建筑技术的多元化

【摘 要】进入21世纪以来,人们最关注的是生态与可持续发展.木材作为天然的建筑材料,既是选择生态途径的重要方式,也是材料可持续发展的重要内容.随着材料加工技术的不断发展,建筑材料逐渐向多元化发展,建筑结构和施工技术的不断发展,审美观念的多样化,对建筑技术的多元化发展起了很大的推动作用.

【关 键 词】建筑技术,多元化发展

1.建筑材料的多元化

丰富的森林资源为人们提供了大量的建筑材料——木材.现代木材加工业的不断发展,开拓了丰富的人工木制品,如层板胶合木、结构复合木材、木基复合材等.不仅改善了天然木材的多种缺陷,更提高了木材的利用率,使木材的种类也逐渐向多元化发展.

1.1层板胶合木

层板胶合木又称胶结层压木,它的工艺是把厚度在20到45毫米之间、含水率在18%及以下的木板刨光,然后涂胶层叠加压,胶合成各种所需要的形状和截面尺寸.层板胶合木在材料的性能上有很多优点：层板胶合木根据构件的不同要求,施工配置的不同等级的木材,把木材的缺陷分层均匀开来,以避免天然木材无法控制的个体偏差；采用小尺寸木构件的指接节点工艺及胶结层压,使构件的长度和截面尺寸不必再受天然尺寸的限制,可以加工成任何想要的形状和尺寸；胶合木在加工过程中都会进行充分的干燥和一系列化学处理,能够保证施工后构件尺寸和形状的稳定,同时具有很好的防腐、防火功能.着火后形成的炭化层的良好的滞火作用使这种材料的耐火极限比钢结构更高；该结构自重轻,适合于大跨度的体育或展览场馆,还保持了木材温暖优美的视觉效果,有利于塑造建筑空间的氛围.同时还具有强度和耐久性的优势,是许多大型公共木结构的理想选择[1].

1.2结构复合木材

结构复合木材主要利用材质等级较低的原木来生产,在结构强度上比层板胶合木要差一些,主要适用于一些中小规模的建筑设计的应用.实验室结构复合木材主要是指旋切板胶合木和旋切片胶合木.旋切板胶合木是将旋切的2.5～6.4毫米之间的厚单板涂胶后顺着木纹层叠热压制成的.生产的过程中采用辊轴热压机,把12.19米宽,6.1米长的单板层叠,分层错开对接接头,连续压制成长达24米的板材.旋切板胶合木出材率比层板胶合木高,厚度比层板小,把木材天然缺陷分层匀开的效应更高,也相应地提高了其设计强度.旋切片胶合木是将厚度在6.4毫米及以下,长度至少为厚度150倍的旋切加工的窄木片顺着木纹胶合热压制成的.分为平行木片胶合木和层叠木片胶合木两种类似性能的产品.

1.3木基结构板材

木基结构板材是指用来承重结构的木基复合板材,包括了结构胶合板和定向木片板.木基结构板材以木材作为主要原料,粉碎后再胶合制成的.产品种类主要有：定向刨花板、碎料板以及密度板颗粒板等.目前主要用于轻型木结构房屋的楼面板、屋面板和墙面板.根据强度要求配置不同等级的材料,木基结构板材跟层板胶合木或结构复合木材结合,制成各种组合木构件,实现不同木材的合理利用.

2.建筑结构的多元化

现代建筑技术的不断发展使建筑结构不再局限于木材本身.在结构上采用木材和钢材,节点连接方式上采用金属和胶合剂.而钢构件及节点的运用使木材与其他多种材料的组合成为可能.

2.1与玻璃材料的组合

玻璃具有丰富多样的光学属性,而钢与玻璃的组合成了现代建筑的经典形象.通过对钢与玻璃进行多变的组合,现代的建筑造型也越加生动活泼,给人强烈的视觉冲击感.给木结构建筑带来了新鲜的空间感受.

从玻璃的表面可以透露出建筑物里面的结构,的主要支撑结构将坚固的骨骼框架包围起来.建筑整体结构显得灵活轻巧,玻璃的透明品质,跟周围形成鲜明的对比,使得周围环境中的建筑物也不那么压抑.通透的玻璃可以引入大量丰富的自然光线,使建筑的空间组织更加生动自然[2].

2.2与膜材的组合

膜材可以在纤细的拉索作用下塑造出各种形态,在建筑中给人以轻质飘逸的形象和柔美的感觉.尺度纤细的钢构件,可以帮助实现建筑外体的维护与主体木结构的过渡,方便了膜材在现代木结构中的运用.

膜材具有高强度、轻质、柔韧等特质,是现代复合结构建筑的最佳维护材料.膜材的透光性,使室内达到和室外几乎一样的自然效果,对于实现建筑的整体造型非常有益.优美造型的膜材,不锈钢配件和紧固件加上设计轻巧合理,具有丰富肌理效果的木结构支撑,可以取得良好的空间效果,塑造出现代复合结构建筑中的膜材运用带来的特有的美.同时,由于钢构件形态各异,使得建筑中膜材使用具有非常广泛的适应性.

2.3与其他建材的组合

现代建筑结构中材料组合运用范围非常广泛,那些材料有着各自的特性,在建筑中的表现十分多元化.玻璃、膜材只是其中的一部分,其他的一些像钢筋混凝土、砖石材等材料,具有高效的防水、防潮性能,可以有效保护主体的木结构,而结构中的金属节点,有利于实现多种材料与木构件之间的连接.材料间的组合不但具有功能作用,还可跟建筑的设计密切相连,丰富了建筑设计主旨与空间的表达.

3.施工技术的多样化

建筑中,木材采取工厂加工、建筑工地现场组装的办法.节点处理需要的钢板等金属构件通过预制生产后在现场组装.除了普通的安装方法外,安装施工中引入了一些特殊的安装方法,如吊装或提升等方法.

3.1吊装施工

吊装施工是主要是将人力范围所不能及的建筑构件（高度及重量）采用机械吊车提升的方法来帮助实现构件的安装.

常规的吊装施工通常是从建筑物的下部依次现场安装建筑的各种构件.这种方法适用于简单规模的建筑.对于大型的建筑其缺点在于起吊次数过多,且需要大量的临时支模工程及施工人员高空作业.

目前的吊装施工正向着预制化组装最大化的方向发展.在施工中,将建筑分成若干个单元,先在场地外进行单元化组装,然后按单元起吊安放定位.这种施工方法通过将部分的场地施工移进工厂或是特殊的加工场地,以改善施工人员及构件的作业条件,同时也便于有特别技术要求的控制[3].

3.2顶升施工

顶升法是先在地面进行结构拼装,然后顶升到结构的高度.这类施工方式适合于大型的穹顶结构.木结构主体的自重比较轻,采用顶升法可以最大限度利用木结构的轻巧性.

在施工前进行施工试验,以充分估计施工过程中可能遇到的问题.实际施工中按照结构设计放射状装配成穹顶,先平放在地面上.然后,再利用千斤顶将穹顶整体顶升到预定的高位,进行固定.为了确保顶升时拱券的稳定性,每2榀拱券组成一个单元,单元内的支杆、预应力钢杆和薄膜等一概在地面上安装就位.

科技的不断发展,材料加工技术也越来越成熟,建筑材料也更加多元化.材料的多元化,使多种材料相互组合,成了可能.在施工技术的进步的基础上,通过多元化的材料组合不仅可以满足功能上的需要,同时也有利于建筑营造空间的氛围.我们可以以充分的科学技术论证进行大胆的尝试,创造出独特新颖的建筑表现形式,促进建筑技术的多元化发展.　[科]

【参考文献】

［１］奈尔维.建筑的艺术和技术.北京：中国建筑工业出版社,1981.

［２］邢大鹏.现代木建筑技术建筑表现.东南大学建筑学院硕士论文,2005.

［３］樊承谋,陈松来.木结构科技的新发展.哈尔滨工业大学学报,2004,6.