木结构建筑，打造未来城市新IP

打印 0条评论来源：加拿大木业协会（ID:canadawood）

放眼全球，目前建筑主要采用混凝土和钢材建造，这两种材料是结构材料的首选，并将继续成为未来建筑的主要材料。但是，近十年来，由于最新的工程木产品和系统不断的发展和进步，以及基于目标和性能要求的建筑规范的制定，促进了采用木材为主要建筑材料的木结构建筑的快速发展。

在北美，多层轻型木结构建筑是指使用规格材，也就是指用2*4、2*6的规格木材及木基结构板(OSB)，或石膏板制作的木架构墙体、楼板和屋盖系统。在成本上，这些材料在当地与轻钢结构和混凝土结构相比具有价格优势。

在结构性上，木结构强度重量比大于钢结构和混凝土结构，因此结构内力更小；轻木结构中众多的墙体数量，为风载和地震荷载提供传力路径，增加安全冗余度；而大量使用的钉子，提供了良好的延性和耗能能力。

在消防安全方面，通过安装石膏板等耐火材料使得构件能达到1-2小时的耐火极限。在保温性方面，木材导热性低，木构件本身比钢结构、混凝土构件有着更好的热阻和更低的热桥效应。因此，轻型木结构建筑可以减少墙体厚度从而增大室内空间，提高物业的性价比。

在建造方面，由于木结构非常适用于预制加工，使用规格材和结构用板材，可以加工成标准尺寸，并且很容易制作成预制墙体，楼板和屋盖构件。目前逐渐流行的封闭式板式组件，即墙体外饰面、呼吸纸、门窗、电气和管道布线、隔汽膜和石膏板或其他内饰面全部在工厂完成。在北美，一些制造商的预制比例能达到85%。同时，由于木制构件重量轻，运输成本和建造成本也相对较低。由于有着诸多优势，多层轻型木结构成为北美当地建筑，特别是中低层建筑的首选。

随着技术的不断进步，木材不再被限制在低层建筑当中，我们现在可以利用先进的结构设计和材料大大加快木建筑的施工效率，同时让木建筑造的更高。这就不得不提到被业内称为“重型木结构”的建造方式。这种建造方式首先解决的是材料的突破，它并不是使用普通的木材规格材，而是通过木材加工技术的创新，利用工程技术将木材料转化为更加复杂稳定的现代工程木材料。也就是利用小尺寸规格木材通过胶合，加压，机械加固来形成更大尺寸板式构件，如NLT，CLT构件。有了稳定的胶合木构件，再利用特殊设计的复杂金属连接件和精密的数控加工预制来形成板柱或梁柱结构。重型木结构建筑因其高强度和稳定的工程性能，能与钢筋和混凝土建筑一较高下。根据美国CLT手册，CLT在高层建筑或大体量建筑中越来越具有竞争力。

不同于轻木结构，重型木结构的耐火原理是依靠木材在燃烧时表面产生碳化层来延阻木材燃烧的速度。炭化层一旦形成，因为木材本身的低导热性，使木材内部温度不会骤然提高，因此保证了结构整体性，防止结构强度下降。此外，重型木结构体系与混凝土结构体系相似，可以控制燃烧的密闭空间。实木板本身也形成具有耐火极限的防火分隔，控制火灾向其它区域蔓延。

在抗震方面，重型木结构相较传统混凝土结构具有更好的抗震性能，这主要是得益于建筑本身更加轻的自重和更加高的强重比。重木构件如CLT、LVL和LSL，强度和刚度都很好，形成有效的抗侧力体系。大量的抗震试验发现这些板材在多层建筑中表现良好，没有残余变形。

在保温性方面，重型木结构除了拥有轻木结构的所有优势外，还具有其独特特征。由于重木构件是实心的，因此重型木结构建筑中几乎没有空气流动的可能，从而使建筑物的保温性能得以提升。生产重木构件，如CLT, LVL等使用的是CNC数控机床进行的精密加工，能精确控制构件加工误差，使构件与构件的连接更加紧密，进一步提升保温节能性能。