装配式木结构在建筑设计中的应用论文_李娜

装配式木结构在建筑设计中的应用论文_李娜

李娜

贵州建设职业技术学院 551400

摘要:在现代建筑构建方式中,装配式木结构的应用最为广泛,它不仅能帮助建筑行业节省资源,避免浪费,同时还能推动建筑行业发展,对该行业可持续性发展有很大的帮助。本文将从装配式木结构的应用情况、前景以及应用形式等各个角度入手,对装配式木结构体系进行有效分析,帮助大家更好的了解装配式木结构。

关键词:装配式木结构;建筑设计;应用;

引言:在传统建筑升级换代过程中,装配式木结构起到良好的推动作用,它不仅能提升建筑本身的品质,同时还能降低施工现场的污染,提高建筑行业资源利用率和建造效率等。有了装配式木结构之后,建筑创新、协调以及绿色等理念也能进一步落实到实处,让中国的建筑行业发展更快、更好、更环保。

一、装配式木结构在国内外的应用

目前,无论是国内还是国外,对装配式木结构的应用都非常多,而且范围在不断扩大。

1、装配式木结构在欧美等发达国家建筑中的应用

从欧美、日本、澳大利亚、新西兰等国家的调查反馈数据可以看出,装配式木结构在很多建筑中应用都很成功,比如住宅、公寓、火车站、桥梁、游泳馆、教堂、博物馆等,这些应用都很多,且木结构所占比例很大。比如在北美国家,装配式木结构在住宅建设中的应用达到85%以上,无论是哪个地区,都随处可见木结构住宅。1981年建成的美国塔科马穹顶体育馆的穹顶也是采用木结构建设的,1997年日本大树海体育馆也同样采用装配式木结构建造,不仅给人亲切舒适感,同时也让这座体育馆成为当地的地标性建筑。在菲律宾,面积高达65000平米的Mactan-Cebu 国际机场也是采用装配式木结构建设,其中使用了跨度为23米的全胶合木屋顶,这一举动也让这座机场成为亚洲第一个大跨度全木结构的国际机场。

2、装配式木结构在中国建筑中的应用

在中国,装配式木结构的应用起步较晚,但即使如此,依然有不错的发展。比如在贵州黔东南州游泳馆,整个游泳馆的长度为132.4米,深度为112米,呈南北延伸的长方形,跨度很大,屋架也使用了装配式木结构,并采用PRF胶粘合剂,ACQ环保木材防腐液、防护型木蜡,不仅有效延长了建筑的使用寿命,也提高了木材的防潮、耐久性。在成都都江堰向峨小学,总建筑面积达到5290平米,其中教学楼以及宿舍楼都是采用装配式木结构建筑,为中国第一所木结构校舍。在苏州,胥江上横跨着一座长108米,宽6米的大桥。这座大桥的与众不同之处在于全是木结构,这是目前世界上最大的单孔跨度最大的木结构桥梁,举世瞩目。

二、装配式木结构在建筑行业的应用发展

中国虽然是木结构建筑应用时间最长、最多的国家,然随着时代的发展,从20世纪60年代开始,中国的木结构建筑比例就越来越少,这也造成我国的木结构建筑发展非常缓慢。直到2016年,《城市适应气候变化行为方案》的印发,才真正为中国装配式木结构建筑发展指明了方向,这也是中国第一次出现以政府工作报告形式明确的指标,也是从这一刻开始,中国的木结构建筑才开始出现井喷式发展,这种发展伴随着中国经济的持续高涨而不断提升,再加上国家对建筑抗震性、稳定性要求的提升,装配式木结构建筑的发展也有了更大更广阔的空间,发展速度也更快。不仅如此,政府在全国很多地方都大力推广装配式木结构建筑,尤其是地震区、旅游度假区、地质灾害频发区,对这种建筑的推广力度更大。而且随着装配式木结构应用关键技术难题的解决,该建筑的推广障碍也被扫清,推广速度也大大加快,新农村木结构建筑比例也大大提升。

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三、装配式木结构在建筑设计中的应用形式

1、装配式木空间结构

在建筑中,空间结构具有三维受力的特点,它的常见类型为悬索、薄壳、网架、薄膜等,在很多大空间建筑中都有应用。同时,装配式木空间结构以构件、组件为主,因此能够最大限度延长建筑的面积和长度。比如德国建筑师Juregen MayerH与AURP(奥雅纳)公司的合作,设计出了西班牙塞维利亚广场上闻名世界的都市阳伞。此建筑长度为150米,宽度在75米,高度是28米,呈南北延伸走向,是目前市场上最大的阳伞建筑。这个建筑整体由300多个组件共同完成,而且采用的都是新型木制材料,通过植筋与钢连接件组合的方式完成,可以说是目前世界上最大最完美的装配式木结构建筑之一,深受世人瞩目。

2、装配式木框架结构

采用梁、柱子等构件组成的木结构类型,就是装配式木框架结构,在这个结构中,有支撑、有木骨架墙体,有正交胶合木墙体,这些抗侧力构件可以大大提高建筑的抗压性和稳定性。因而,在低层或者是多层办公室建筑中,这种装配式木框架结构极为常见,尤其是住宅、公寓等,建设过程中都有使用。比如在瑞士,就有日本著名建筑大师坂茂设计的Tamedia办公大楼,该大楼将传统榫卯结构作为插件,结合传统穿斗式建构意向,具有独特木构架体系与节点处理的特点。因此,整个建筑看起来既有现代时尚感,又有传统韵味,受到世人好评。

3、装配式木混合结构

在多层和高层公寓、住宅、酒店中应用比较多的就是装配式木混合结构,这种建筑是将木结构与混凝土核心筒混合在一起的建筑模式,具有稳定性强、抗震能力强等特点。最著名的案例就是2016年8月,在加拿大英属哥伦比亚大学建成的18层胶合木学生公寓,这个公寓就是采用这种方式建成的,不仅采用了胶合木柱,同时还有正交胶合木楼板,整个空间承载体系非常完美,而且水平力承载者为两个核心筒,非常结实。最重要的是,采用这种方案建设的建筑,即使是面积超过15000平米,高达18层,也只需要不到80天的时间就能完成,大大提高了建筑效率,节省了人力、财力等资源。

4、装配式木剪力墙结构

将剪力墙作为主要受力构件的建筑模式,就是我们常说的装配式木剪力墙结构。这种结构的应用范围也很广,像低层或多层公寓、办公楼、住宅等,都可以使用,同时剪力墙结构可以自由组合,还能形成各种创意建筑。比如英国伦敦Stadthaus公寓大楼,就是建筑师 Andrew Waugh 与 Anthony Thistleton 共同合作完成的,这座大楼一共是九层,高度为29.75米,其面积为17.5米*17.5米,整座大楼全部采用装配式木剪力墙结构建造。大楼建成之时,引起很大的轰动,这也让装配式木剪力墙结构再一次成为世人眼中的焦点。

四、结语

如今,中国在装配式木结构方面的发展有了更好的条件,政府和相关企业部门也不断投入大量的人力、财力,推动该行业的发展。再加上装配式木结构建筑符合国家和民众对环保、工业化、绿色化、现代化建筑的需求,对提升建筑品质有巨大意义,对资源节省、发展绿色环保理念有更大帮助。因此,想要优化建筑行业,落实创新、协调、环保、绿色发展理念,保证环保低碳,促进传统建筑行业的升级换代,就要大力推广使用装配式木结构,只有这样才能让我国的节能、减排发展目标更快更早实现。

参考文献:

[1]王琦.装配式木结构在建筑设计中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(12):5-6.

[2]许小江,张银.论装配式木结构建筑在云南省的应用及推广[J].技术与市场,2018,25(12):129-130.

[3]刘杰,曹晨.装配式木结构体系在当代建筑设计中的应用[J].工程建设标准化,2017(04):18-19.

论文作者:李娜

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第10期

论文发表时间:2019/11/5

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