装配式木结构建筑体系在当代建筑中的发展与实际应用

装配式木结构建筑体系在当代建筑中的发展与实际应用

位苗苗

山东青岛266000

摘要：随着时间的推移，装配式木结构已经越来越被人们所重视，装配式木结构具有很多的优点,比如提升建筑品质、减少资源消费、提高建造效率等。装配式木结构体系对传统的建筑产业升级换代起到了良好的促进作用，同时也使得建筑绿色的理念落到了实处。

关键词：装配式木结构；当代建筑；发展与实际应用

1现代装配式木结构特性

现代装配式木结构包括胶合木结构、原木结构、轻木结构和正交胶合木结构，以及其他木结构和混合结构。对于现代木结构建筑来说，在整个建筑的生命周期中都能满足节能、节水、节材等绿色建筑的要求。同时能满足装配式建筑标准设计和装配施工的需要。拼装木结构体系在世界范围内得到认可和广泛应用，这与当代建筑设计中积极倡导的可持续发展理念是一致的。现代木结构建筑的发展受到环境、技术、资源、文化等诸多因素的影响，其应用实践经历了轻粘木—正交粘木结构的发展过程，同时也促进了传统木结构建筑向现代木结构建筑形态的发展。随着现代技术的发展，建筑物的跨度和高度不断发展，结构建筑物的装配程度也有了很大的提高。建筑预制主体也逐渐从构件向模块转变，施工方式也从原来的现场加工向现代工厂生产、加工装配等转变。

2装配式木结构体系的结构类型

2.1装配式木框架结构

对于木框架结构，它主要采用梁、柱等构件作为主要承重构件，同时将选择正交构件作为抗侧力墙和木框架墙的胶合材，一般适用于住宅、办公楼和公寓楼。预制木框架结构主要是预制拼装构件。以日本建筑师ShigeruBan设计的Tamedia办公楼为例。本工程最大的特点是其连接方式采用传统的下部结构来推导构件的贯通连接。

在实际工程实践中，所有机场均采用拼装木结构体系。梁、柱为承重系统，梁、柱可根据工厂建筑需要完成加工。所以拼装木结构现场装配时施工周期短，装配速度快等用途。同时，拼装木结构的使用直接暴露了建筑内部的结构体系，突出了建筑的结构美学。在减少不必要的室内装修工程时在很大程度上节约了工程成本。具体操作流程如下:在施工前，技术人员使用专业的建模软件实现模型的精细设计。在此过程中，列出了各梁柱控制螺栓的三维坐标技术，并对预拱值进行了仿真计算，为现场施工提供了控制依据和参考数据。

2.2装配式木剪力墙结构

一般认为，剪力墙是木材剪力墙结构的主要结构构件。正交胶合板墙和木骨架墙是两种常见的结构形式，广泛应用于多层和底层住宅、公寓和办公楼中。对于预制木剪力墙结构中其预制和装配主要是以模块和构件为基础。在所有的地板和墙壁都是用正交胶合板建造的，这是当时世界上最高的木结构。

2.3装配式木空间结构

这种空间结构具有明显的三维空间形体,同时它能在荷载的作用下呈现出三维受力特征,薄壳网架，薄膜等是常见的几种类型，一般应用于一些跨度较大的空间建筑，比如滑雪场、游泳馆和体育场等公共活动场所,这种结构的装配和预制一般使用的是组件和构件,比如德国建筑师和奥雅纳工程咨询公司合作建设的西班牙的都市阳伞建筑。由3000多个组件组成了这个建筑，这些木材使用的是新型的材料，聚氨酯涂料是其表面的主要涂料,连接方式选择的是钢和植筋结合的方式,它是当前世界上最大的木结构建筑之一。

2.4装配式木混合结构

混凝土核心筒和木框架是木质混合结构的主要形式，一般适用于写字楼、公寓、住宅、宾馆等建筑。对于装配式木结构来说，其钢筋混凝土核心筒一般要求在现场浇筑，由各种预制结构组成其木结构部分，施工方式选择使用的是装配化的方式。在正确弘扬我国装配式结构的同时，大胆运用西方元素也可以看作是一种独特的景观。以上海金茂大厦为例，从传统文化元素中提取出来，灵活设计，现代建筑的现代生活，塔面双轴对称，运用高新技术来反映中国古代塔的节奏，从更深层次的文化审美决定与现代建筑的交汇，实现现代技术与传统文化的有效融合，体现城市文化的本质。此外，地域文化还可以通过建筑结构设计和空间布局来体现，而细节可以通过传统的建筑形式语言来表现城市的文化特征。地域文化与现代建筑设计的有效结合，使传统与现代文化有效结合，既能实现传统城市文化的传承，又能实现现代建筑的创新，更好地满足人们对现代建筑的精神需求。走进现代中国的任何一个城市，你都可以从建筑中粗略地看到城市的历史文化背景和特征，粗略地判断它的气候、水文、甚至宗教、政治、艺术等方面。因此，建筑设计不仅是建筑师智慧和智慧的结晶，也是历史文化价值的体现。不同的地域给建筑师不同的创作灵感，不同的文化土壤造就了不同的建筑特色，不同的文化情结也给所有人带来了不同的精神洗礼。

3关于装配式木结构建筑与现代建筑技术的应用

3.1木材作为建筑材料

木材在纤维方向上承载力强，而在垂直方向上承载力弱，只要设计合理，木材在组装木结构中的使用就很少受到限制。与钢结构和混凝土结构相比，木结构的单位重量承载力更大，因为木框架重量轻，地震产生的惯性力小。由于木材在加工过程中具有可再生、低能耗和耐储存等优点，已成为一种非常生态的建筑材料，且其具有许多独特的性质：1）干木材具有很低的热导率和电绝缘性。2）木材对突发荷载和周期荷载引起的疲劳具有良好的承载能力。3）木材还具有良好的耐化学腐蚀性。因此在建筑中有许多特殊的用途，并且许多种类的木材（如雪松和红木）因其天然的防腐和害虫防治能力而经常在室外使用。

木材是易燃的，但长期以来人们就认识到，即使暴露在火中，大块木材也能保持其结构的完整性。这种优异的防火性能是由于其表面碳化和低传热。当木材表面被火焰碳化时，这种碳化层可以防止内部燃烧。在轻型木结构房屋中，小型木质构件上覆盖一层不燃板(如16mm防火干面墙)，以分散火势。当表面裸露时，木材可以直接经过碳化处理以增加其防火性能。

由再生纤维制成的工程木制品(EWP)继续被开发并应用于房屋建筑。这些木材产品的结构特性拓宽了木材建筑师和建筑商的思维。它们与实木的结合使用增加了建筑物的可能性。

3.2现代木质住宅的设计应注重与环境的相结合

木质的一般住宅设计应该考虑与周围环境的关系,其建筑的颜色是光,外墙的颜色通常是使用木材颜色和少量的外墙涂料白色、灰色和其他颜色,屋顶也经常用黑塑料瓷砖,应该引入新概念总体设计打破传统的刻板印象,给人一种新鲜的感觉。

环境资源主要是绿地、花木、水景等自然和人工景观。合理利用这些资源可以创造一个美丽温暖的生活环境，也可以满足居民的心理和精神需求。因此，在设计中，每个家庭都能平等地享受资源，获得价值回报。在设计“扩散”所必需的环境和资源时，环境和资源的随机性是人文关怀的重要组成部分，适合分散到每个住宅、每个房间，甚至每个窗口的环境资源，都应该在环境中区分小环境，通过调整规划资源，达成资源共享。

4结语

我国已具备大力发展当代木材结构的条件，发展现代木结构是建设产业化的主要途径，加快预制木结构建筑的发展，有利于木材结构的优化和企业升级。要抓住国家大力发展预制建筑的契机，尽快形成预制木结构建筑产业链，加大工程木材的研发投入，力争尽快达到世界领先技术水平。

参考文献

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[2]许小江,张银.论装配式木结构建筑在云南省的应用及推广[J].技术与市场,2018,25(12):129-130.