中国木结构建筑的发展史与展望,结构工程论文

中国木结构建筑的发展史与展望,结构工程论文2018年3月11日，日本本州岛海域发生里氏9.0级大地震，造成几万人死亡或失踪，而这华而不实，大部分人死于海啸。2008年5月12日，我们国家四川省汶川县发生里氏8.0级地震，造成近8.5万人死亡或失踪。比照之下，让人不禁要问，为何我们国家伤亡人数比日本多出这么多？诚然，日本是多地震国家，其公众的灾难意识很强。但华而不实有一个绝不容忽视的原因就是他们的建筑物抗震等级很高。512四川汶川大地震与日本本州岛海域地震的比照，使建筑安全遭到人们的重视，由此也引发了中国建筑业对节能抗震的木构造的重新发现。1中国古代木构造建筑梁思成在(中国建筑的特征〕中谈到：中国建筑乃一独立之构造系统，历史悠长，分布区域辽阔。在军事、政治及思想方面，中国虽常与他族接触，但建筑之基本构造及部署之原则，仅有和缓之变迁顺序之进展，直至近期半世纪，未受其他建筑之影响。中国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架构造为主要的构造方式。此构造方式，由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相吻合，构成富有弹性的框架。中国古代木构架有抬梁、穿斗、井干三种不同的构造方式。中国古建筑的最大特点就是建筑采用木构造体系。木材的寿命不像砖石那样恒久，更有不耐火的致命缺点，固然我们的祖先发明了许很多多的保卫方式方法，仍然不能让历史上绝大多数经典建筑流传下来。无论木构造的建筑有多少优点与缺点，但它毕竟是古代建筑选择的构造体系，无数的工匠在这些木构造的建筑上发挥和表现了他们的聪明与才智，曾经创造出辉煌的建筑奇迹，进而使中国古代建筑在世界建筑的画卷中呈现出独特的风貌。2当代木构造建筑当代木构造建筑是指建筑的主要构造部分由木方、集成材、木质板材所构成的构造系统，是从古代梁柱式小跨度构造发展而来，但又与之截然不同的建筑体系。当代木构造建筑的主要构造构件均采用标准化的木材或工程木产品，构件连接节点采用金属连接件连接。从构造形式上分，一般分为重型梁柱木构造和轻型桁架木构造。重型木构造是指用较大尺寸或断面的工程木产品作为梁、柱的木框架，墙体采用木骨架等组合材料的建筑构造，其承载系统由梁和柱构成；轻型木构造是指用标准的规格材、木基构造板材或石膏板制作、建造的木框架单层或多层建筑构造，其承载系统由墙骨柱和木构架墙体构成。当前在国内推广的主要是轻型木构造建筑。3中国现代木构造建筑的发展3.1现在状况众所周知，中国是木构造建筑最古老的起源地，我们祖先给我们留下的建筑遗产基本全是木构造建筑。木构造建筑逐步让位于砖混建筑、钢筋混凝土建筑、钢构造等当代建筑，20世纪80年代初，为了缓解我们国家森林资源贫乏的矛盾，曾一度下令限制木质建筑产品的发展，鼓励采用木制构件的代用品，如铝、钢、塑料等。这条禁令直到我们国家参加WTO才公布解除。因而，当代木构造建筑的发展在中国基本是一个盲点。中国参加WTO后，木构造建筑应用状况有了明显变化。中国的当代木构造建筑市场，从户外木构造到木构造建筑，从装饰材料到承重材料，从轻型木构造到重型木构造，产业链逐步成形〔设计、施工、材料〕。据资料介绍，上海、宁波、杭州、西安、武汉和海南都已经建造了少量轻型木构造住宅小区，尤其上海的木构造建筑量和建筑企业数量均为全国第一。3.2木构造建筑的问题与对策固然我们国家最近几年木构造建筑发展迅速，但仍面临着不少问题和挑战，怎样解决这些问题，并提出相应对策，为我们国家木构造建筑发展铺平道路至关重要。现就有关问题和对策进行分述。3.2.1土地利用问题我们国家是个人多地少的国家，国土资源部2003年专门发文限制建造独立别墅，即今后我们国家将严格控制高档商品房用地，停止报批别墅用地。对一些生态旅游景点，木构造景观建筑是其理想选择，不仅几乎不毁坏耕地，还美化环境，应用得当，还会成为亮丽的景观。3.2.2森林资源问题我们国家森林资源短缺，木构造建筑会大量使用木材，会制约木构造建筑的发展空间。近十多年来，森林覆盖率不断提高，森林保卫政策宣传深切进入人心。但是要注意到这一点，国家仅对天然林施行了保卫工程，禁止采伐。因而，人工种植的用于使用的木材是能够使用的。3.2.3思想观念问题几十年来，在我们国家民用建筑中一直采用砖混构造，其建造成本低、给人感觉牢靠、耐久性好、维护成本低，而木构造住宅给人感觉不牢固安全、易发火灾、易受蚁虫害侵蚀、潮湿会引起腐朽发霉等，以致于很难接受这种新型的木构造建筑。由于人们对木构造建筑的认识缺乏，这些担忧是完全能够理解的。木构造住宅只要在成本上、安全上、保卫上、功能上采取适当的措施，通过大量的实验比照，专业知识的宣传、样板房的展示，十分是中华古木建筑及文化的影响，相信人们的观念是会改变的，木构造建筑是完全可接受的。3.2.4建造成本问题在木构造住宅的开发建造中，开发商、建造商和消费者最关心的是成本问题，由于现前阶段在国内建造的木构造建筑多为别墅，加之建造材料多为进口，有的材料或构件甚至要到国外加工，使木构造房屋不包括土地的建造成本到达4000~6000元/m2,使用经过中还需要不断地维护，会增加使用成本，会使大多数人望而却步。3.2.5功能与防护问题为了保卫木构造建筑主体、延长其使用寿命以及建筑的寓居安全，必须对木构造建筑采取防火、防虫和防腐措施，或对建筑的木构件进行有效地处理，以到达国家标准(木构造设计规范〕的有关要求。在建造木构造建筑时，都应该采取有效的预防措施。可喜的是国外在这里方面已有非常成熟的经历体验，国内在保卫古木建筑构造方面也有大量的实践，在这里基础上还应不断地深切进入和完善，以获得愈加有效的成果，为木构造建筑在我们国家的发展扫清障碍。3.3中国木构造建筑的优势3.3.1取材方便在古代，我们国家广袤的土地上四处是茂密的森林，黄河流域也曾是气候温润、林木森郁的地区。加之木材易于加工，利用石器即可完成砍伐、开料、平整、作榫卯等工序，取材方面。3.3.2适应性强木架建筑是由柱、梁、檩、枋等构件构成框架来承受屋面、楼面的荷载以及风力、地震力的，墙并不承重，只起围蔽、分隔和稳定柱子的作用，因而，民间有墙倒屋不塌之谚。房屋内部可较自由地分隔空间，门窗可以任意开设。木构造建筑使用的灵敏性大，适应性强，无论是水乡、山区、寒带、热带，都能知足使用要求。3.3.3施工速度快木材加工远比石料快，加上唐宋以后使用了类似今天的建筑模数制的方式方法，各种木构件的式样也已定型化，因而，可对各种木构件同时加工，制成后再组合拼装。嘉靖时承建紫禁城三大殿也只花3年时间，而西苑永寿宫被焚后仅十旬〔百日〕就重建完成。3.3.4便于修缮、搬迁榫卯节点有可卸性，替换某种构件或整座房屋拆卸搬迁，都比拟容易做到。历史上也有宫殿、庙宁拆迂异地重建的例子，如山西省永济县永乐宫，是一座有代表性的元代道观，整体建筑群已于20世纪50年代被拆卸迁移至山西省芮城县境内。3.4前景瞻望在我们国家，木构造建筑必将迅速发展，会得到越来越多的人青睐和选择，主要理由如下。3.4.1木构造建筑的物质基础国内人工速生林的广泛种植，北美的云杉、松木、冷杉〔SPF〕和俄罗斯的落叶松、樟子松等丰富资源的补充，为木构造建筑提供了木材的来源保证。大量新型构造材料的开发与研制，为木构造建筑提供了物质基础。3.4.2木构造建筑的经济基础随着我们国家经济的高速发展和人们日益增长的物资需求，对生活品质和寓居环境提出了更高层次的要求。3.4.3木构造建筑的技术工艺基础国内木材工业的发展与进步，为木构造建筑的应用奠定了技术基础。如我们国家已经成为人造板生产大国，用于建筑的多层胶合板生产量也位于世界前列。单板层积材〔LVL〕、定向刨花板〔OSB〕、冷压胶合梁柱等技术已基本成熟，有的已构成工业化生产规模，只要对一些十分技术〔如大跨度胶合梁、弯曲大构件等技术〕加以研究应用，从生产和技术角度来看，建造木构造建筑是完全可行的。3.4.4木构造建筑的美妙将来近10多年来，我们国家的建筑完工面积一直居世界首位，随着我们国家经济的高速发展、住房理念的变化，长期统治我们国家建筑市场的混凝土构造将被打破，一个混凝土构造、砖混构造、木构造的多元格局将逐步构成。我们国家大部分地区与日本、北美和北欧地理纬度相近，合适于发展木构造建筑，他山之石能够攻玉，我们应结合我们国家建筑、文化、材料、技术等特点，走中国自个的木构造建筑发展之路。5结束语新型木构造建筑在我们国家发展已有良好的开端，且发展迅速，相信顺应绿色、环保、节能、低碳时代潮流和理念的木构造建筑一定有愈加美妙灿烂的明天。以下为参考文献：[1]梁思成。中国建筑史[M].天津：百花文艺出版社，1998.[2]刘延杰，卞祖珉。木构造---北美洲独特的建筑方式[J].时代建筑，1998,15〔2〕：68-70.[3]吴竹涟。木构造房屋---我们国家住宅的盲点[J].世界建筑，2000,21〔5〕：63-66.[4]张仲强。木构造建筑[J].世界建筑，2002,23〔9〕：17-21.[5]费本华，王戈，等