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摘要:伴随着科学技术和材料技术的全面发展,建筑结构也呈现出多样化的转型趋势,新型木结构建筑体系受到了广泛关注,匹配新型人工材料,替代传统的建造方式,呈现出具有现代主义风格的建筑结构。本文集中分析了新型木结构建筑技术和特点,木结构在现代建筑设计中的应用,新型木结构技术的优势,并着重讨论了其空间表现形式。同时,还论述了新型木结构建筑技术与人与自然的关系,及其发展前景。
关键词:新型木结构;建筑技术;特点;空间表现
引言
近几年,人们的生活水平不断提高,对于木建筑文化也提出了新的要求,木结构建筑融合现代设计风格,在满足节能环保、生态文化需求的同时,进入更加多样化的木结构建筑建设新时期。
1 新型木结构建筑技术及特点
材料学的发展和进步,推动了木结构向着合成材料木科技层面发展,实现人工合成材料和现代木结构技术融合的目标,能在发挥其优势的同时,拓展木结构的新发展领域。也正是基于大规模标准化的木材料发展趋势,不同新型木结构建筑技术脱颖而出。
1.1 胶结层压木技术
1)胶结层压木也被称为层板胶合木,其基础厚度维持在20mm到45mm之间,基础含水率在18%以下,涂层板进行叠加压处理后,能被剪裁为不同的尺寸。
2)在实际建筑工程中,利用胶结层压木技术能完成栱结构、桁架结构、框架结构、梁构件等元件的处理,按照不同的位置进行布设就能承载对应的应力参数,配合不同等级的木材怎能更好地提升木材的应用效果。
3)最关键的是,构件的基础长度和尺寸不会受到天然尺寸的限制,形成曲线形构件也能很好地提升造型美观度。基于此,一些大型展览馆会采取胶结层压木技术,而在防火层面,因为其内部炭火层具有良好的滞火处理效果,因此,胶结层压木技术应用过程中其防火性能甚至胜于部分钢结构和预应混凝土结构,应用效果较好[1]。
1.2 结构复合木材技术
在实际应用中借助等级较低的原木就能完成生产,不仅优化了成本管理效果,还大大优化了木材的利用率,利用结构复合木材能有效替代传统的钉连接组合梁结构,在轻型木结构房屋的主梁和屋脊梁方面应用较多。目前,应用较为广泛的结构复合木材包括旋切板胶合木和旋切片胶合木。
1.2.1 旋切板胶合木技术
其一,旋切板胶合木。在对单板(2.5mm-6.1mm)进行旋切处理后,表层涂胶,顺着木质的纹理层进行叠加热压实处理。旋切板胶合木本身能实现直接的胶合处理,无需进行锯末和刨花处理,相较于层板胶合木,旋切板胶合木的出材率会提升20%以上。最关键的是,旋切板胶合木的厚度较小,避免天然缺陷造成的分离,也为后续设计工作的开展提供保障。
1.2.2 旋切片胶合木技术
其二,旋切片胶合木。一般针对的是厚度在6.1mm以上的单板,长度为厚度的150倍,进行窄木片的胶合处理,主要分为平行木片胶合木和层积胶合木[2]。
1.3 木基结构板材技术
主要是将木基复合板作为基础,配合结构胶合板和定向木片板就能应用在木质结构的楼面板生产和屋面板生产中,最大程度上提高复合木材的应用水平。木基组合构件充分发挥了自然材料的特性,将胶合板木薄膜梁和预制工字形木梁结合在一起。
1.3.1 木结构在现场施工装配化的应用
一方面,木材结构的加工标准能向着现场施工装配化方向发展,推动施工现场配件组装化进程,在预制技术和生产过程配合的过程中,提升了应用效率,也缩短了施工工期。与此同时,设计方和厂家进行木结构建筑技术的协调,就能在明确设计要点的同时,优化整体设计效果。
1.3.2 新型木结构建筑的优势
另一方面,也正是在新型木质结构建筑发展过程中,技术的发展为木结构设计自由度的拓展提供了宝贵的空间,能在优化材料形态和稳定性的同时,强化建筑结构的整体质量。值得一提的是,木质结构在某些设计层面能有效提升人感官体验,这种新型体验是钢结构无法替代的。
除此之外,新型木结构建筑的防火性、节能性以及成本都有突出的优势,凭借其设计灵活性、抗震性等优势能大大提升整体设计效果[3]。
2 新型木结构建筑空间表现形式与应用
在市场经济不断发展的时代背景下,人们对于生活品质的要求越来越高,新型木结构建筑空间表现形式也越来越多样化,应用不同的技术模式和新型材料,在传递简约简单设计理念的同时,也充分表达了建筑、环境、人文的和谐统一。
2.1 新型木结构建筑的极简风格
追溯极简设计风格的发展,要从上世纪后期西方建筑谈起,极简设计体系将摒弃形式主义和简洁逻辑设计作为关键,无论是建筑结构的组合形式还是应用的材料,都要秉持最原始化的简约、简单,并且形成良好的设计体系,在与人形成共鸣的同时,充分发挥新型木结构建筑的创作理念,呈现出多样化的设计风格[4]。
案例分析:芬兰的现代木结构办公楼在设计过程中,采取的是柱结构、梁结构和板结构一体化的结构设计模式,中庭采取的就是自然主义化设计体系,利用4组斜向的梭形木质网结构将弯曲的层板胶合木组合在一起,利用钢片进行紧固后,安装定位,以河流的流动为设计理念,有效完成结构设计和处理,最大程度上体现了新型木结构建筑空间表达的简约气质。
近年来,我国也陆续出现了许多新型木结构建筑,木结构不再只是应用于古建筑修复,也越来越多地应用在现代建筑设计中,在钢筋水泥的丛林中逐渐占据了一席之地。
2.2 顺应环境文脉发展
2.2.1 文化傳承与建筑设计
不同的地域文化建筑体现出不同环境的历史传承内容,在地方个性文化不断发展的时代背景下,借助建筑结构设计体现出当地文化内核具有重要的社会意义,而钢筋混凝土设计模式在贴合现代化设计方案的同时缺少了一丝“人情味”。而木质结构设计无论是呈现出的人文价值还是观赏感受都更加立体[5]。 2.2.2 建筑、人与自然
另外,对于建筑师而言,建筑建造的过程要在发挥其实用性功能的同时,融合多样化的设计元素,确保能利用简洁的设计处理,优化整体设计效果。而新型木质结构就能在凸显纯净设计元素的同时,营造出寓意深远的建筑空间体系。例如,日本某个博物馆就建在兵库县的山林中,不仅仅是对建筑结构要义的表达,也是秉持人与自然和谐平衡共处的希冀。
2.2.3 环境与建筑设计
利用新型木质建筑结构设计技术能更好地体现出传统文化价值,利用不同的技术处理方式和新型木质材料,就能更好地展现出多元建筑结构的应用优势,从而实现建筑结构和环境浑然一体的设计目标。
2.3 凸显视觉冲击力
在木结构建筑设计工作中,还能具有较为突出的视觉冲击力,因为新型木结构建筑设计多数都是采取天然材质的设计要素,这就大大提升了整体设计方案的亲和力,有效减少了建筑结构的冰冷感。在建筑结构各个元件和模块设计过程中,结合设计技术、设计材料以及设计意境能将理性和感性交织在木结构建筑设计中,为人们带来较为理想的视觉体验。尤其是层板胶合木结构,能被广泛应用在跨度较大的结构建筑中,有效丰富了建筑类型[6]。
3 结论与建议
总而言之,新型木结构建筑设计是顺应时代发展趋势的选择,满足了人们追求自然人文和平共处的希望,我国在木结构建筑方面具有悠久的历史,要融合新型技术发展体系,顺应可持续健康发展理念,从而打造更加新颖独立的木结构建筑体系,为建筑行业可持续健康发展奠定基础。
参考文献
[1]翁智伟,黄杉,朱云辰,等. 装配式木结构建筑设计技术研究 ——以浙江省长兴县”绿野仙踪”项目为例[J]. 华中建筑,2021,39(3):57-60.
[2]高飞飞. 古建筑木结构修复加固技术研究综述[J]. 卷宗,2021(8):326.
[3]原瑞增,祁冰,李展,等. 木结构超低能耗建筑技术特点及能耗研究[J]. 节能,2020,39(6):45-49.
[4]陈远声. 地铁盾构区间下(侧)穿重要木结构古建筑施工技术研究[J]. 中国新技术新产品,2020(24):76-78.
[5]丁文彦,周发华. 装配式木结构建筑防腐技术研究与应用[J]. 建筑工程技术与设计,2021(5):227.
[6]於振亚. 我国现代木结构建筑的历史演進及其当代技术策略[D]. 重庆:重庆大学,2018.
上海睿风建筑设计咨询有限公司 上海市 普陀区 200063
关键词:新型木结构;建筑技术;特点;空间表现
引言
近几年,人们的生活水平不断提高,对于木建筑文化也提出了新的要求,木结构建筑融合现代设计风格,在满足节能环保、生态文化需求的同时,进入更加多样化的木结构建筑建设新时期。
1 新型木结构建筑技术及特点
材料学的发展和进步,推动了木结构向着合成材料木科技层面发展,实现人工合成材料和现代木结构技术融合的目标,能在发挥其优势的同时,拓展木结构的新发展领域。也正是基于大规模标准化的木材料发展趋势,不同新型木结构建筑技术脱颖而出。
1.1 胶结层压木技术
1)胶结层压木也被称为层板胶合木,其基础厚度维持在20mm到45mm之间,基础含水率在18%以下,涂层板进行叠加压处理后,能被剪裁为不同的尺寸。
2)在实际建筑工程中,利用胶结层压木技术能完成栱结构、桁架结构、框架结构、梁构件等元件的处理,按照不同的位置进行布设就能承载对应的应力参数,配合不同等级的木材怎能更好地提升木材的应用效果。
3)最关键的是,构件的基础长度和尺寸不会受到天然尺寸的限制,形成曲线形构件也能很好地提升造型美观度。基于此,一些大型展览馆会采取胶结层压木技术,而在防火层面,因为其内部炭火层具有良好的滞火处理效果,因此,胶结层压木技术应用过程中其防火性能甚至胜于部分钢结构和预应混凝土结构,应用效果较好[1]。
1.2 结构复合木材技术
在实际应用中借助等级较低的原木就能完成生产,不仅优化了成本管理效果,还大大优化了木材的利用率,利用结构复合木材能有效替代传统的钉连接组合梁结构,在轻型木结构房屋的主梁和屋脊梁方面应用较多。目前,应用较为广泛的结构复合木材包括旋切板胶合木和旋切片胶合木。
1.2.1 旋切板胶合木技术
其一,旋切板胶合木。在对单板(2.5mm-6.1mm)进行旋切处理后,表层涂胶,顺着木质的纹理层进行叠加热压实处理。旋切板胶合木本身能实现直接的胶合处理,无需进行锯末和刨花处理,相较于层板胶合木,旋切板胶合木的出材率会提升20%以上。最关键的是,旋切板胶合木的厚度较小,避免天然缺陷造成的分离,也为后续设计工作的开展提供保障。
1.2.2 旋切片胶合木技术
其二,旋切片胶合木。一般针对的是厚度在6.1mm以上的单板,长度为厚度的150倍,进行窄木片的胶合处理,主要分为平行木片胶合木和层积胶合木[2]。
1.3 木基结构板材技术
主要是将木基复合板作为基础,配合结构胶合板和定向木片板就能应用在木质结构的楼面板生产和屋面板生产中,最大程度上提高复合木材的应用水平。木基组合构件充分发挥了自然材料的特性,将胶合板木薄膜梁和预制工字形木梁结合在一起。
1.3.1 木结构在现场施工装配化的应用
一方面,木材结构的加工标准能向着现场施工装配化方向发展,推动施工现场配件组装化进程,在预制技术和生产过程配合的过程中,提升了应用效率,也缩短了施工工期。与此同时,设计方和厂家进行木结构建筑技术的协调,就能在明确设计要点的同时,优化整体设计效果。
1.3.2 新型木结构建筑的优势
另一方面,也正是在新型木质结构建筑发展过程中,技术的发展为木结构设计自由度的拓展提供了宝贵的空间,能在优化材料形态和稳定性的同时,强化建筑结构的整体质量。值得一提的是,木质结构在某些设计层面能有效提升人感官体验,这种新型体验是钢结构无法替代的。
除此之外,新型木结构建筑的防火性、节能性以及成本都有突出的优势,凭借其设计灵活性、抗震性等优势能大大提升整体设计效果[3]。
2 新型木结构建筑空间表现形式与应用
在市场经济不断发展的时代背景下,人们对于生活品质的要求越来越高,新型木结构建筑空间表现形式也越来越多样化,应用不同的技术模式和新型材料,在传递简约简单设计理念的同时,也充分表达了建筑、环境、人文的和谐统一。
2.1 新型木结构建筑的极简风格
追溯极简设计风格的发展,要从上世纪后期西方建筑谈起,极简设计体系将摒弃形式主义和简洁逻辑设计作为关键,无论是建筑结构的组合形式还是应用的材料,都要秉持最原始化的简约、简单,并且形成良好的设计体系,在与人形成共鸣的同时,充分发挥新型木结构建筑的创作理念,呈现出多样化的设计风格[4]。
案例分析:芬兰的现代木结构办公楼在设计过程中,采取的是柱结构、梁结构和板结构一体化的结构设计模式,中庭采取的就是自然主义化设计体系,利用4组斜向的梭形木质网结构将弯曲的层板胶合木组合在一起,利用钢片进行紧固后,安装定位,以河流的流动为设计理念,有效完成结构设计和处理,最大程度上体现了新型木结构建筑空间表达的简约气质。
近年来,我国也陆续出现了许多新型木结构建筑,木结构不再只是应用于古建筑修复,也越来越多地应用在现代建筑设计中,在钢筋水泥的丛林中逐渐占据了一席之地。
2.2 顺应环境文脉发展
2.2.1 文化傳承与建筑设计
不同的地域文化建筑体现出不同环境的历史传承内容,在地方个性文化不断发展的时代背景下,借助建筑结构设计体现出当地文化内核具有重要的社会意义,而钢筋混凝土设计模式在贴合现代化设计方案的同时缺少了一丝“人情味”。而木质结构设计无论是呈现出的人文价值还是观赏感受都更加立体[5]。 2.2.2 建筑、人与自然
另外,对于建筑师而言,建筑建造的过程要在发挥其实用性功能的同时,融合多样化的设计元素,确保能利用简洁的设计处理,优化整体设计效果。而新型木质结构就能在凸显纯净设计元素的同时,营造出寓意深远的建筑空间体系。例如,日本某个博物馆就建在兵库县的山林中,不仅仅是对建筑结构要义的表达,也是秉持人与自然和谐平衡共处的希冀。
2.2.3 环境与建筑设计
利用新型木质建筑结构设计技术能更好地体现出传统文化价值,利用不同的技术处理方式和新型木质材料,就能更好地展现出多元建筑结构的应用优势,从而实现建筑结构和环境浑然一体的设计目标。
2.3 凸显视觉冲击力
在木结构建筑设计工作中,还能具有较为突出的视觉冲击力,因为新型木结构建筑设计多数都是采取天然材质的设计要素,这就大大提升了整体设计方案的亲和力,有效减少了建筑结构的冰冷感。在建筑结构各个元件和模块设计过程中,结合设计技术、设计材料以及设计意境能将理性和感性交织在木结构建筑设计中,为人们带来较为理想的视觉体验。尤其是层板胶合木结构,能被广泛应用在跨度较大的结构建筑中,有效丰富了建筑类型[6]。
3 结论与建议
总而言之,新型木结构建筑设计是顺应时代发展趋势的选择,满足了人们追求自然人文和平共处的希望,我国在木结构建筑方面具有悠久的历史,要融合新型技术发展体系,顺应可持续健康发展理念,从而打造更加新颖独立的木结构建筑体系,为建筑行业可持续健康发展奠定基础。
参考文献
[1]翁智伟,黄杉,朱云辰,等. 装配式木结构建筑设计技术研究 ——以浙江省长兴县”绿野仙踪”项目为例[J]. 华中建筑,2021,39(3):57-60.
[2]高飞飞. 古建筑木结构修复加固技术研究综述[J]. 卷宗,2021(8):326.
[3]原瑞增,祁冰,李展,等. 木结构超低能耗建筑技术特点及能耗研究[J]. 节能,2020,39(6):45-49.
[4]陈远声. 地铁盾构区间下(侧)穿重要木结构古建筑施工技术研究[J]. 中国新技术新产品,2020(24):76-78.
[5]丁文彦,周发华. 装配式木结构建筑防腐技术研究与应用[J]. 建筑工程技术与设计,2021(5):227.
[6]於振亚. 我国现代木结构建筑的历史演進及其当代技术策略[D]. 重庆:重庆大学,2018.
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