木材在建筑中的應(yīng)用

1、2.施工簡(jiǎn)易、工期短這是木材的又一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。隨著木材加工技術(shù)水平的提升，現(xiàn)代木構(gòu)建筑已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配的工業(yè)化流程，尤其是在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。建造房屋所用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件都是在工廠按標(biāo)準(zhǔn)加工生產(chǎn)，再運(yùn)到工地，經(jīng)過拼裝就可以建成一座漂亮的木房子。這樣一來就大大降低了施工難度，在施工現(xiàn)場(chǎng)，除了基本的土地配套設(shè)施外，不會(huì)出現(xiàn)成堆的磚頭、鋼筋、水泥和塵土飛揚(yáng)的壯烈場(chǎng)景，建房簡(jiǎn)單得就像搭積木一樣。而且裝配式流程也使木構(gòu)建筑施工安裝

2、的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于混凝土和磚石結(jié)構(gòu)建筑，大大縮短了工期，節(jié)省了人工成本，施工質(zhì)量得以保證，也易于改造和維修。以北美最廣泛應(yīng)用的輕質(zhì)木框架房屋的施工安裝為例，一般一棟300平方米的房子主體結(jié)構(gòu)的安裝需15一20天的時(shí)間，如果工廠預(yù)制程度高時(shí)間將更短。要想完成所有的精裝修，整個(gè)施工周期一般也不會(huì)超過四個(gè)月的時(shí)間。而這種建筑施工及安裝有著較高科技含量，原因之一是在施工過程中大量地使用成品或半成品的建筑材料及設(shè)備，部分大的部件已提前在工廠預(yù)制好運(yùn)到

3、工地安裝，另外施工中機(jī)械化程度高、施工工序管理先進(jìn)也是主要原因之一。由于裝配式的施工特點(diǎn)，所占用的施工現(xiàn)場(chǎng)、建筑垃圾、建筑噪音等都減少到最低的程度，也可以稱為環(huán)保型建筑的典范。而如果采用傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)濕式施工方式，那么從基礎(chǔ)開始到竣工(不含精裝修)就需要5個(gè)月。從精裝修開始達(dá)到入住條件需3個(gè)月，共計(jì)需要8個(gè)月之久。3.冬暖夏涼由于木材為絕熱體，在同樣厚度的條件下，由于木材為絕熱體，其隔熱值比標(biāo)準(zhǔn)的混凝土高16倍，比鋼材高400倍，比鋁材

4、高1600倍。即使采取通常的圖1.1神戶地震中的建筑對(duì)比隔熱方法，木結(jié)構(gòu)房屋的隔熱效果也比空心磚墻房高3倍。木結(jié)構(gòu)房屋在冬天正常的密封條件下，如果第一天開空調(diào)，使室內(nèi)溫度保持在20度的話，那么空調(diào)關(guān)閉后，到了第三天室溫還能保持在16度。所以，木結(jié)構(gòu)房屋好像一座天然的空氣調(diào)節(jié)器，住在木屋里感覺就猶如四季如春，冬暖夏涼，自然十分適應(yīng)。‘4.抗震性能優(yōu)良木構(gòu)房屋有良好的抗震性能。木材是一種單向受力的彈性構(gòu)件，構(gòu)件之間用木材特有的樺卯連接方式，

5、形成一種高次超靜定結(jié)構(gòu)體系，樓板參見陜西省建筑設(shè)計(jì)院，建筑材料手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000。P54第二章木材和墻體之間組成的空間箱型結(jié)構(gòu)也使構(gòu)件之間能相互作用，再加上木構(gòu)房屋的自重較輕，地震時(shí)吸收的地震力也相對(duì)較少，所以它們?cè)诘卣饡r(shí)大多紋絲不動(dòng)，或整體稍有變形卻不會(huì)散架，具有較強(qiáng)的抵抗重力和抗地震能力。在日本1995年的神戶大地震中，保留下來的房屋大部分是木結(jié)構(gòu)房屋。我國(guó)唐山大地震僅存的房子也是木結(jié)構(gòu)房屋。由于地處全球兩大地震帶之

6、間，我國(guó)歷來是一個(gè)多地震國(guó)家，地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大、分布廣、震災(zāi)嚴(yán)重。在這樣的情況下，木構(gòu)房屋良好的抗震性能也是彌足珍貴的。5.建造成本相當(dāng)3.木材的可燃性木材易燃是眾所周知的事實(shí)，中國(guó)歷史上多少豪華的亭臺(tái)樓閣，宮殿廟宇都是在不經(jīng)意間付之一炬，令人扼腕。與其他建筑材料相比，易燃是木材最致命的缺陷，也是其漸漸退出建筑舞臺(tái)的原因之一。所以當(dāng)我們把木材用作建筑材料的時(shí)候，防火就成為一項(xiàng)極為重要的系統(tǒng)工程了。其他建筑材料一般依賴于結(jié)構(gòu)材料的耐

7、火極限和燃燒性能，只要符合阻止火焰產(chǎn)生、消防報(bào)警、控制火焰增長(zhǎng)、限制和撲滅火焰等各項(xiàng)規(guī)范要求就可以了。但木材是一種可燃性材料，不僅其自身可以燃燒，而且會(huì)在燃燒過程中產(chǎn)生熱量更助長(zhǎng)了火焰的發(fā)展(一般說來，當(dāng)周圍溫度上升至260~330℃時(shí)，木材開始顯著熱分解，產(chǎn)生可燃性氣體當(dāng)溫度達(dá)到330℃以上時(shí)，木材就能夠自燃)。雖然木材在燃燒的初期，表面會(huì)產(chǎn)生碳化層，這在一定程度上可以減緩火焰進(jìn)一步向木構(gòu)件內(nèi)部燃燒的速度，但是碳化的平均速度是每分鐘0

8、.60毫米，木材會(huì)由外向內(nèi)逐漸炭化，最終將導(dǎo)致木材失去其承載能力，這對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的防火是很不利的。正是由于這樣的特性，各國(guó)對(duì)木材在建筑應(yīng)用中的防火要求都有嚴(yán)格的規(guī)定。在國(guó)內(nèi)，我們?cè)凇督ㄖ牧先紵阅芊旨?jí)方法》標(biāo)準(zhǔn)中把木材分類于B2，即可燃性材料同時(shí)在《高層建筑民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)及《建筑內(nèi)部裝第二章木材修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)中，都明確規(guī)定作為非承重墻、走道兩側(cè)隔墻的耐火極限為1小時(shí)，房間隔墻為0.5一0.7小時(shí)吊頂為0.25小時(shí)。木材

9、要用于建筑中，必須進(jìn)行防火處理，來達(dá)到這一耐火極限。82.1.3木材在建筑應(yīng)用中的處理和保護(hù)1.木材的干燥為了防止木材的收縮、變形與開裂，必須對(duì)木材進(jìn)行干燥，只有將木材干燥到規(guī)定的含水率后，才能保障其在長(zhǎng)期使用過程中的穩(wěn)定性。木材的干燥包括自然干燥和人工干燥兩種方法。自然干燥是指將木材放置在陰涼處，擱置成垛，在自然條件下利用自然通風(fēng)和太陽(yáng)能輻射進(jìn)行干燥。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行但同時(shí)也存在著干燥周期偏長(zhǎng)的缺點(diǎn)，一般要經(jīng)過數(shù)年或數(shù)月，才能

10、達(dá)到一定的干燥要求且干燥程度最大只能達(dá)到平衡含水率為止，干燥過程中容易發(fā)生開裂和腐朽等現(xiàn)象。所以在實(shí)際中往往只是將自然干燥作為人工干燥的輔助措施，從而達(dá)到降低人工干燥的能耗的目的。人工干燥的方法則很多，包括窯干法、液體干燥法、高頻電流電場(chǎng)干操法、紅外線于燥法、離心力干燥法和真空干燥法等。具體的選擇則要具體要求和經(jīng)濟(jì)條件加以選擇。生產(chǎn)中較為常用的是窯干法。窯干法是將木材置于具有保溫隔熱的密閉建筑物內(nèi)，控制干燥介質(zhì)(空氣、爐氣體、過熱蒸汽等