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2.施工简易、工期短这是木材的又一个显著优点。随着木材加工技术水平的提升，现代木构建筑已经基本实现了工厂预制，现场装配的工业化流程，尤其是在欧美等发达国家。建造房屋所用的结构构件和连接件都是在工厂按标准加工生产，再运到工地，经过拼装就可以建成一座漂亮的木房子。这样一来就大大降低了施工难度，在施工现场，除了基本的土地配套设施外，不会出现成堆的砖头、钢筋、水泥和尘土飞扬的壮烈场景，建房简单得就像搭积木一样。而且装配式流程也使木构建筑施工安装的速度远远快于混凝土和砖石结构建筑，大大缩短了工期，节省了人工成本，施工质量得以保证，也易于改造和维修。以北美最广泛应用的轻质木框架房屋的施工安装为例，一般一栋300平方米的房子主体结构的安装需15一20天的时间，如果工厂预制程度高时间将更短。要想完成所有的精装修，整个施工周期一般也不会超过四个月的时间。而这种建筑施工及安装有着较高科技含量，原因之一是在施工过程中大量地使用成品或半成品的建筑材料及设备，部分大的部件已提前在工厂预制好运到工地安装，另外施工中机械化程度高、施工工序管理先进也是主要原因之一。由于装配式的施工特点，所占用的施工现场、建筑垃圾、建筑噪音等都减少到最低的程度，也可以称为环保型建筑的典范。而如果采用传统的砖混结构湿式施工方式，那么从基础开始到竣工(不含精装修)就需要5个月。从精装修开始达到入住条件需3个月，共计需要8个月之久。3.冬暖夏凉由于木材为绝热体，在同样厚度的条件下，由于木材为绝热体，其隔热值比标准的混凝土高16倍，比钢材高400倍，比铝材高1600倍。即使采取通常的图1.1神户地震中的建筑对比隔热方法，木结构房屋的隔热效果也比空心砖墙房高3倍。木结构房屋在冬天正常的密封条件下，如果第一天开空调，使室内温度保持在20度的话，那么空调关闭后，到了第三天室温还能保持在16度。所以，木结构房屋好像一座天然的空气调节器，住在木屋里感觉就犹如四季如春，冬暖夏凉，自然十分适应。‘4.抗震性能优良木构房屋有良好的抗震性能。木材是一种单向受力的弹性构件，构件之间用木材特有的桦卯连接方式，形成一种高次超静定结构体系，楼板参见陕西省建筑设计院，建筑材料手册，中国建筑工业出版社，2000。P54第二章木材和墙体之间组成的空间箱型结构也使构件之间能相互作用，再加上木构房屋的自重较轻，地震时吸收的地震力也相对较少，所以它们在地震时大多纹丝不动，或整体稍有变形却不会散架，具有较强的抵抗重力和抗地震能力。在日本1995年的神户大地震中，保留下来的房屋大部分是木结构房屋。我国唐山大地震仅存的房子也是木结构房屋。由于地处全球两大地震带之间，我国历来是一个多地震国家，地震活动频度高、强度大、分布广、震灾严重。在这样的情况下，木构房屋良好的抗震性能也是弥足珍贵的。5.建造成本相当一般来说，受到材料价格的限制，建造木构建筑所用的材料成本的确比混凝土或砖石结构房要高。但是，如果核算整体的成本，鉴于盖房的工人数量需求少、人工成本低、施工时间短、装修费用也低，所以房子完工后的总成本基本与混凝土等其他结构房持平。当然具体单位造价又与建筑造型、建筑地点、材料等级及施工管理有关。由于木结构住房一般最大高度为4一5层，在土地价格较高的地区，就不经济了。至于在大跨度建筑上的使用情况又不同了，例如，1980年建造的美国华盛顿州塔科马市的竞技场，木结构拱顶的造价在承建中标时为3.02亿美元，而充气拱顶为3.55亿美元，混凝土拱顶为4.35亿美元。5所以，在很多的情况下，木构建筑也是符合经济性原则的，不应一味以成本高为由拒绝探讨。2.1.2木材在建筑应用中的缺陷当然木材的缺陷也使不容小觑的。1.收缩、变形与开裂众所周知，木材作为一种天然材料，有其与身俱来的缺陷，其中收缩、变形与开裂就是最常见的现象。这是由于木材自身的物理特性决定的，处在自然环境中木材的吸湿与平衡含水率必将随空气温度、湿度的变化而变化。木材作为生材的含水率是比较高的，以云杉为例，平均生材含水率约为132%;而一般环境的平衡含水率远远低于生材的含水率，如表2.2所示。而在建筑中对木材又有使用含水率的要求，如表2.3所示。为达到与环境的含水率和使用要求的含水率相平衡，木材中的多余水分必须蒸发出去，蒸发后木材的含水率会低于饱和点。6而木材的含水率在饱和点以下变化，就会引起木材的湿胀或干裂。7如果未经合格的干燥处理，当与湿度大的空气接触时会发生湿胀，将导致地板翘起和家具的门、抽屉关不上的现象;相反当这些家具置于湿度低的空气中时，5摘自美国林业及纸业协会留“饱和点是指木材中的游离水完全蒸发，孔壁水尚未开始蒸发时木材的含水率。7参见徐平涛，木材与建筑，建筑装饰材料世界，20仍(4)，P26一30第二章木材就会发生干缩，导致木质门窗有缝隙，接桦松脱和开裂、变形，而当把木材作为建筑结构或者围护用材时，这些现象会带来更严重的后果。表2.2地地区名称称北京京天津津南京京福州州广州州长沙沙哈尔尔西安安乌鲁鲁重重滨滨滨滨滨滨滨滨滨滨滨木齐齐庆庆平平衡含水水11.44412.11114.99915.66615，lll16.55513.66614.33312.11115.999率率(%)))))))))))))))))))))))表2.3建建筑用途途墙体结构构内衬板板窗户户过道道室内门门含含水率(%)(推荐值)))小于20008~122210-155510~15558~12222.木材的霉变与蛀蚀木材的主要化学组成是木质素、纤维素和半纤维素以及许多次要成分，如树脂、脂肪、蜡、单宁、果胶质、蛋白质、淀粉等，这都是虫蛀和蛀蚀的基本条件;木材的吸湿和降解又导致其易霉变。蛀蚀和霉变都导致木材的强度下降，影响木建筑的强度和使用的耐久性。我国是一个蛀虫和白蚁危害均十分严重的国家，木结构建筑每年因蛀虫和白蚁所造成的损失不可估量。所以木材要运用到建筑中，最基本的要素之一，就是在使用之前做好防霉和防蛀处理。3.木材的可燃性木材易燃是众所周知的事实，中国历史上多少豪华的亭台楼阁，宫殿庙宇都是在不经意间付之一炬，令人扼腕。与其他建筑材料相比，易燃是木材最致命的缺陷，也是其渐渐退出建筑舞台的原因之一。所以当我们把木材用作建筑材料的时候，防火就成为一项极为重要的系统工程了。其他建筑材料一般依赖于结构材料的耐火极限和燃烧性能，只要符合阻止火焰产生、消防报警、控制火焰增长、限制和扑灭火焰等各项规范要求就可以了。但木材是一种可燃性材料，不仅其自身可以燃烧，而且会在燃烧过程中产生热量更助长了火焰的发展(一般说来，当周围温度上升至260~330℃时，木材开始显著热分解，产生可燃性气体;当温度达到330℃以上时，木材就能够自燃)。虽然木材在燃烧的初期，表面会产生碳化层，这在一定程度上可以减缓火焰进一步向木构件内部燃烧的速度，但是碳化的平均速度是每分钟0.60毫米，木材会由外向内逐渐炭化，最终将导致木材失去其承载能力，这对建筑结构的防火是很不利的。正是由于这样的特性，各国对木材在建筑应用中的防火要求都有严格的规定。在国内，我们在《建筑材料燃烧性能分级方法》标准中把木材分类于B2，即可燃性材料;同时在《高层建筑民用建筑设计防火规范》标准及《建筑内部装第二章木材修设计防火规范》标准中，都明确规定作为非承重墙、走道两侧隔墙的耐火极限为1小时，房间隔墙为0.5一0.7小时;吊顶为0.25小时。木材要用于建筑中，必须进行防火处理，来达到这一耐火极限。82.1.3木材在建筑应用中的处理和保护1.木材的干燥为了防止木材的收缩、变形与开裂，必须对木材进行干燥，只有将木材干燥到规定的含水率后，才能保障其在长期使用过程中的稳定性。木材的干燥包括自然干燥和人工干燥两种方法。自然干燥是指将木材放置在阴凉处，搁置成垛，在自然条件下利用自然通风和太阳能辐射进行干燥。这种方法的优点是简单易行;但同时也存在着干燥周期偏长的缺点，一般要经过数年或数月，才能达到一定的干燥要求;且干燥程度最大只能达到平衡含水率为止，干燥过程中容易发生开裂和腐朽等现象。所以在实际中往往只是将自然干燥作为人工干燥的辅助措施，从而达到降低人工干燥的能耗的目的。人工干燥的方法则很多，包括窑干法、液体干燥法、高频电流电场干操法、红外线于燥法、离心力干燥法和真空干燥法等。具体的选择则要具体要求和经济条件加以选择。生产中较为常用的是窑干法。窑干法是将木材置于具有保温隔热的密闭建筑物内，控制干燥介质(空气、炉气体、过热蒸汽等)的温度，湿度与气流速度和方向，进行木材干燥处理。2.木材的防蛀防腐处理由于木材的天然化学组成，使得木材极易受到虫蛀和腐蚀。所以在投入使用前，要对木材进行防蛀防腐处理。加压处理就是针对这一缺点所作的预防措施。方法是将水溶性的防腐剂置于封闭的容器内，经加压使化学物渗透到木材的内部，渗透的深度和保留程度视建筑要求而不同。加压处理的木材，有效的防御了受昆虫、微生物和腐蚀性真茵的噬食，大大的延长和确保了木材在建筑上的使用寿命。3.木材的防火处理由于火的巨大破坏性，在木构建筑中防火处理始终是摆在第一位的，一般通过防火剂对木材进行化学处理。所谓的化学处理就是通过防火剂的浸渍和表面涂覆两种途径来实现防火目参见徐平涛，木材与建筑，建筑装饰材料世界，2003(4)，P26一30第二章木材的的。防火剂的浸渍处理与防腐剂的浸渍处理方法相类似，主要的作用是在起火时，能阻止或延缓木材温度的升高，降低火焰蔓延的速度以及减低火焰穿透木材的速度。而表面涂覆处理是将防火剂涂覆在木材表面，主要作用是将木材与热源隔开，以阻止木材的受热分解和放出可燃气休，此外还可防止空气直接与木材接触。表面涂覆处理多用于提高己建成的木结构的防火能力。4.木材的结构保护除了在木材加工过程中对其进行干燥、防蛀、防火处理，在木构建筑的设计施工过程中也可以通过一系列的手段来达到保护木材，提高建筑物的使用寿命的目的。一般来说，大部分的措施都是为了确保木材干燥，防止水分渗透，保证木结构的防潮防水性能而设计的。因为除了少数的大灾大难，大多数木构建筑面临的更直接的问题是自然环境中的水对其所产生的潜移默化的负面影响。在现代木构建筑设计中，有许多行之有效的方法可以解决这一问题。例如在木结构和建筑物基础之间设置一层防水层，在屋顶设置防水气流通道，在外墙饰面与墙体之间留有通风空间或者铺设透气防水膜，在结构连接部位做好防止由湿度变化产生的收缩和膨胀对构件产生破坏的预应力措施等技术手段，使木结构框架保持在一个透气、干燥的环境中，避免建筑物中水在木材表面的长期沉积，并且通过先期结构框架材料的防水加工处理，保证了木结构的防潮、防水性能。在防火方面，在防火等级要求苛刻的建筑中，除了在木材加工过程中运用化学防火剂进行防火处理，还可以在房屋建造过程中采取在木材表面覆盖难燃或不燃的板材来达到防火的目的，这些板材通常是防火石膏板，水泥刨花板或石膏刨花板等。如此一来，通过阻断火焰和木结构的接触，就可以提升建筑的防火等级，满足规定的耐火极限。木材和木制品以及人造板是建筑不可缺的材料，充分利用和发挥它的优良性能为人类服务，克服它的某些不足，无疑将会节约木材，延长木材的使用寿命，自然而然可以使木材在建筑中发挥更大的作用。2.2现代木产品的构成2.2.1原木产品原木，也可以称为制材(图2.1)。在木材产品中，它并非指原始尚未加工第二章木材锯开的木材，而是指被加工锯成一定尺寸，并进行过抛光的圆木料或方木料。原木是个很宽泛的概念，根据尺寸不同，可以分为木板、规格材和肋材。木板是指加工厚度小于50Inm，且宽图2.1原木度为厚度3倍或3倍以上的矩形锯材，一般用作装饰性材料。规格材是指厚度不超过89Inln，根据结构设计的需要，按规定尺寸加工而成的规格化木材。它在建筑上的主要用途是在框架和围护两方面，具体为:屋顶、地板、剪力墙、横隔墙和承重墙。肋材是指最小尺寸不少于140Inln的原木。在建筑中，一般用作梁和柱。做梁时，宽度宽度大于SOInln并大于厚度，主要用作弯曲的构件;用做柱时，宽度小于5llnm但大于厚度，主要用作