木桁架屋架系统的认识
［www.chinajnzz.com??作者：金小红??时间：2009-12-30］????点击直达节能吧
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???加拿大作为一个全球林业及等级结构木材产品的领导者投入了大量精力研发现代木结构建筑系统。这一优异的建筑系统广受北美、南美、欧洲及亚洲等各个国家的青睐。现代木结构建筑的应用及其广泛，它可以用来建造整个房屋建筑、部分房屋部件、屋顶的平改坡工程以及在现有房屋上加盖木结构屋顶等。????木结构?屋架的基本组成构件是木桁架。其主要部分是用镀锌钢连接板（屋架齿板）连接而成的三角形结构木材框架。木桁架强度高重量轻的特性使其适用于大跨度的屋面，给屋面平面设计提供了很大的灵活性。屋架可设计成几乎所有形状和尺寸，因此适用于独特的结构和屋顶形状设计。木屋架正被广泛用于各种商业和公共建筑以及几乎所有的住宅建筑形式中。制作木桁架所用的结构木材严格符合国家建筑设计标准，多年反复严格的测试保证了其强度能满足建筑结构设计的需要。
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???今天，加拿大及美国大部分的住宅屋顶都采用了木桁架屋顶系统建造。木桁架屋顶也盛行于欧洲、日本和韩国等国家。在中国，开发商比如北京首创集团也将木桁架屋顶这一快速、经济、设计灵活的建筑系统运用到混凝土别墅的屋顶。而加拿大的木结构建筑专家和中国开发商建造商合作开发的在上海、青岛等地的木桁架平改坡项目也证明了木桁架屋架系统在市政旧房改造平改坡项目中运用前景广泛且优势明显。??????木桁架的另一个广泛应用便是市政平改坡工程项目。1999年，上海市政府率先展开了大规模市政旧房屋顶改造项目，通过在平顶的旧公房上加盖斜坡屋顶以改善原有房屋的漏水问题，同时美观建筑并提升其节能性能。自此之后，北京、青岛、天津等各大城市都相继开始了旧房平改坡工程，同时各地政府也在积极探索一种新型更优异的屋架系统来完善现有的轻钢平改坡体系。
?????老式的平改坡采用了传统的钢结构设计建造。现在，一个新型的加拿大木桁架平改坡系统已经被反复试验论证成为平改坡工程另一个更佳选择。木桁架屋架结构重量轻，对地基承载小，短短10天即可完成屋架现场安装建造，施工期间对居民打扰极小，这些无与伦比的优势都吸引着各地政府和开发商的目光。而近期在上海和青岛完工的一系列平改坡试点项目更证明了木桁架平改坡是政府和开发商进行平改坡工程的明智选择 木结构——节能环保新出路
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????随着上海松江新城的泰晤士小镇上崛起一片木结构别墅建筑，木结构这一海外风行的节能建筑形式在中国也越来越受关注。近年来，中国的上海、北京、南京、安徽以及香港地区已悄然兴起木结构建筑热，虽然建筑形式、风格、流派各不相同，但都是瞄准了木结构房屋绿色节能、有利于创造友好的人居环境的特点进行尝试。????木结构在全球林业资源发达、并提倡建筑节能环保的地区已相当盛行，发展也相当成熟。在美国、加拿大等北美地区，新建筑９０％以上都采用木结构；在对环保要求极高的日本，该比例也达到５０％以上，而在气候寒冷、林业资源丰富的北欧，木结构房屋也是主要的建筑形式。????根据一份调查报告，运用权威的ＡＴＨＥＮＡＴＭ生命同期评估软件对木材、钢材或混凝土建造的面积为２００平方米左右的独立房屋所做的环境影响评估结果显示：木结构能耗最低。混凝土结构的能耗是木木结构的２．２倍，钢结构则是其１．５倍。木结构对全球变暖的影响最小。钢结构和混凝土结构产生的温室气体分别是木结构的１．２２倍和１．５倍。木结构的空气污染指数最低。钢结构产生的空气污染为木结构的１．７倍，混凝土结构为２．１５倍。木结构的材料对水毒性的影响较低。钢结构为木结构的３．４７倍，混凝土结构为２．１５倍。??????业内人士分析，木结构房屋最突出的还是节能保温性能，另一项研究结果显示，在上海地区，木结构房屋采暖耗能比轻型钢结构房屋低２７．１％，比混凝土结构房屋低３１．３％。中国日益感到能源紧张的压力，这种节能的性能，将是木结构房屋进入中国市场的契机。?????日前，为泰晤士小镇木结构房屋提供技术支援的加拿大木业协会在上海宣布，将正式启动一项质量保证项目。该质保项目负责人建筑师戴睿伯奇（DARYL?BIRTCH）表示，加拿大木业协会将免费为中国木结构建筑商提供检验培训和现场技术支持。??????加拿大木业协会项目总监余蓉表示，成熟的木结构建筑已在防风、防震、防蛀、防潮、防火等性能指标上达到了优异的水平，完全可以与其他建筑结构相媲美。但目前国内的原材料标准不够、技术水平不足及缺乏观念等因素还制约了木结构房屋的大规模发展。????另有业内专家指出，目前在国内开发的纯木结构建筑都以别墅形态为主，虽然体现了极佳的绿色节能特点，但毕竟不太适合目前的中国国情。所以，在多层或高层建筑中，使用部分木结构的建筑，比如房顶部分利用木结构，将会体现很好的经济性和节能性，也是适合中国木结构发展的可行之路。????据悉，此前加拿大木业协会与上海市建委等单位签署过一份谅解备忘录，目的是推广混合木结构建筑技术。考虑到中国９５％的城市居民的住房都是多户型住宅建筑，该备忘录将着眼多户的发展，增加多户多层建筑。 现代木结构房屋，可持续节能建筑新典范
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上海，2009年6月29日?——?清华大学和北京工业大学今天发布了题为“多层多户式轻型木结构建筑与其它结构建筑全寿命周期能耗和环境影响的研究”的研究报告。研究结果显示在整个生命周期内，三类建筑物的总能耗以轻钢结构建筑物消耗最大，其次为混凝土结构建筑物，木结构建筑物的生命周期能耗最小。轻钢结构建筑物的能耗比混凝土结构建筑略高1%，比木结构建筑大31%，而混凝土结构建筑的能源消耗比木结构高30%。报告推荐在国内推广和使用方案可行的木结构建筑，满足人们日益增长的环保需求，创造更加舒适的人居环境。研究选定的建筑为典型的多层多户式住宅建筑，建筑面积约为5590平方米，共3层楼，位于北京，生命周期为50年的使用时间。建筑结构分别为钢筋混凝土结构、轻钢结构和轻型木结构。三栋建筑物的立面设计，朝向，平面布局，房间功能完全一致。建筑物生命周期模型划分为建筑材料物化阶段、建筑物施工阶段、建筑物使用阶段和建筑物废弃阶段。研究采用建筑与系统动态模拟分析软件DeST?(Designers’Simulation?Toolkits),?通过对建筑全年采暖空调负荷的逐时模拟计算，比较不同结构类型建筑物的运行阶段的能耗情况；并比较不同结构类型建筑物在不同季节对室内热舒适状况的影响；以及在建筑物的生命周期中，分析研究建筑物各阶段的资源使用、能源利用和环境排放等具体环境负荷，并采用生态指数方法（Eco-indicator99）对建筑物进行环境影响评价。其他主要研究结论包括：?-?在非空调状态下，冬季典型周供暖状态下和夏季典型周空调状态下，木结构的热舒适度在三种结构类型中均是最好的。-?气候变化，混凝土结构建筑比轻钢结构和木结构分别高35%和45%，轻钢结构比木结构高10%。二氧化碳排放和甲烷气体排放是引起气候变化的主要原因。-?混凝土结构建筑造成的辐射效应环境问题比轻钢结构和木结构分别大近5倍和10倍，而臭氧层破坏则比轻钢结构和木结构分别大近2倍和6倍。-?轻钢结构和混凝土结构造成的土地占用与破坏比木结构分别大近50倍和35倍。土地占用的环境影响来自于资源性矿物采矿过程对环境的破坏，主要表现为对植被的破坏，将自然土地转化为矿物开采场地。清华大学负责该项目的林波荣副教授表示：“研究清楚地表明木结构是能效最高的建筑形式。目前中国非常关注建筑领域的能效问题，我们相信有必要进行进一步的研究，并为行业专家和政府官员提供相关知识的培训。同时，应当出台明晰的木结构建筑政策以鼓励建筑行业在可行的条件下使用木结构建筑。”?北京工业大学项目负责人龚先政副教授表示：“建筑物生命周期生命周期评价(Life?Cycle?Assessment,LCA)是一种目前国际先进的评价工具。我们认为依据国家的相关能源和环境政策法规,结合中国的资源特点及生命周期评价方法,建立一套适合中国国情并可以同时考虑建筑能耗和环境影响的评价方法及相应的指标体系,将为我国建筑节能的跨越式发展的宏观决策和可持续性发展战略提供理论依据和基础数据。”? 专家述说木结构优势
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现代木结构住宅采用工厂化制造，现场组装工期短，施工不影响周围环境：无水、灰浆及噪音污染；?经验丰富的专业技术人员进行设计，大规模生产线作业，产品标准化，保证出厂产品质量，一次性精装修，大幅度降低各种成本；规划、布局和设计灵活多变，款式造型丰富多样；安全可靠，坚固耐用，结构主体寿命可达100年；节省能源，绿色环保，注重依据现代科技、功能配套齐全和倡导绿色环保的理念建造房屋。相同建筑面积的房屋，木结构的空调耗电量仅为砖混结构的30%，天然木质可使人感觉到人与自然的温馨和谐，给人以冬暖夏凉、亲和舒适的居住享受。得房率高由于墙体厚度的差别，木结构建筑的实际得房率（实际使用面积）比普通砖混结构要高出5%---7%。工期短木结构采用装配式施工，这样施工对气候的适应能力较强，不会像混凝土工程一样需要很长的养护期，另外，木结构还适应低温作业，因此冬季施工不受限制。节能建筑物的能源效益是由构成该建筑物的结构体系和材料的保温特性决定的。木结构的墙体和屋架体系由木质规格材、木基结构覆面板和保温棉等组成，测试结果表明，150mm厚的木结构墙体，其保温能力相当于610mm厚的砖墙，木结构建筑相对混凝土结构，可节能50%---70%。环保木材是唯一可再生的主要建筑材料，在能耗、温室气体、空气和水污染以及生态资源开采方面，木结构的环保性远优于砖混结构和钢结构，是公认的绿色建筑。舒适由于木结构优异的保温特性，人们可以享受到木结构住宅的冬暖夏凉。另外，木材为天然材料，绿色无污染，不会对人体造成伤害，材料透气性好，易于保持室内空气清新及湿度均衡。结构稳定性高木材相对其它材料有极强的韧性，加上面板结构体系，使其对于冲击荷载及周期性疲劳破坏有很强的抵抗力，具有最佳的抗震性，木结构在各种极端的符合条件下，均表现出优异的稳定性和结构的完整性，特别在易于受到飓风影响的热带地区以及受到破坏性地震袭击的地区，如日本和北美，其表现尤为突出。防火性能木结构体系的耐火能力比人们通常想象的要强的多，轻型木结构中石膏板对木构件的覆盖，以及重木结构中大尺寸木构件遇火形成的碳化层，均可以保护木构件，并保持其结构强度和完整性，按中国木结构设计规范设计建造的木结构建筑，完全能够满足有关防火要求。隔声性能基于木材的低密度和多孔结构，以及隔音墙体和楼板系统，使木结构也适用于有隔音要求的建筑物，创造静谧的生活，工作空间。另外，木结构建筑没有混凝土建筑常有的撞击性噪音传递问题。耐久性精心设计和建造的现代木结构建筑，能够面对各种挑战，是现代建筑形式中最经久耐用的结构形式之一，能历经数代而状态良好，包括在多雨、潮湿，以及白蚁高发地区。
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