四川省现代木结构建筑发展现状研究

四川省现代木结构建筑发展现状研究——材料、设计、建造、使用目录项目背景、内容、方法，项目特色材料；设计；建造；使用后评价各个阶段调查和研究工作概述调研的总结和结论；川内现代木建筑发展和设计建议❶项目背景❷研究内容❸研究方法❹特色与创新点Page4❶项目背景中国传统木建筑现代木建筑的起源和特点中国现代木构建筑的发展现状结构类型：梁柱承重（穿斗、抬梁，干栏等）中国传统木建筑连接方式：榫卯链接缺点：大尺度而浪费材料屋顶承重大力学设计不足造型局限连接方式：榫卯链接连接方式：榫卯链接优点：承重与围护明确抗震性能良好预制装配易于拆迁、扩建结构类型：梁柱体系轻型木结构体系连接方式：螺栓或钉连接齿板连接剪盘与裂环连接挂钩件连接指接……现代木结构建筑由国外木结构建筑发展而来高效、灵活、节能、环保•性能稳固。现代木结构建筑由于本身重量轻，地震时吸收的地震力也相对较少；由楼板和墙体体系组成的空间箱型结构使构件之间能相互作用，所以它们在地震时大多纹丝不动，或整体稍微变形却不会散架。•施工方便，可移动性强，材料可在工厂预制好，再运往现场装配，工厂化程度高、施工简便、建造周期短。•环保节能舒适木结构建筑较砖混建筑、钢筋混凝土建筑以及传统穿斗建筑舒适度更好。因为木材本身的特性使得建筑有良好的保温隔热性能，并且木结构天然的材质质感比钢筋混凝土建筑更亲和。现代木结构建筑的特点我国现代木建筑现状•我国木构建筑的历史虽然悠久，但目前我国现代木构建筑发展较为缓慢，近十几年来，我国建造的现代木构房屋只有3000多栋•现代木结构建筑，特别是低层小型木结构建筑，在美国和加拿大等国家已有近100年的发展历史，迄今为止木构建筑已有较高的普及率。据统计1997年美国新建单体小住宅113万栋多层木结构住宅33万栋。1993年日本建造的别墅中木结构约占总建造量的68%左右。Page9材料设计建造使用❷研究内容四川现代木结构建筑发展现状对四川省内具代表性木结构建筑企业如皇家、香杉居、明迪等进行走访，听其从专业的角度介绍木构建筑。对成都周边一些实例如在建或已建成的实际项目进行考察，亲身体会木结构建筑。对木构建筑的使用人群做问卷调查，了解他们使用中的感受和面临的问题。❸研究方法查阅木结构建筑相关设计规范、论文、书籍等。特色与创新点视点新颖：结合地区特色，由灾后重建出发，抗震防灾与绿色低碳相结合对木建筑建造全过程（材料，设计，建造，使用）的理解学习工程实践的调研与设计研究相结合跨学科合作的意识，有利于促进不同专业之间的交流与学习❹特色与创新点第一阶段2012.04-2012.05文献资料查阅整合、确定研究方法和技术路线；第二阶段2012.06-2012.07走访成都地区香杉居、皇家、明迪等木结构建筑公司；2012.08-2012.11实地参观调研绵阳特殊教育学校、向峨小学、新都区毗河项目以及中铁仁和广场样板房等现代木结构建筑项目；2012.12-2013.01制作问卷，进行调查；第三阶段2013.02-2013.03总结已有调研资料，撰写调研报告；2013.04填写结题表、参加结题答辩。Page13材料设计建造使用四川现代木结构建筑发展现状Page14一、材料木材连接件其它材料螺栓或钉齿板剪盘与裂环挂钩件等来源：松木、杉木等（针叶）杨木、椿木等（阔叶）按加工方式：原木、锯材、胶合木工程木制品：工字梁、木保温板定向刨花板（OSB）等结构用胶保温棉呼吸纸防水卷材石膏板等常用的几种木材国内符合要求的木材较少，且缺少检测标准，结构用材主要从国外进口。按加工方式，结构构件用的木材一般分为三大类:原木、锯材、胶合材。原木锯材窖干应力分级涂胶刨光指接施压胶合压刨打包胶合木加工流程胶合木是以尺度较小的木料通过特定工序胶合而成，形成各种板材和其他形状材料。在加工过程中由于所用材料较小，能够容易去除木材的天然缺陷，形成的强度、可靠度、均匀度都比锯材高，材料的利用率也很高。其它工程木制品不同种类的连接件金属连接件在建筑中主要的作用是连接固定的作用。用到的连接方式主要有螺栓或钉连接、齿板连接、剪盘与裂环连接以及挂钩件连接等。由于国内生产缺乏或质量不合要求，大部分需要特殊定制或从国外进口，增加了额外的成本。石膏板刨花板外墙挂板规格材保温棉轻型木结构建筑用材示意图胶合木柱胶合木梁OSB板规格材连接件胶合木结构建筑用材示意图国内材料使用现状在现阶段由于国内现代木结构建筑产业发展相对滞后，很多相关配套产业以及检测机构并没有达到足够完善的水平，因此许多材料包括结构木材，连接件以及结构用胶等需要从国外进口或者是需要特殊定制，因而增加了不必要的成本。材料来源国外进口国内定制二、设计建筑•表皮•内部•造型结构•结构体系•节点构造•墙体•屋顶设计建筑表皮木材作为天然材料，具有其它人造建材所不能比拟的纹路与质感，因此经常用涂刷防腐木油清漆等一些透明涂料处理后，用在建筑外表，不需再加其它贴砖、装饰涂料等装饰，就可把木材的美学特性充分展示出来。由于木材本位自然所产，用在建筑外表皮还可以使建筑与周围自然环境完美的融合。内部空间木材的装饰效果不仅用于室外，在室内也可以将建筑的结构裸露出来，无论是轻木结构桁架还是梁柱结构的梁柱以及搁栅。交错的木构架所具有的独特的骨架美感以及偏暖的色调能给人以视觉上的不同体验。同时也产生了与平吊顶在建筑声学方面的差异。外部形态对于建筑造型方面，由于木材的加工比较方便，不同尺寸和受力性质的构件最终能满足建筑物不同部位的使用需要，因此造型更为多样化。再加上木材的独特的表皮效果，使得木结构建筑很容易从其他类型建筑中脱颖而出。结构设计：因为木材具有质轻、易加工、力学性能均衡等特点，因此在结构设计中较钢筋混泥土结构更为灵活多样。轻型木结构体系结构由墙体承重，体态轻盈，适合小型建筑或开间尺度较小的建筑，多用作住宅。胶合木建筑属于梁柱体系，可满足大开间大跨度和大面积开窗的要求，并且可以根据空间或建筑造型的需要，设计出弯曲等造型的曲梁，多用作公共建筑。节点构造在节点处的设计也突破了钢筋混凝土梁柱刚性连接的限制，节点形式更为多样。从而增加了木结构建筑的表现力。墙体构造考虑保温隔热，美观，耐久，防潮。屋顶构造在达到合格的防水要求下，尽量减轻屋盖重量，减小墙体或柱的荷载。建筑项目设计方式建造方式都江堰向峨小学加拿大捐赠木料，同济大学设计上海绿地集团施工绵阳特殊教育学校卑诗省和加拿大负责材料、设计卑诗省和加拿大负责施工擂鼓镇中心敬老院卑诗省和加拿大负责材料、设计卑诗省和加拿大负责施工新都区毗河印象苏州皇家整体住宅有限公司设计苏州皇家整体住宅公司施工金沙元年酒店（毗河）成都皇家、明迪合作设计成都皇家、明迪合作施工草堂北支路小木屋香杉居木结构建筑公司设计香杉居木结构建筑公司施工调研项目设计与施工方式由于国内木结构建筑行业正处于起步阶段，尚没有木结构房屋的检测机构以及结构计算的规范和计算书，以及由于技术的空白，所以多采取与国外机构合作设计、建造与施工的方式，参照国外规范与标准，并与中国实际情况相结合，以此积累经验。根据我国木结构规范体系（《木结构设计规范》GB50005-2003），按照结构用材不同进行分类，现代木结构建筑的主要结构形式有两大基本结构体系。“轻型木结构体系”（Lightwoodframeconstruction）“框架结构体系”（Postandbeamconstruction）三、建造轻型木结构体系轻型木结构是指主要由木构架墙，木楼盖和木屋盖系统构成的结构体系；主要结构构件：（结构骨架）和次要结构构件（墙面板、楼面板、屋面板）；特点：构件的用材是由断面较小的规格材通过均匀密布的连接方式组合而成。一般轻型木结构适用于跨度较小的住宅建筑，层数一般控制在三层以下。轻型木结构基本构造示意图轻型木建造流程1.基础及底层窗台以下墙6.完成5.外部场地施工4.室内外装修3.屋架施工2.墙体与楼板施工胶合木结构体系胶合木结构体系：是指用胶粘方法将木料或木料与胶合板拼接成尺寸与形状符合要求而又具有整体木材效能的构件和结构，所建造的建筑。特点：由跨距较大的梁柱结构形成主要的传力体系，无论竖向荷载还是水平荷载，都由梁柱结构体系承受，并最后传递到基础上。因此重型木结构可以建造跨度较大的建筑，并且墙面可以用整面的玻璃幕墙。胶合木住宅基本结构形式胶合木建造流程胶合木结构体系的地基、墙面、楼面、屋面部分的处理与轻型木结构体系相同，其与轻型木结构的区别在于地基、梁、柱等节点之间的连接。明迪新办公楼的胶合木框架施工吊装（建设中2013）柱与地面的连接：胶合木结构的建筑一般采用独立基础，柱子直接支撑在下面的方形基础上。在钢筋混凝土的方形基础上预埋连接构件，将柱锚固在方形基础上。柱于梁的连接：柱与梁之间的连接一般有齿连接和销连接两种连接方式，其连接方式有柱与单根梁的连接以及柱与多跟梁的连接地基与柱的连接梁与柱的连接梁与梁的连接采用工厂预制的方法木结构的主要构件一般先在工厂预制好，在运送到施工现场组装。工期短，耗费人力较少一般木结构的施工周期只是同类砖混结构的2/1~1/3。8个工人50个工作日就可以完成一栋200~250㎡的从基础施工到装修完毕的全部别墅工程。施工现场干净，施工过程噪音少工厂预制钢筋混凝土建筑施工现场木结构建筑施工现场建造中的基本特点屋面防水在屋架之上用OSB板覆盖，屋面通常采用沥青屋面瓦、木制瓦、粘土及水泥瓦等OSB板覆盖在屋架上屋面铺设沥青瓦等材料其他设备的安装木结构建筑的二次改造较困难，若开始设计没有预留其他设备安装的位置，则改造的时候容易影响建筑的美观。如，绵阳残疾人学校的空调机外挂部分的预留位置使用起来不方便，但改造起来较困难我国的现代木结构施工现状目前在我国，木结构建筑有了较快的发展，国内从事现代木结构建筑的数量逐渐增多，且规模较大。但在建造方面仍有一定的不足。1.建造质量监察方面的人缺少。目前国内从事质量监察的专业人员较少，大多数的企业的质量监察人员来自加拿大等国外现代木结构建筑比较成熟的国家。2.现有的专门施工人员较少，专门培训施工人员的机构少。由于现代木结构建筑在建造方面要求施工队伍的专业素质较高，而国内从事这方面技术培训的机构基本没有，大多数都是企业内自己培训，导致现在熟练的施工人员较少。四川省内木结构企业的特点目前四川省内也有较成熟的木结构建筑企业，其中规模较大的有：成都皇家整体住宅有限公司（苏州皇家分公司）、香杉居木结构建筑工程有限责任公司、四川明迪木结构建设工程有限公司明迪木结构建设有限公司公司名称简介时间主要特长成都皇家整体住宅有限公司苏州皇家分公司，成立初期，处于完善阶段，但掌握设计与施工技术2011年至今轻型木建筑整体住宅。香杉居木结构建筑工程有限责任公司西南第一家专门从事木别墅群、木屋、木质小品等木结构建筑设计、生产及安装，以及各类防腐木建筑、装修材料的生产及销售的企业。1994年至今胶合木结构四川明迪木结构建设工程有限公司持有国家建筑施工资质的木结构建筑工程施工专家，具有策划设计、制造装配、施工建设、维护保养木造建筑和混合木结构建筑的综合实力2010年至今材料的加工轻木与胶合木建筑设计与施工通过对使用绵阳特殊教育学校、向峨小学，毗河印象等项目使用人群的走访和问卷调查，从使用者使用后的主观感受，以及内部空间与功能、结构与材料耐久等方面了解人们对现代木结构建筑的使用后评价。四、使用1.您对本木结构建筑的总体满意程度（）A.很满意B.满意C.不满意D.很不满意2.建筑的隔声效果（）A.良好B.一般C.较差D.很差3.建筑的冬季保温效果（），夏季隔热效果（）A.良好B.一般C.较差D.很差4.与砖混或混凝土建筑相比，木结构建筑总体的保温隔热效果（）A.较好B.一般C.较差5.你觉得木结构建筑相对于砖石或混凝土建筑最突出的优点（）A.环保节能B.施工方便C.外型美观D.结构合理、抗震E.其它6.相对于砖石或混凝土建筑而言，您觉得木结构建筑的最明显的不足（）A.造价昂贵B.防火性差C.耐久性差（虫蛀.风化）D.结构不稳固E.其它7.与传统穿斗木结构建筑比较，你更易于接受（）A.