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木屋

日期:2016年8月22日 10:16
 
 
木屋 
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[mù wū]

木結構建築從結構形式上分,一般分為輕型木結構和重型木結構,以地螺絲為地基基礎,主要結構構件均采用實木產品[1]。

  • 中文名
    木屋
  • 類別
    輕型木結構和重型木結構
  • 基礎
    地螺絲為地基
  • 構件
    采用實木產品
 

階段

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木屋[2]的三個階段
古老木屋
古老的木屋具有密封及隔熱性差,外牆易腐蝕,非模塊化,費時廢材,易蟲蛀腐朽等缺點
現代化木屋
以地螺絲為基礎,現代化木屋更具有色彩人文化,結構多樣化,造型個性化,空間靈活化
未來木屋
未來木屋建造更加靈活,材料和造型更加多樣,地螺絲作為基礎更加廣泛。

國內標準

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《木結構工程施工質量驗收規範-GB50206》試行
《膠合木結構技術規範-GB50708》試行
《木結構工程施工規範-GB50772》試行
地螺絲為樁基的木屋基礎安裝
《輕型木桁架技術規範-JGJ/T265-20》試行
《木結構工程施工規範-GB50206》試行
發布部門: 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局 中國國家標準化管理委員會
發布日期: 2011-09-29
實施日期: 2011-12-01
提出單位: 國家林業局
起草人,北京林業大學、東北林業大學、中國建築西南設計研究院、四川省建築科學研究院、哈爾濱工業大學等
歸口單位: 全國人造板標準化技術委員會(SAC/TC 198)
頁數: 52頁
出版社: 中國標準出版社
出版日期: 2011-12-01
黨的十八大報告中明確提出要加強“生態文明建設”,2013年“兩會”期間,國家又吹響“建設美麗中國”的偉大號角,這一舉措,將會催生中國木結構建築行業爆發式發展!為了進一步引導我國木結構建築的科學建設和市場推廣,促進木結構建築產業鏈的發展並與國際先進水平接軌。“2014第四屆北京國際木結構建築及裝飾配套設施展覽會”將邀請更多權威機構鼎力加盟!美國、日本、芬蘭、加拿大、挪威、瑞典、丹麥等國家將通過行業組織組團來華參展!本屆展會將於2014年3月28日-30日在北京全國農業展覽館及正門廣場隆重舉行,預計展覽麵積將達到32000平方米、300家企業參展,展會設室內、室外兩大展區。展會期間,組委會還將舉辦豐富多彩的木結構相關配套活動!
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類型

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木結構建築從結構形式上分,一般分為輕型木結構和重型木結構,主要結構構件均采用實木產品。輕型木結構即用規格材及木基結構板材或石膏板製作的木構架牆體、樓板和屋蓋係統構成的單層或多層建築結構。
 
重型木結構即承重構件采用方木或圓木製作的單層或多層木結構。
木屋不僅冬暖夏涼、抗潮保濕、透氣性強,還蘊涵著醇厚的文化氣息,淳樸典雅;梅雨季節能調節濕度,當濕度大時木屋能自動吸潮,幹燥時又會從自身的細胞中釋放水分,起到天然調節的作用;木材還有抗菌、殺菌、防蟲的作用。因此木屋享有“會呼吸房屋”的美譽,是集綠色環保、健康、居住舒適、安全、貼近自然、使用壽命長和設計風格獨具個性等諸多優勢於一身的健康型住宅;它的建造,可隨意進行個性風格的設計造型,建設周期短,房屋的所有建築產品都來自天然木材,環保無汙染、結構強度高,具有良好的抗震性能,達到環保、安全、健康住宅的各種要求,非常適合人類居住。
木屋是世界性的休閑、家居主流產品。它的設計建造已經發展到一個很高水平。木屋使用紋路美觀,色澤柔和的鬆木建造,其特點冬暖夏涼,保濕隔熱。根據木材的特有性能。芬蘭有著悠久的木屋建造史,加拿大及北美地區大約90%以上的家庭式住房是木結構的,人類使用木結構房屋在全世界已經有幾千年曆史,中國的大量古建築也采用木結構,木結構房屋便於維護,在芬蘭、北美一些具有200多年曆史的房屋仍然安全使用中,當然這中間需要經過一定的維護,但一般混凝土房屋經過50年左右就需要重建,因此比較而言,木結構房屋顯然具有更長的使用壽命。輕型木結構因其木結構的特點,其內部結構靈活布置,結構外牆的木基層上,可采用不同的裝飾材料豐富了外立麵;木屋的室內設計以自然健康,舒適使用為原則;功能分區合理,細心考慮到多樣的家庭結構,適合不同年齡人群居住,可滿足開發商多種設計風格和消費者的個性需求。

建築體係

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梁柱工法
北美2x4工法
美國sip工法
木刻楞(井幹式)

優點

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木製別墅的特性優點
抗震性
1.建造物每層麵積不超過600㎡,層高不大於3.6m 。
地螺絲為基礎的木屋建築
2.抗震設防烈度為6度和7度(0.10g)時,建築物的高度比不大於1.2;抗震設防烈度為7度(0.15g)和8度(0.20g)時,建築物的高寬比不大於1.0。
該節設計規範為設計木屋抗震剪力牆尺寸、間隔做了明確的規定,保證了整個建築的安全係數。
木製別墅在地震中有很好的生命安全性能,木製別墅采用榫接建造,主結構交錯連接;具有很好的穩定性。作為一種結構材料,木材的抗震性能明顯優於其它材料。木材輕質高強,因而地麵加速度在木建築物上所產生的能量沒有其它建築物大。木框架係統的另一個額外優勢是其柔韌優於其它材料,可以吸收並消散能量。在這種建築中,木構件細小、尺寸規範、間隔緊密。大多數的框架由三個部分組成:構成牆壁骨架的垂直牆骨;構成樓板的水平擱柵;以及支撐屋頂的椽木或衍架。當牆由斜撐木板或輕質木基板材而形成牆覆麵板時,它具有了側向抵抗力,並進而形成了一個剪力牆係統——輕質、高強、且建造效率高。所有部件共同支撐建築物,使之可以抵抗重力、風及地震。實踐證明,木結構在各種極端的負荷條件下,均表現出其穩定性和結構的完整性,即使強烈的地震使整個建築脫離其基礎,其結構也經常完整無損。木結構韌性大,對於瞬間衝擊荷載和周期性疲勞破壞有很強的抵抗能力,在所有結構中具有最佳的抗震性,這一點在許多大震區已得到充分證明。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構的房屋。
耐久性
木製別墅都選擇高級鬆木建造,木材是一種天然、健康的且極具親和性的材料,木製集成屋是環保健康的高檔住宅,木材根據不同建築造型經過了現代技術生產加工成不同的牆體型材,再經過阻燃、防腐處理等工序,更加堅固耐用。對抗下沉應力、抗幹燥、抗老化,具有顯著的穩定性。如果使用得當,木材則是一種穩定、壽命長、耐久性強的材料。同時,在使用的過程中,可以根據使用情況決定刷塗木蠟油起到對木材更多一層的保護。
防火性
木製別墅的建築結構用木材均采用《水基性阻燃處理劑》進行阻燃處理,具炭化效應,遇火時,木表麵會形成炭化層,其低傳導性可有效阻止火焰向內蔓延,從而保證整個木結構體在很長時間內不受破壞。
防潮性
人們通常誤以為水是木材的敵人,情況並不是這樣,在多雨或潮濕的地方木建築可以有長期的性能表現。關鍵在於在設計和建造當中采用以木材為基礎的建築產品時懂得如何控製水分。一般來說,一棟建築物中唯一需要完全防潮的部分是建築物外殼,特別是屋頂它應盡可能排水,但在蓄水時需保持防水性能。如果建築物麵層可以很好的防水,那麽ag亚游娱乐可以相信建築物中的其他建築部件則不一定需要防水。木結構房屋是能做到不被腐蝕和不受潮的,因為ag亚游娱乐對所有建築用材進行烘幹處理,通過烘幹處理的木材可以避免絕大多數的體積變化,這些木材已預先幹燥至含水率19%以下,它的防潮性能甚至可以達到磚混結構的10倍左右。含水率測量的是一塊木材中含有多少相對於木材本身重量的水分。ag亚游娱乐計算含水率的方法是木材在完全幹燥時的重量除給定木材樣本中水分的重量。如果木材的含水率等於或小於19%,那麽木材被認為是幹燥的。木材的含水率在28%左右時達到纖維飽和,纖維飽和是幹縮和腐爛的基準點。除非木材的含水率達到或超過纖維飽和點,否則腐蝕菌一般不會生長。同時,ag亚游娱乐對木材采用ACQ、BAC等防腐劑進行浸漬的防腐處理,采用天然植物油做表麵塗層,來防止水侵蝕。事實上,與其他常用建築材料相比木材更不容易因為偶爾浸濕而受到永久損壞。在多雨或潮濕地方的木建築物可以有長期的毫無問題的性能表現。
綠色環保、保溫節能性
木材是一種天然的健康的且急具親和力的材料,木製別墅是環保健康的高檔住宅。保溫(隔熱)性能優異,比普通磚混結構房屋節省能源超過40%。它的保溫性能是鋼材的400倍,混凝土的16倍。研究表明,150㎜厚的木結構牆體,其保溫性能相當於610㎜厚的磚牆。木材是“綠色建築”的首選建材。在一個礦物燃料日漸減少、成本日益上升的時代,輕型木結構建築較之其它建築材料,有著明顯的優勢。製造木結構建築材料的能耗低於鋼材或混凝土,後兩者都需要高溫精練和製造。木屋采用全實木材料,被稱為“會呼吸的房子”,室內空氣中含有大量的芬多精和被稱為空氣維他命的負離子。芬多精和負離子是現代“森林浴者”倍加推寵的物質,能有效殺死空氣中的細菌、遏止疾病、增強免疫力,對保持大腦清醒、提高注意力、降低血壓、安定神經等有明顯功效。木屋中的有害氣體氡的放射量極低,對人體無害;木材對能耗、空氣汙染和水汙染以及溫室氣體排放等因素的相對影響及小。據清華大學建築環境與設備工程研究所研究得出:木結構建築比輕綱結構建築節能5.3%,比混凝土結構建築節能8.1%,在建築壽命周期內,較普通混凝土屋頂可節約運行費用約6%。輕型木結構建築在住宅單元的使用壽命內具有大大降低采暖和製冷費用的潛力。較之鋼或混凝土等其它建築材料,木結構中的孔洞使木屋具有出色的隔熱性能。輕型木結構建築的框架結構之間存有空間,可以容納隔熱材料,能降低采暖和製冷費用,減少礦物燃料消耗,以經濟的方式保持舒適的溫度。
地螺絲樁基
木結構建築體係對環境的影響最小
⒈能量消耗比較:對製造,運輸及安裝過程中的能量損耗進行比較後,結果顯示木結構在幾種結構中能量消耗最低。鋼結構是木結構的2.4倍。
⒉溫室效應比較:結果顯示,木結構建築的溫室效應最低。鋼結構是木結構的1.8倍。
⒊空氣汙染指數比較:結果顯示,木結構汙染指數最低,鋼結構是木結構的1.42倍。
⒋水汙染指數比較:研究結果顯示,鋼結構的汙染指數是木結構的120倍。
⒌固體廢料比較:研究表明,木結構在生產及建造過程中產生的固體廢料最少。鋼結構的廢料是木結構的1.36倍。
⒍生態資源的使用:經綜合評估,木結構攫取的資源最少,鋼結構是木結構的1.16倍。
建築體係對環境的影響——結論:木結構對環境的不利影響最小。
木結構與鋼結構和傳統磚濕結構間的優缺點
1、施工期短:木結構房屋的施工期大約是傳統房屋的1/2,為開發商提供了最快的資金回籠時間。傳統房屋的施工期是在6-10個月,木結構的施工期是3-4個月,完工時傳統房屋是毛坯房,而木結構完工時是精裝修的馬上可入住的家。
2、設計靈活:木結構房屋在房型設計方麵更靈活,改變結構簡便,不必拘泥於傳統房屋的許多限製條件,從而為開發商適應市場開發新房型提供極大方便.
3、低傳導性:木材是很好的絕緣體,有低傳導性,其保溫和禦寒性能均很好,相比之下,木結構比鋼結構的性能好15%-70%(最低值與最高值),可以為消費者節省空調的電費或煤氣費。對開發商來說,這是非常好的賣點。
4、不怕火災:木材具炭化效應,遇火災時,木表麵會形成炭化層,其低傳導性可有效阻止火焰向內蔓延,從而保證整個結構體在很長時間內不受破壞。而鋼結構的極佳熱傳導性會導致整個鋼結構迅速升溫、軟化、掉落。
5、無水凝結性:在四季分明或冷熱溫差大的地區,鋼結構會因內外溫差原因產生冷凝汽,從而水腐蝕其他保溫層等材料,久而久之,會對整個結構體產生不良影響。這也是美國日本等發達國家少采用鋼結構做居住房屋的原因之一。而木結構則不存在這個隱患。木結構本身的平衡性優於其它結構,木材在經過處理後物理性質穩定,不會輕易發生變形或化學反應。
6、抗震性最佳:木結構在世界多次大地震中已充分顯示了它絕佳的抗震性。鋼結構的韌性及對地震的抵抗能力無法與木結構相比。
7、清潔安全的施工:與鋼結構相比,木結構的施工期短,施工幹淨簡單,無汙水鐵屑等廢料,無大的噪音,無電焊作業,比較安全。

設計規範

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《木結構工程施工質量驗收規範-GB50206》試行
地螺絲樁基支撐
《膠合木結構技術規範-GB50708》試行
《木結構工程施工規範-GB50772》試行
《輕型木桁架技術規範-JGJ/T265-20》試行
《木結構工程施工規範-GB50206》試行
主管部門: 全國人造板標準化技術委員會(SAC/TC 198)
頁數: 52頁
出版社: 中國標準出版社
出版日期: 2011-12-01

維護措施

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防腐

木材腐朽是受木腐菌侵害的結果。木腐菌體內的水解酶能將組成木材細胞壁的纖維素、木質素及細胞內含物分解作為養料,使木材的強度逐漸降低,直至失去全部承載能力。
木腐菌的生長必須同時具備下列三個條件:木材含水率高於18%;溫度在 2~35℃的範圍內;有氧氣供應。如能去除其中之一,即可防止腐朽。中國有“千年不爛井底木”的古話,是說明木材在水中缺氧而不腐。木結構與人類生活分不開,溫度和氧氣無法排除,隻能將木材含水率控製在18%以內,即使其處於幹燥狀態,防止木腐菌的侵蝕。因此,要求木結構各個部分,特別是支座節點等關鍵部位,要處於通風良好的條件下,即使一時受潮,也能及時風幹。故在設計木結構時,首先要考慮結構的構造防腐措施:如設置隔溫頂棚的木屋蓋,必須將頂棚吊在木屋架下弦下麵,並使下弦底麵與隔溫層保持一定距離,使整個屋架位於同一溫度場內。如將隔溫層置於木屋架下弦之上,則隻好將屋架的支座節點砌在牆內,構成封閉的空間,以保證隔溫層下麵的正溫度場的良好效果。但當屋簷稍有滲漏,就能浸濕支座節點,由於處於封閉狀態,難以短期風幹。木材隻要在一定的時間內含水率高於18%,木腐菌就能生長,而木腐菌在繁殖過程中將要排出數倍於原來用以維持生長的水分,濕潤毗鄰的木材,產生惡性循環,使腐朽蔓延。過去不少木屋架的支座節點曾因此而嚴重腐朽毀壞,甚至引起整個屋蓋的塌倒。
埋入土中的木電杆或木樁,在土層表麵上、下一個區段內,被土中的水分侵濕,又有氧氣供應,所以遭致腐朽。深埋於土中的部分不腐的原因是缺氧。地表以上較高部分不腐的原因是缺水(即含水率低於18%)。因此,對於經常受潮或間歇受潮的木結構或構件,以及不得不封閉在牆內的木梁端頭或木磚等,都必須用防腐劑處理以防木腐菌繁殖生長。
防腐劑是由具有一定毒性的化學品配製的,分水溶性、油溶性、油類及漿膏等幾種。對於經常受潮的木構件,宜采用屬於油類防腐劑的混合防腐油,也稱蒽油,由煤雜酚油(即木材防腐油)和煤焦油配製,遇水不易流失,藥效較長。瀝青在外觀上呈黑色粘滯狀,與蒽油類似,常被誤用作防腐劑。但瀝青隻能防水而不能防腐,用瀝青塗在未經幹燥的木材上,則適得其反,阻礙了木材的風幹。
不同的樹種木材,由於細胞的內含物不同其耐腐性也有差別。馬尾鬆、樺木等即屬於耐腐性差的樹種。對於同一樹種的木材,邊材較心材易腐,所以邊材所占比率較大的樹種,其耐腐性也較差。當采用這些樹種的木材製作木結構時,均應用防腐劑處理。

防蟲

蛀蝕木材的昆蟲主要有白蟻和甲蟲。白蟻的危害較甲蟲廣泛而嚴重。
白蟻是一種活動隱蔽,過群體生活的昆蟲。在世界上共有2000多種,在中國也有近百種之多,主要分布於長江流域和南方溫暖潮濕地區。白蟻以木材為主要食料,也離不開水分,且其生活有畏光性,到巢外取食,都在泥土築成的蟻路中行進。故常在有木構件或木製品而靠近水源的地方築巢。因此廚房、浴室等處陰暗潮濕部位的木構件最易受白蟻蛀蝕。
在中國常見的危害木材的甲蟲是家天牛、家茸天牛、粉蠹和長蠹。天牛以木材的纖維為食,幼蟲在木材內蛀成坑道,老熟後在坑道末端成蛹,成蟲羽化後向外咬一橢圓形孔飛出。主要危害木麻黃等闊葉樹材。粉蠹及長蠹以木材的澱粉和醣類為食,故以危害闊葉樹材的邊材為主。成蟲喜在木材表麵的管孔中產卵。因此管孔較大的櫟木、山核桃、刺槐等樹種受害最烈。幼蟲將木材內部蛀成粉末狀,隻剩下一層薄薄的外殼,表麵上小蟲眼密布,其周圍常有粉末狀蛀屑。
甲蟲主要侵害含水率較低的幹燥木材,而白蟻對潮濕的木材為害較烈。所以采取構造上的防潮措施,使木構件與水源隔斷,對減小白蟻的危害,有一定的效果。但構造上的防潮對防蟲僅是一種輔助措施,凡是有白蟻或甲蟲的地區,木結構和木製品均應用防蟲藥劑處理。
楠木、紫檀、柚木等樹種有較強的抗白蟻性,杉木、柳杉、樟木等也有一定的抗白蟻性,但多數樹種木材皆易受白蟻危害,如馬尾鬆最易受白蟻蛀蝕。所以對於易受白蟻危害的樹種木材製作的木結構或木製品,都要用防蟲藥劑處理。
為了保證木結構的耐久性,世界各國都采用既能防腐又能防蟲的藥劑。如用硼酸、硼砂和五氯酚鈉配製的硼酚合劑,是一種水溶性的藥劑,可將木構件浸泡在藥劑的水溶液中,若每立方米木材能吸收4.5~6千克的藥劑(幹劑重量),則能達到防腐防蟲的目的。由於這種藥劑遇水容易流失,故隻宜用於不受潮的木構件。對易受潮的木構件,則應采用油溶性的五氯酚、林丹合劑。

防火

對木結構及其構件的防火主要是測定其耐火極限,並根據建築物耐火等級的要求,采取提高木構件耐火極限的措施。木構件的耐火極限,是指某種構件在專門的爐中,按模擬火災溫度(700~1000℃)的火焰進行燃燒,從開始到失去其原有的功能(對承重構件就是失去承載能力)的時間。如用厚度為 5厘米的方木膠合的門扇,其耐火極限為 1小時;截麵為17×17厘米的木梁,其應力達到10兆帕,耐火極限為40分鍾;截麵為15×15厘米,高3.5米,應力達到4兆帕的木柱,25分鍾後才破壞;而截麵為29×29厘米的木柱,應力達6 兆帕,50分鍾後才破壞。由此可見,木構件是具有一定的耐火性能,特別是截麵較大的構件。這是因為木材是由中空的細胞組成,熱導率較小。並且木材在燃燒過程中,在表麵形成一層木炭,而木炭也有良好的隔熱性能,因而減慢了木材的熱分解。
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詞條目錄
  1. 百科名片
  2. 階段
  3. 國內標準
  4. 類型
  5. 建築體係
  6. 優點
  7. 設計規範
  8. 維護措施
  9. 防腐
  10. 防蟲
  11. 防火
  12. 在中國
  13. 在南方的使用
  14. 在北方的使用
  15. 手工製作
  16. 木屋藝術

所屬類別: 新聞中心

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