浅谈现代轻型木结构技术的应用.docx

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浅谈现代轻型木结构技术的应用

摘要：

近年来现代轻型木结构建筑悄然进入了中国的建筑市场，虽规模较小且仍处在起步阶段，然而其在中国建筑市场展现出的独特建筑风格，以及建设周期短、保温节能、防火防潮、隔绝噪音、抗震抗风、持久耐用、地域不限、建造灵活可移动性强等特点已经引起业内人士的关注。

我国目前对现代轻型木结构建筑研究尚属概念化阶段，在材料的应用技术、设计技术和施工技术等方面还存在许多空白点。

本文结合笔者从事园林景观建设行业中积累的些许经验，浅析中国传统木结构建筑和现代轻型木结构技术的特点，结合我市实际工程案例，探讨现代轻型木结构施工技术的应用问题，提出最优化木结构建筑施工组织方案，旨在为我们更好地推广现代轻型木结构技术提供初步的理论依据。

关键词：

现代木结构；轻型木结构；建筑材料；龙骨框架；施工组织

Abstract:

inrecentyears,modernlighttimberworkbuildingisquietlyintotheChina'sconstructionmarket,althoughsmallerandisstillatthebeginningstage,howeveritintheChinesebuildingmarketdisplaysauniquearchitecturalstyle,aswellastheconstructionperiodisshort,heatpreservationandheatinsulation,fireprevention,moistureproof,seismicisolationnoisewindresistance,durable,regionalunlimited,buildflexiblemobilityfeaturessuchasstronghascausedtheconcernoftheindustry.Atpresentourcountrytomodernlighttimberworkarchitecturalresearchisstillintheconceptualstage,intheapplicationofmaterialtechnology,designtechnologyandconstructiontechniques,therearemanyoutline.Theauthordiscusseslandscapeconstructionindustryintheaccumulationofsomeexperience,accordingtotheChinesetraditionaltimberworkbuildingandthecharacteristicsofmodernlighttimberworktechnologyandinconsiderationoftheactualprojectcases,thispaperdiscussestheconstructiontechniqueofmodernlightwoodapplicationproblems,thispaperputsforwardoptimumtimberworkbuildingconstructionscheme,webetterpromotiontomoderntechnologyfortheinitiallighttimberframetheorybasis.

Keywords:

modernwood;Lightwood;Constructionmaterials;Keelframework;Constructionorganization

中图分类号：

TU74文献标识码：

A文章编号：

1.概述现代木结构技术

提起现代木结构技术就不得不提起传统木结构建筑。

中国建筑、印度建筑和阿拉伯建筑系统同属东方建筑体系。

中国建筑是三大东方建筑体系中最显著的独立系统。

我们的祖先从穴居、巢居开始,逐步掌握了房屋营造技术，并利用了石材、木材等天然材料，创造了原始的木质建筑。

这种原始木质建筑结构，奠定了我国古代建筑在结构体系上的基本特征。

它源于自然、利用自然、高于自然，以灵活的风格、合理的布局、适宜的建筑体量和精巧的装修达到了高度的艺术成就。

中国传统木结构建筑中国传统建筑主要包括以下四种体系：

构架体系、砌筑体系、开挖体系、张拉体系。

其中占主导地位的是构架体系，而构架体系使用的材料主要是木材，所以称其为木结构建筑或木质建筑。

中国古代木结构建筑体系大致有以下四种：

1） 抬梁式：

在我国应用很广，特别是北方，优点是室内少柱或无柱，可获得较大的空间；缺点是梁柱等用材较大，消耗木材较多。

2） 穿斗式：

这种结构在我国南方使用很普遍，属简易轻型结构，优点是用料较小，护风性能好；但是室内柱密而空间不够开阔，因此它有时和抬梁式构架混合使用。

3） 井干式：

由于它是用原木或半原木层层相叠作为墙壁，实际是木结构承重墙，所以耗材量大，建筑的开间和进深又受木材长度限制，夕卜观也较厚重，因此仅在林区使用。

4） 干栏式：

由于它是下层架空，上层铺木板作居住用的建筑，所以对防潮和通风极为有利，在我国炎热、潮湿地区应用较普通。

通过学习了中国传统木结构的特点，我们了解到木结构也有很多缺点：

易遭受火灾，白蚁侵蚀，雨水腐蚀，相比砖石建筑维持时间不长；成材的木料由于施工量的增加而紧缺；梁架体系较难实现复杂的建筑空间等，尤其是熟悉和掌握传统木结构施工工艺的技师稀缺，所以传统的木结构建筑形式正在逐渐消失，取而代之的是克服了部分传统木结构缺点的新兴的现代木结构技术。

而现代的木结构主要是指其材料上、技术上采用了轻型木结构。

根据中华人民共和国《木结构设计规范2005版》中9.1.1条规定，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。

具体地说，是指用规格材及木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层建筑结构。

轻型木结构建筑的基础通常为混凝土基础，一层楼板为木楼板或混凝土楼板，以一层楼板为平台建造一层墙体，然后以此类推。

轻型木结构建筑在屋盖和墙体空间填充保温材料以达到良好的保温效果。

屋面和墙面铺设防水材料以满足防水、防潮要求。

轻型木结构建筑室内墙板采用石膏板以满足防火要求，外墙外侧面可选用涂料、挂板、贴砖等多种外饰面材料。

轻型木结构框架采用小尺寸规格材料和锚钉连接，多条荷载传递通路使其具有较高的结构安全冗余度，在地震和强风作用下结构安全性能高。

轻型木结构建筑在中国仅限于3层以下单户或多户式住宅，但在欧美国家常见于5至6层住宅。

根据防火规范，轻型木结构应设置防火分区和选择满足耐火极限要求的构件。

超过6层的轻型木结构建筑需要利用支撑墙以及连接不同构件的重型金属连接件来实现结构的安全要求。

当采用轻型木结构时，应满足当地自然环境和使用环境对建筑物的要求，并应采取可靠措施，防止木构件腐蚀或被虫蛀，确保结构达到预期的设计使用年限。

噪声控制是多层轻型木结构必须考虑的一大因素，而现有技术能大大减少声音在楼板和墙体之间的传播。

轻型木结构的平面布置宜规则，质量和刚度变化宜均匀。

所有构件之间应有可靠的连接和必要的锚固、支撑，保证结构的承载力、刚度和良好的整体性。

轻型木结构建筑主要有两种施工方式：

现场施工和工厂预制。

在我市常用的是现场施工，除个别地域采用成品预制的形式。

2.我市园林中的现代轻型木结构建筑

目前我市的各大公园景点中建筑大都色彩丰富、造型优美，并且结构形式多样，常见的有砖混结构、框架碌结构、现代木结构和膜结构等。

其中最普遍使用的结构形式是现代木结构。

木结构在园林艺术中，与周围环境相得益彰，更加亲切自然，其造型灵活多变，风格或质朴或时尚，给人以典雅、自由的韵味，其材质不像其他材料一样给人以冰冷感，反而具有一种特别的亲和力。

与其他建筑结构相比，我市的现代木结构建筑的特点有：

（1） 材料环保，木材是一种可再生材料。

（2） 节约能源，由于木材为绝热体，相同厚度、相同条件下，木材的隔热值比碌高16倍，比钢材高400倍，综合比较相对其他材料，木材可节能50%——70%,住在木屋的感觉就仿佛四季如春、冬暖夏凉。

（3） 稳定性高，木结构自重较轻，另外木材具有极强的韧性，配合独特的施工工艺，使其对突加荷载及周期疲劳波坏有很强的抵抗能力，所以，在欧美及日本等地震、飓风等自然灾害多发地区普遍采用。

（4）耐久性高，木结构以其独特的结构形式和施工技术，能够在各种气候条件下，历经数代而保持完好，在中国和欧美等一些国家，仍可以见到保持完好的木结构建筑。

因此，在园林建筑设计中，应适当地考虑多采用一些木结构的形式。

例如，我市劳动公园售票房、付家庄公园游客接待中心、燕窝岭公园管理房、海之韵公园售票房和景区内的公共卫生间等建筑都采用现代轻型木结构的形式。

图2.1劳动公园售票房

图2.2付家庄公园游客接待中心

图2.3海之韵公园售票房

图2.4滨海路公共卫生间

在燕窝岭公园管理房的设计中，采用与自然环境和周边环境相协调的欧式建筑风格，红褐色的屋面瓦、深木色的墙体配合白色窗框门套，加之楼外周围绿色的植被、艳丽的花卉，使整个建筑散发出青春、活泼、热情的气息。

这座占地面积100平米，总建筑151平米的二层小楼，置于南朝大海，北靠群山的自然环境中，体量小巧、形式活泼、色彩鲜明，总之，与景区环境配合的十分和谐。

图2.5燕窝岭公园管理房北面效果

图2.6燕窝岭公园管理房南面效果

图2.7燕窝岭公园管理房东面效果

该管理房采用现代新型胶合木结构。

将木材旋切成3~10毫米厚的单板，木纹相互平行层叠热压胶合成30-50毫米厚的板材用于建筑的框架梁柱主材。

墙体及楼板采用OSB（Orientedstandardboard）板，又称定向结构刨花板，国内也叫其为欧松板，以小径材、间伐材、木芯等为原料，通过专用设备加工成长的刨片（一般为40-100mm长、5-20mm宽、0.3-0.7mm厚），经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型等工艺制成的一种定向结构板材。

它的特点是具有高强的结构稳定性，和施工工期快等优势，该管理房从施工图设计完毕到主体外装饰结束仅用时45天。

图2.8老虎窗框架结构

图2.9楼板及墙面龙骨

但客观地说，木结构建筑相对其他结构材料，难以用于体量较大的建筑，且造价成本偏高（是普通砖混结构的两倍），建设工期受到材料运输能力制约，维修、养护成本过大等缺点。

建设立项时应综合考虑、权衡利弊。

3.现代轻型木结构的施工组织

现结合笔者参与建设的燕窝岭公园管理用房项目，总结出现代轻型木结构的施工组织管理方法，探讨现代轻型木结构的最优化施工方案，试图为我们更好地构建现代木结构施工技术的初步理论依据作些微薄的贡献。

本部分着重对施工过程中各项管理和保证措施展开叙述。

3.1质量保证措施

为保证本项目的施工质量达到合格以上等级，要求现场施工人员认真学习、深刻领会和严格执行企业标准、操作规程和验收标准的内容与要求。

要求现场管理人员严格管理，施工全过程中各项工作从根本做起，从细节严抓。

施工准备阶段:

开工前邀请设计单位、建设（监理）单位在工地现场进行设计交底与有关的变更说明。

项目技术负责人和设计人员组织项目施工人员进行图纸会审和技术交底。

要求各工种领班对图纸的每个细节认真解读，全面领会设计意图和所有工序的具体做法。

施工过程中：

1）测量及定位放线按照建筑总平面图、水准引测点及黄海高程，利用全站仪、水准仪等仪器做好工程轴线控制网、控制点的布置,打好控制桩。

控制桩采用坚硬的木桩，在木桩上部钉铁钉以确定控制点位置。

对于离水准点比较远的地点，或中间的物体阻挡无法投测点，预先做好水准的引测工作，水准引测点必须标识在位置固定的物体上。

测量定位点确定好后，及时预约测绘部门有关人员验收，验收结果符合设计要求后方可进行下道工序的施工，如果验收结果大于偏差范围，必须进行复测，直至符合要求。

2） 所有施工材料发现有损坏现象和不合格的坚决杜绝使用。

3） 项目管理人员以及各工种工长必须坚持每晚召开工长会，总结当天工作，安排次日工作内容，协商解决施工中遇到的问题。

4） 每道工序在施工前施工人员必须将操作规程认真学习一遍，每道工序完成后各工长实行质量自检，发现问题现场解决或汇报项目部解决。

5） 自检合格后质量督察再根据检查规则进行全面检查，并做好记录。

6） 隐蔽工程、分项工程未经检验或检验不合格的，严禁进行下道工序。

竣工验收阶段：

整理施工记录，编制工程竣工文件，按竣工验收程序做好各项工作。

3.2组织保证措施

根据施工现场管理体系组织图，加强岗位责任制，认真执行企业标准和验收规范。

实行放线定位复验制，地基联合验槽制，关键和特殊过程跟踪检验制，分部、分项工程质量评定制及竣工交验制。

做到层层把关，不漏检不留隐患，严格按照施工图纸进行施工及检查，对工程中出现的质量问题以及不符合程序的做法及时分析，现场解决，对把关不严，指挥失误,明显失职的人员进行严厉的处罚；对能及时发现隐患，避免出现质量问题的人员给予重奖。

总之要保证质量和安全处于多控状态。

3.3技术保证措施

把好图纸关：

认真学习、解读图纸，做好图纸预审、会审工作。

这样一方面使施工人员熟悉、了解工程特点、设计意图和掌握关键部位的工程质量要求，更好的做到按图施工；另一方面通过对图纸审查能及时发现存在的问题和矛盾，提出修改意见，提高设计质量，避免产生技术问题。

编制施工组织设计，高质量的工程和有效的质量管理体系需经过精心策划和周密计划。

施工组织设计就是对施工的各项活动作出全面的构思和安排，指导施工准备和施工全过程，使工程施工建立在科学合理的基础上,以保证工程顺利竣工。

技术交底要分批、分阶段对管理人员、技术人员和操作人员进行不同深度的技术性交代和说明，使参与项目施工的所有人员对工程的设计情况、结构特点、技术要求、施工工艺、质量标准和技术安全措施等方面有一个较详细的了解，做到心中有数，以便科学合理的安排工序，避免发生技术错误或操作错误。

3.4检查、检验复核措施

主体结构：

1）对每批进场的结构材料质检员要对其质量、规格、数量进行验收，并报监理查看。

2）材料的堆放与管理，质检员每天都要进行巡查，看是否符合规定。

3）主体安装过程中，质检员根据质量监督细则要对安装质量进行严格、全面的验收，验收方法参见公司企业标准。

装饰、装修工程：

1）质检员对进场材料的品种、颜色、规格进行查验。

2） 质检员要严格检查每道工序的做法是否符合操作规程的要求。

3）施工质量要符合企业标准的要求，观感质量以样板房的观感质量为依据。

室内水电：

1）室内水管及用水器具安装完毕后，质检员、安装人员一起要进行管道通水和试压检测，检测器具用手压泵。

2）室内照明及电器设备室内照明线路及电器设备安装完成后，安装人员、质检员要进行调试,设备试运转，确保一切正常后方可移交。

3.5成品保护措施

成品保护贯穿于施工全过程，由质量督察全方位跟踪检查，发现保护不当的立即纠正，发现有损坏现象的立即组织人员维修并调查损坏原因，酌情处理。

3.6安全保证体系

安全管理目标：

1）杜绝死亡和无重伤事故。

2）轻伤事故率低于1%。

3） 设备完好率100%,检查合格率100%。

4.结语

以上浅析，是笔者近年来通过从事园林景观建设工作的经验总结，由于经历、知识结构的局限，其有未尽之处及不合乎情理之处，待日后在工作中及时发现、补充、修正。

参考文献

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中国建筑工业出版

社,1985.

[6]赵冠谦，开彦.中国住宅格局五十年.北京:

生活时报,2002.

注：

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