和地板的自然空腔中充填隔音材料。此外，不同密度的材料层，结合隔音金属条等新技术，以及墙体龙骨交错排列等设计方法，都大大有助于降低声音的传导，创造 一个宁静和私密的环境。

2、轻型木结构建筑的关键技术

1）木材转化为建材的技术

原生木材在很多情况下，并不能完美地完成建构建材的任务，这是因为其本身在规格、外观及物理特性上达不到拟建建筑的设计要求。木材普遍存在的缺陷是：某些方式下力学强度不够，规格尺寸受限制，不能弯曲，容易腐蚀，不耐火等。因此，木材必须经过二次处理或加工才能成为合格的建材，甚至进一步形成一种可以预制的建筑构件，再经过现场拼装，完成建筑的建造。尤其现代建筑，具有更大的跨度，更高的层数，更丰富的形态，更庞大的体量，其所需要的建材特性是目前我们国内的建材制造技术水平还不能达到的，因此现在国内使用的木制建材基本都是进口加拿大或者北欧的。不过我相信，以我们现有的国力及技术发展速度，通过学习和借鉴发达国家的先进经验以及自我技术开发，将木材转化为满足现代建筑要求的建材及建筑构件，满足中国现代木构建筑营造需要，并不是一件难以做到的事情。在提高木材强度方面，国外常常采用增加金属杆件、金属拉索、金属五金件以及胶合梁，使建筑屋顶形成桁架结构或网架结构。其所形成的木构建筑跨度可以非常的大，40-60m跨度的木质大梁是很常见的。通过层合技术还可以使木材形成柔美的曲线。木材的防腐与耐火处理则更是方法多样，效果优良。事实就像内奥米•斯汤戈所著的《新型木建筑》第二章“结构可能说”中试图说明的那样：经过再加工或处理过的木材在建筑结构上有着广泛的可行性。