木结构是指以木材为主要受力体系的工程结构。木结构在房屋建筑、桥梁,道路等方面都有应用。在房屋建筑方面,木结构除大量用于住宅、学校和办公楼等中低层建筑之外,也大量存在于大跨度建筑,如体育场、机场、展览馆、图书馆、会议中心、商场和厂房等。与其他材料建造的结构相比,木结构具有资源再生、绿色环保、保温隔热,轻质、美观、建造方便、抗震和耐久等许多优点。
(1)木材资源再生产容易。木材依靠太阳能而周期性地自然生长,只要合理种植、开采,相对于其他建筑材料如砖石、混凝土和钢材等,木材较易再生产,一般周期为50 -100年;随着林业、木材加工业的发展,很多速生材也可用于建筑结构中,这样大大缩短了林业资源的再生产周期. (2)木材是一种绿色环保材料。对分别以木材、钢材和混凝土为主要结构材料的面积约200mz的一幢住宅建筑进行比较,结果表明:木结构建筑消耗的能量是混凝土建筑的45%、是钢结构建筑的66%:木结构建筑捧放使全球具有变暖趋势的等效二氧化碳较少,是混凝土建筑的66%、是钢结构建筑的81%I本结构建筑的空气污染指数较低,是混凝土建筑的46%、是钢结构建筑的57%l木结构建筑的水污染指数较低,是混凝土建筑的47%、是钢结构建筑的29%l木结构建筑的生态资源耗用指数较低,是混凝土建筑的52%、是钢结构建筑的88%.林业生产虽损失大片林区,但这一影响只是短暂的,树木再植、森林资源的可持续管理将生态资源影响降低到较低程度;木结构建筑的固体废物是混凝土建筑的76%.但比钢结构建筑略多,为1.21倍。因此,综合考虑能耗、等效二氯化碳、空气污染、水污染、生态资源耗用和固体废弃物等因素,木材较为绿色环保。
(3)木材具有较好的保温隔热性能。由于木材本身构造的特点,细胞内有空腔,形成了天然的中空材料,使得热传导速度慢,保温、隔热性能好,所以木结构有冬暖夏凉之美称。 (4)木结构建筑重量较轻。木材密度比传统建筑材料都小。木材的强度与荷载作用方式、荷载与木纹的方向等因素有关,但只要设汁合理,木材的顺纹抗压、抗弯强度还是比较高的。因此合理设计的木结构建筑总体上重量较轻。 (5)木结构建筑美观。木结构建筑的纹理自然,与人有很强的亲和力。住在木结构的建筑中使人有一种回归自然的感觉。 (6)木结构建筑建造方便。木材加工容易·可锯切成各种形状。木结构构件相对轻巧,运输和安装都较容易,尤其对于轻型木结构建筑安装无需大型设备.3 -4个月就能完成一幢独立别墅的建造。 (7)木结构建筑具有较好的抗震性能。结构物上的地震作用与结构质量有关,木结构质量轻,产,的地震作用当然也小;由于木结构质量轻,地震致使房屋倒塌时对人产生的伤害也要比其他建筑材料小。另外,木结构的整体结构体系一般具有较好的塑f、韧性.因此在国内外历次强震中木结构都表现出较好的抗震性能。 (8)木结构具有一定的耐久性。如果木结构设计合理,具有较好的防潮构造、合理的防火措施,则其耐久性也较好。如现存的我国五台山南禅寺大殿和佛光寺大殿都已有1200年左右的历史。挪威一座建于12世纪的木结构教堂,由于其出色的设计和精心的保养,历经800年的风雨依然完好如初。无数北美和欧洲的19 l世纪建造的木结构建筑物,都证明了木结构能够经受得起时间的考验。
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