标题：木结构房屋
木结构房屋
中文名称：木结构房屋 
英文名称：Wooden houses
定义：木结构房屋是指以木材为主要受力体系的工程结构
木结构房屋的主要结构形式
★梁柱结构体系 梁柱结构是一种传统的建筑形式，他是由跨距较大的梁、  柱结构形式主要的传力体系，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。我国《木结构设计规范》中普通木结构和胶合木结构均属于梁柱结构体系的建筑。　材料：通常采用实木（原木或方木）、胶合木等材料制作梁、柱、檩条 ，用木基结构板材作为楼盖与屋盖的覆板。 
链接：现在广泛采用金属紧固件来链接构件各部分。在金属件出现之前，链接不见靠细木工技术，采用榫卯方式链接，接头处有时会用木销子，无任何金属件。 
应用：梁柱式木结构被广泛采用于宗教、居住、工业、商业、学校、体育、娱乐、车库等建筑中，是我国传统木建筑的结构形式。
★轻型木结构体系
轻型木结构是北美住宅建筑大量采用的、有构件断面较小的规格材均匀密布链接组成的一种结构形式，它由主要结构构件（结构骨架）和次要结构构件（墙面板、楼面板和屋面板）等共同作用、承受各种荷载，最后将荷载传递到基础上，具有经济、安全、结构布置灵活特点。当这种结构通过合理设计，部分结构体系能够承受和传递跨距较大的荷载时，它也能用于其它大型的工业和民用建筑。
北美轻型木框架结构是指墙和屋顶的框架以2x4（38x89mm）和2x6（38x140mm）规格材建造的结构。随后用OSB结构板和胶合板包覆墙和屋顶表面，以增强结构的整体刚性。木框架结构可用于独户别墅和四层以内的公寓和商用物业。
★美国SIPs结构
一种高性能的建筑墙体材料，是由两片定向结构板材（OSB或者防水胶合板）粘在膨胀的聚苯乙烯硬泡沫板EPS（或者高密度的聚氨酯泡沫PU）上，这样做成的板材即承重又保温，所以称为结构保温板材又称结构隔热板（SIPs）。板材的厚度从114毫米（组热系数2.64k-m2/w到311毫米（组热系数8.11k-m2/w)用以满足不同隔热程度和承受强度的要求。 
房屋可内外可挂实木挂板或是水泥纤维挂板，石膏板
★木刻楞结构
木刻楞俄罗斯族典型的民居，具有冬暖夏凉，结实耐用等优点。 
木刻楞的建筑方法，主要是用木头和手斧刻出来的，有楞有角，非常规范和整齐，所以人们就叫它木刻楞房。修建木刻楞房的第一步是要打地基，地基都是石头的，而且要灌上水泥，比较结实。第二步就是盖，把粗一点的木头放在最低层。一层一层地叠垒，第二层压第一层。修建木刻楞房一般情况下不用铁钉，通常都用木楔，先把木头钻个窟窿，再用木楔加固。 
建木刻楞的传统方法是要垫苔藓。苔藓垫在中间，好处在不透风。冬天零下30℃到40℃，有了苔藓压在底下，等于是水泥夹在隔缝里一样，不透风，冬天非常暖和，而夏天又非常凉快。 
比较讲究的俄罗斯乡民在修建木刻楞时都总爱在房屋前面修一间像走廊一样的房屋。当地人称这个小房屋叫门斗，起着防风的作用。木刻楞房盖好以后，可以在外面刷清漆，保持原木本色；也可以根据各家各户不同的爱好涂上自己喜欢的颜色，一般以蓝、绿色居多。 
木刻楞结构还包含： 原木结构，方木结构，D形结构。
国内外木结构房屋的发展状况
目前我国的建筑结构仍以砖混结构、钢筋混凝土结构以及钢结构等为主，而木结构除了在一些低层住宅中有所应用外，在其他类型建筑中的应用几乎是一片空白。
但木结构在中国古代一直占统治地位。土木就是建筑的代名词，故宫这样的大型建筑主要结构都是木材，砖瓦只是配件。木结构的优点正在被现代人重新认识：从环境保护看它是可再生材料，作为建筑材料从生产到废弃物对环境的影响最小。虽然短期内难以大量快速生产，但长远看木材资源还是取之不尽用之不竭的。
建筑结构用木材的应用技术日趋现代，已不是传统意义上的砖木房屋了。现代集成材料技术的发展和普及，使应用小尺寸甚至零碎木料加工合成大型建筑构件成为可能，国外有许多大规模大跨度建筑（如体育馆、博物馆等）也是木结构的。所以这里说的木结构不是传统意义上的木结构，而是一个新的产业概念，更有可能成为一次新的建筑文化革命。人们回归理性、回归自然的呼声必然会给木结构这个古老的结构形式一个新的评价和地位。
当然，现代木结构房屋体系的优越性还是值得借鉴，尤其是木质屋架的部分，既能充分体现各种灵活的表现形式，又便于施工和节能环保。它应该是中国建筑市场最具发展潜力的别墅建筑形式。[1]
欧美许多国家，木结构因取材方便而得到广泛使用，木结构技术发展十分迅速。现代木结构是集传统的建筑材料和现代先进的加工、建造技术的结构形式。
2000年，在美国平均每年都有近150万幢新的住宅建成，其中约有90%采用木结构。
美国2000年新建住宅的结构形式统计
​单户住宅（幢）
多户住宅（幢）
总计（幢）
比例（%）
轻型木结构
1114000
275000
1389000
87
混凝土结构
124000
45000
169000
11
钢结构
6000
9000
150000
<1
原木结构
5000
-
5000
<1
梁柱体系木结构
3000
-
3000
<1
其他
12000
1000
13000
<1
总计
1264000
330000
1594000
100
在加拿大，其木结构房屋的工业话、标准化和配套安装技术非常成熟。在日本，大量的房屋是利用木材、胶合木和刨花板建造的，即使人口稠密的东京地区也是如此。目前日本新建住宅房屋中，有半数以上采用木结构。在北欧的芬兰和瑞典，民宅的90%为一层或二层木结构建筑。图1-2为典型的北美形式的木结构独立住宅形式，即我们说的木别墅-木结构房屋  
木结构房屋的主要木材
SPF:云杉Spruce——松木Pine——冷杉fir板材（一般为38mm厚），产自加拿大的一个主要商用软木材组合。
结构胶合材：将原木经剥皮、旋切成厚度为3-5mm的薄层按要求才成一定规格的薄皮，薄片经烘干、质量分等或去除木质缺陷后，均与涂抹浇水经热压在流水线上生产处一定断面的、连续的材料，然后按照用户要求切成一定长度和截面，其产度受运输限制一般最长在20m左右。
胶合板：主要用于作轻型木结构中墙体、楼面及屋面的面板。常用的按制作方法分为多层夹板和定向刨花板（OSB)两种.
碳化木：碳化木在缺氧的环境中，经180℃~250℃温度热处理而获得的具有尺寸稳定、耐腐等性能改善
木结构房屋的优点
●抗震性  木结构别墅在地震中有很好的生命安全性能，木结构别墅采用榫接建造，主结构交错连接，具有很好的稳定性。作为一种结构材料，木材的抗震性能明显优于其它材料。木材轻质高强，因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。木框架系统的另一个额外优势是其柔韧优于其它材料，可以吸收并消散能量。在这种建筑中，木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。大多数的框架由三个部分组成：构成墙壁骨架的垂直墙骨；构成楼板的水平搁栅；以及支撑屋顶的椽木或衍架。当墙由斜撑木板或轻质木基板材而形成墙覆面板时，它具有了侧向抵抗力，并进而形成了一个剪力墙系统——轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑建筑物，使之可以抵抗重力、风及地震。实践证明，木结构在各种极端的负荷条件下，均表现出其稳定性和结构的完整性，即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础，其结构也经常完整无损。木结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，在所有结构中具有最佳的抗震性，这一点在许多大震区已得到充分证明。在日本1995年的神户大地震中，保留下来的房屋大部分是木结构的房屋。
●耐久性
木结构别墅都选择高级松木建造，木材是一种天然、健康的且极具亲和性的材料，木制集成屋是环保健康的高档住宅，木材根据不同建筑造型经过了现代技术生产加工成不同的墙体型材，再经过阻燃、防腐处理等工序，更加坚固耐用。对抗下沉应力、抗干燥、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。
●防火性
木制别墅的建筑结构用木材均采用《水基性阻燃处理剂》进行阻燃处理，具炭化效应，遇火时，木表面会形成炭化层，其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延，从而保证整个木结构体在很长时间内不受破坏。
●防潮性
人们通常误以为水是木材的敌人，情况并不是这样，在多雨或潮湿的地方木建筑可以有长期的性能表现。关键在于在设计和建造当中采用以木材为基础的建筑产品时懂得如何控制水分。一般来说，一栋建筑物中唯一需要完全防潮的部分是建筑物外壳，特别是屋顶它应尽可能排水，但在蓄水时需保持防水性能。如果建筑物面层可以很好的防水，那么我们可以相信建筑物中的其他建筑部件则不一定需要防水。木结构房屋是能做到不被腐蚀和不受潮的，因为我们对所有建筑用材进行烘干处理，通过烘干处理的木材可以避免绝大多数的体积变化，这些木材已预先干燥至含水率19%以下，它的防潮性能甚至可以达到砖混结构的10倍左右。含水率测量的是一块木材中含有多少相对于木材本身重量的水分。我们计算含水率的方法是木材在完全干燥时的重量除给定木材样本中水分的重量。如果木材的含水率等于或小于19%，那么木材被认为是干燥的。木材的含水率在28%左右时达到纤维饱和，纤维饱和是干缩和腐烂的基准点。除非木材的含水率达到或超过纤维饱和点，否则腐蚀菌一般不会生长。同时，我们对木材采用ACQ、BAC等防腐剂进行浸渍的防腐处理，采用天然植物油做表面涂层，来防止水侵蚀。事实上,与其他常用建筑材料相比木材更不容易因为偶尔浸湿而受到永久损坏。在多雨或潮湿地方的木建筑物可以有长期的毫无问题的性能表现。
●绿色环保、保温节能性
木材是一种天然的健康的且急具亲和力的材料，木制别墅是环保健康的高档住宅。保温（隔热）性能优异，比普通砖混结构房屋节省能源超过40%。它的保温性能是钢材的400倍，混凝土的16倍。研究表明，150㎜厚的木结构墙体，其保温性能相当于610㎜厚的砖墙。
木材是“绿色建筑”的首选建材。在一个矿物燃料日渐减少、成本日益上升的时代，轻型木结构建筑较之其它建筑材料，有着明显的优势。制造木结构建筑材料的能耗低于钢材或混凝土，后两者都需要高温精练和制造。木屋采用全实木材料，被称为“会呼吸的房子”，室内空气中含有大量的芬多精和被称为空气维他命的负离子。芬多精和负离子是现代“森林浴者”倍加推宠的物质，能有效杀死空气中的细菌、遏止疾病、增强免疫力，对保持大脑清醒、提高注意力、降低血压、安定神经等有明显功效。木屋中的有害气体氡的放射量极低，对人体无害；木材对能耗、空气污染和水污染以及温室气体排放等因素的相对影响及小。据清华大学建筑环境与设备工程研究所研究得出：木结构建筑比轻纲结构建筑节能5.3%，比混凝土结构建筑节能8.1%，在建筑寿命周期内，较普通混凝土屋顶可节约运行费用约6%。轻型木结构建筑在住宅单元的使用寿命内具有大大降低采暖和制冷费用的潜力。较之钢或混凝土等其它建筑材料，木结构中的孔洞使木屋具有出色的隔热性能。轻型木结构建筑的框架结构之间存有空间，可以容纳隔热材料，能降低采暖和制冷费用，减少矿物燃料消耗，以经济的方式保持舒适的温度。
●木结构建筑还住宅节能与环保
木制房屋以其建筑造型优美、设计精致、回归自然、返璞归真的享受及其结构合理、作工精细、建造快捷的特点，让人感觉远离了钢筋混凝土构件的城市喧嚣，走入了一个清洁无污染的世界，这就是木结构建筑。实际上，木结构建筑在国际上不能算是新生事物。在日本，有几乎一半以上的建筑是以木材为建筑材料，欧美的木结构建筑也是随处可见。
即便在中国，古老的故宫便可以证明木结构建筑的悠久历史。近些年，随着世界木结构建筑的发展，木结构建筑又再次在中国市场崭露头角，并逐步进入了成长期。 
在木结构建筑的诸多优点中，最重要的自然是它的节能与环保。木结构的墙体和屋架体系由木质规格材、木基结构覆面板和保温材料等组成，据测试，150㎜厚的木结构墙体，其保温能力相当于610㎜厚的砖墙，木结构建筑相对混凝土结构，可节能50%-70%。而在所有的主要建材中，木材是唯一可以再生的建材，在能耗、温室气体、空气和水污染以及生态资源开采方面，木结构的环保性大大优于砖混结构和钢结构，而且材料透气好、易于保持室内空气清新，是公认的绿色建筑。
●木结构在建筑中的适用性
除此之外，木结构建筑还有设计灵活、建筑工期短、易于整修等诸多优势。可能普通人会认为木制房屋轻巧美观有余，结实后重不足，因此会影响到房屋的使用寿命。实际上，现代技术有效地解决了木结构防火、抗震、抗风、隔音和防虫、防腐的问题，使得木结构建筑的使用寿命也更加延长，可达到50-200年。同时，其稳固性也相当好。具介绍，在日本1995年神户大地震中，保留下来的房屋大部分是木结构房屋。
在普通人的印象中，木结构住宅只适用于别墅的建造。因此在中国这样一个人均土地占有面积非常有限的国家，推广木结构就面临了一定的难题。但实际上，木结构建筑并不是只适合单户住宅，多户住宅也能够应用木结构建筑。据悉，加拿大木业协会目前正与中国政府合作引进混合结构技术，既在木结构中运用了混凝土、钢材等其他建筑材料。将木结构与中国现行的建筑方式结合，这种结合提升了建筑节能性和舒适性，同时能够满足四层及四层以上建筑的需求，为木结构进入中国多户住宅房产提供了契机。
具介绍，目前在上海、山东青岛、辽宁营口等地，混合结构建筑技术已被应用于“平改坡”工程，它可以在一定程度上解决房地基承载力不够、空间狭小等问题。同时，由于木结构重量较轻，可通过设计适用任何建筑的要求，因此将木结构应用在实际建造中完全可行，也可以节省大量能源，而来自这部分木结构空间的销售收入还可以抵消建筑的改造成本，可谓好处多多。
当然，除去住宅之外，木结构建筑在娱乐和商业设施方面，也有相当广阔的应用空间。尽管目前来看，木结构建筑的造价相对来说还是较普通建筑稍高一些，但是随着市场份额的扩大和技术的更进一步完善，他的价格将越来越能为普通消费者所接受。相信木结构建筑将在中国有广阔的发展空间。
●木结构建筑体系对环境的影响最小
1、能量消耗比较：对制造，运输及安装过程中的能量损耗进行比较后，结果显示木结构在几种结构中能量消耗最低。钢结构是木结构的2.4倍。
2、温室效应比较：结果显示，木结构建筑的温室效应最低。钢结构是木结构的1.8倍。
3、空气污染指数比较：结果显示，木结构污染指数最低，钢结构是木结构的1.42倍。
4、水污染指数比较：研究结果显示，钢结构的污染指数是木结构的120倍。 　5、固体废料比较：研究表明，木结构在生产及建造过程中产生的固体废料最少。钢结构的废料是木结构的1.36倍。
6、生态资源的使用：经综合评估，木结构攫取的资源最少，钢结构是木结构的1.16倍。
建筑体系对环境的影响——结论：木结构对环境的不利影响最小。
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