1、大連理工大學網絡高等教育畢業論文（設計）模板網絡高等教育本科生畢業論文（設計）題目：淺談現代木結構建筑及其在中國的發展狀況學習中心：浙江臨安奧鵬學習中心 層次：專科起點本科 專業：土木工程 年級：2013年秋季 學號：131084403251 學生：王 武 指導教師：張靜 完成日期：2015年9月10日 III淺談現代木結構建筑及其在中國的發展狀況內容摘要木結構建筑從結構形式上分，一般分為輕型木結構和重型木結構，主要結構構件均采用實木鋸材或工程木產品。木結構建筑有著施工簡易、設計靈活、保溫隔熱性能好、防潮防蟲性好、抗震性好等諸多優點。從國內外木質結構房屋的發展狀況，介紹并分析了中國發展木結構建

2、筑的可能性及存在的問題，結論是中國發展木結構建筑的市場前景很大，但真正的全面開發還有待時日。本文主要研究現代木結構建筑及其在中國的發展狀況，希望通過本文的研究，能夠了解其在中國的發展狀況以及前景。關鍵詞：現代木結構；建筑；發展狀況目 錄內容摘要I引言11現代木結構房屋的先進性與發展21.1現代木結構的先進性21.1.1工業化21.1.2環保性21.1.3宜人性21.1.4安全性21.1.5舒適性31.2結構房屋在我國將迅速發展31.2.1順應了現代住宅建筑理念31.2.2環境意識的增強31.3建造現代木結構房屋的效益41.3.1經濟效益和社會效益41.3.2經濟效益和社會效益42木結構建筑的特

3、點52.1結構安全52.2節能保溫52.3建造靈活52.4環境友善52.5良好的視覺和觸覺特性63現代木結構建筑在中國的發展狀況及存在的問題73.1現代木結構建筑在中國的發展狀況73.2中國木結構建筑的發展需要解決的問題83.2.1木結構建筑的教育與研究滯后83.2.2傳統觀念83.2.3規范和管理83.2.4國產化的木結構材料84中國現代木結構建筑發展展望104.1國內建筑市場給木結構建筑的發展提供了機遇104.2我國木結構發展的“瓶頸”及對策104.2.1中國人均森林覆蓋率低104.2.2對木結構建筑的傳統認識114.2.3木結構建筑方面的法律和規范及管理的不完善115結語12參考文獻13

4、引言“中國建筑乃一獨立之結構系統,歷史悠長,散布區域遼闊。在軍事、政治及思想方面,中國雖常與他族接觸,但建筑之基本結構及部署之原則,僅有和緩之變遷順序之進展,直至最近半世紀,未受其他建筑之影響。”古代中國人習慣采用木結構,這與中華文化的發源地黃河流域與長江流域有著豐富的森林資源有關。從陜西省西安市半坡村遺址和浙江省余姚縣河姆渡遺址可以看出,在新石器時期的母系氏族社會,木結構建筑已具有相當的規模和水平。河姆渡遺址發現的干欄式木構件,證實中國的祖先早已掌握了完善的榫卯連接技術,也說明木結構在此之前已經歷了很長的使用和發展過程。木材是人類認識和利用較早的建筑材料之一。據史書記載，木結構建筑早在公元1

5、000年前就曾作為古代埃及和希臘基本梁柱結構形式得到應用，但由于當地木材資源的相對短缺，木結構技術在古代歐洲并沒有發展成為主流結構技術。相反，古代中國木材資源相對豐富，木結構技術在中國的千年文明中卻得到了廣泛的應用和發展，而成為中國建筑史上最主要的建筑方式，并形成了風格獨特的建筑體系。近代隨著鋼鐵工業的發展和混凝土技術的發明及應用，出現了鋼結構和鋼筋混凝土結構，但西方木結構技術卻也同得到了長足發展，特別是人造木技術的發展，使得木結構技術從住宅領域發展到了其他民用建筑領域，成為和鋼結構技術、混凝土結構技術同時發展的建筑技術。在現代中國，由于前幾十年森林管理等方面的原因，濫砍濫伐，以致木材材源枯竭

6、1。政府對木材在建筑上的應用制定了嚴格的限制措施，提倡以鋼代木，以塑代木。因此，在中國木結構技術目前被排除在主流建筑之外，木結構建筑幾乎成了中國建筑的盲點。長此以往，這不但損害國家森林資源的可持續發展，也是我國建筑業發展的一大憾事。1現代木結構房屋的先進性與發展從19世紀初開始采用木框架結構以來，木結構建筑已發展了從獨戶式住宅到聯合式住宅及多層公寓建筑等各種形式，目前應用得最多、技術經驗最成熟的輕型木框架結構，1.1現代木結構的先進性1.1.1工業化由于木結構房屋的材料和結構特點，可使平面布局貳舌多變并易于實現風恪化和個性化突出的空間。設計可采用單體菜單組合式哇蝴助設計，零部件由工廠專業化生產

7、，配件及輔助材料均可達到標準化、系列化，便于運輸，建筑與裝修一次完成，使木結構建筑的建筑周期比磚混結構的建筑周期短得多。1.1.2環保性木材是綠色環保生物質材料，旌工中可以選用符合環保標準的輔助材料和涂料。木結構建筑在建造過程中較鋼筋混凝土建造過程中對水的污染、能源的消耗、產生的溫室效應、對空氣的污染以及產生的固體廢物等多項“生命周期分析”量化指標上都低得多。1.1.3宜人性對于人類生理來說，房屋以木質材料建筑為最佳。因為人置于木質環境中，精神狀態相對良好，免疫力與生育能力易于進入最佳狀態。木材的隔熱保溫、隔音性能好，可以調節空氣濕嚏。設計系統需考慮居住環境的綜合眭因素，使居室格外溫馨、安寧。

8、考慮空調系統、熱水系統、凈水系統和除塵系統等，使生活非常方便。1.1.4安全性木材經防：J<處理可達到建筑的防火要求；燃燒后的逃逸時間比較長；合理的木建筑結構可達到抗震的特點；新型的密封材料及木結構形式可大大提高建筑的密封性能。1.1.5舒適性現代木建筑十分重視建筑內外環境的和諧與統一，注重設計按個性化的特點進行并系統的考慮使用者的年齡、職業、民族、愛好、宗教、以及風格等心理特征。木結構房屋多把家具作為建筑的一部分，可節省購買家具的費用。1.2結構房屋在我國將迅速發展1.2.1順應了現代住宅建筑理念主現代住宅建設著眼于人居環境循環系統的創造，注重現代化和個性化的同時，重視房屋質量、能源消

9、耗、生態環境等綜合效益，注重將傳統設計方法與現代先進技術的融合。而木結構房屋的結構性能、美學特陛、個性特征、應用環保材料的特性，以及高科技含量與現代建筑理念緊密呼應。1.2.2環境意識的增強當前，環境問題已經由少數專家關心的技術問題轉變為全人類共同關注的經濟社會問題，我們面臨的重大挑戰是如何使經濟發展與環境保護有機的結合起來，從而促進建立一個可持續發展的社會。可持續發展戰略強調(1)人類享有追求健索而富有生產成果的生活權利，但應該是和堅持自然和諧方式的統一，而不應該是憑借著人民手中的技術和投資，采取耗竭資源、破壞生態和污染環境的方式來追求這種發展權利的實現：(2)當代在創造和追求今世發展與消費

10、的時候，應該承認并努力做到是自己的機會和后代人的機會相平等，不能允許當代人一味地、片面地、自私地為了追求今世的發展與消費，而毫不留情地剝奪后代人本應該享有的同等發展與消費的機會。因此，人們轉變傳統發展模式、實行可持續發展戰略的時候，必須糾正過去那種單純靠增加投入和加大消耗實現發展的模式和以犧牲環境來增加產出的錯誤作法，從而使經濟發展更少的依賴與地球上有限的資源，更多地與地球的承載能力達到有機的協調2。可持續發展有技術、經濟和生態三方面的指標。技術是解決環境問題的根本方法和途徑。經濟效益和市場需求是技術進步的動力和目標，生態環境則是這一目標的結束。綠色技術是以節約資源和能源為目標，以保護環境為準

11、則。進入2l世紀，人類生活的需要已經從基本的生存及居住等層面，提升到養生與體驗生活的精神層面。特別是提出了生活質量的概念，要求有清新、優美、環保、自然的居住環境。現代木結構房屋就是從環境保護的角度，以可持續發展為目標，運用現代科學技術和綠色設計技術而產生的木質產品。1.3建造現代木結構房屋的效益1.3.1經濟效益和社會效益木結構建筑主要是面向國內經濟發達地區，面向生態旅游(尤其是森林生態自筻游)地區，面向高收入人群和外商。木結構建筑的推廣與應用具有直接經濟效益和間接經濟效益。在黑龍江省目前建造木結構建筑的費用約為每平方米1500-2000元，市場銷售價約每平方米為3000-4000元，保守估計

12、每平方米利潤約為15(X元。根據資料，經濟比較發達地區每年新建住宅面積可觀，如上海，在2000年住宅竣工面積為1500廳平方米，假設其中萬分之一為木結構住宅，則利潤可達225萬元，假如全國有10個經濟發達地區均出現該種木結構建筑，則利潤將達到2250萬元。1.3.2經濟效益和社會效益結構建筑與混凝土建筑相比，在全過程中原材料(木材和水泥)的資源提取、生產過程、建設、服務及用后處置等方面，對于水的污染指標水泥是木材的1,9倍能源消耗指標水泥是木材的15倍，鋼材是木材的19倍、產生的溫室效應混凝土是術材的188倍，鋼材是木材的147倍。材作為有機碟儲存的一種方式(碳約占植物體干重的50)，用于房屋

13、建筑，可使其貯存時間加長，從而減少因木材燃燒和大量生產水泥而釋放到大氣中的碳，這對于維護全球碳平衡、緩解溫室效應具有重要的生態學意義。2木結構建筑的特點2.1結構安全現代木結構建筑有很好的剛度、強度和穩定性，木結構對于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞具有良好的延性，其破壞過程是個漸變的壓服過程。當木結構房屋在地震中振動時一般仍能保持結構的穩定和完整。如2003年12月美國加利福利亞洲大地震，由于地震區的房屋結構基本上為木結構，房屋整體倒塌的例子幾乎沒有，也幾乎沒有造成人員傷亡，它和同年l2月26目的伊朗巴姆地震的慘痛后果形成了鮮明的對比。另外經過阻燃處理的木材還具滯燃性能，保證木材不在短時問內燃燒

14、，為消防施救贏得時問。2.2節能保溫木材的細胞組織可以容留空氣使其具有良好的保溫隔熱性能，若達到同樣的保溫效果，木材需要的厚度是混凝土的1/15，是鋼材的1/400。放置于木框架空腔內的保溫材料，提供了高效的節能方式，在使用同樣的保溫材料時，木結構比鋼結構的保溫性能好1570，可使建筑物的使用能耗大大降低。2.3建造靈活木結構建筑的施工周期只是同類磚混結構的1/2至1/4，且形式多樣，布局靈活可為用戶提供更多的房型甚至度身定造。木結構技術具有很大的靈活性，內部裝修可以根據買方要求度身定制，為購房者提供多樣化和個性化設計。而且一開始就知道全部的成本，在內墻板安裝前，墻體框架內可以排設管線和安裝保

15、溫材料，為用戶創造一個節能和潔凈的家居環境；木結構房屋經久耐用，一套良好維護的房屋可保持70年以上壽命。2.4環境友善近年來，環境保護已成為國際社會最為關心和最迫切需要解決的問題。與其他源于礦產資源的材料相比，木材的突出優勢在于它的可再生性，這是其他材料所不能比擬的。現今，世界上作為可利用的木材資源已發生重要變化，人工林資源正在替代天然林資源。從生物多樣性和原料資源的角度考慮，人工林木材作為環境材料的優勢更大。通過人工林的定向培育，其成熟期將縮短，易于工業化利用，可以永續利用，是可持續發展的一個重要方面。早期的樹木研究就已表明：隨著CO：濃度的增加，樹木的總生長量也在增加。CO：濃度的增加對植

16、物有“施肥效應”非常有利于生物圈對大氣中CO：的吸收。通過光合作用，每生長It木材可吸收147tC0：，產生107tO：將碳元素固定在樹木中形成纖維材料。這種固碳作用和造氧機能是其他材料所不能比擬的，對地球生物圈的生態平衡有著重要作用。木材來源于大自然，只要利用有度，就不會給自然造成破壞。相反，還會使人類學會有序利用自然資源，使木材奉身變成可持續利用的建筑材料，減少人類的建筑活動對環境的破壞。同時，在中國采用木質建材既符合國家建設生態住宅的產業政策，又順應健康住宅的理念。2.5良好的視覺和觸覺特性木材的視覺特性一般以木材的顏色、光澤、紋理、節子等方面來表示，它們與木材的視覺特性有著很強的相關性

17、。木材顏色通常以3種基本特征表示，即顏色類別(色調)、明亮程度(明度)和顏色的純潔程度(純度)。木材顏色給人以溫暖感；明度高，則明快、華麗、整潔、高雅的感覺越強，反之則有深沉、厚重、沉靜、素雅、豪華的感覺；純度高，有華麗、刺激、豪華的感覺，反之則有素雅、厚重、沉靜的感覺。木材表面屬纖維切斷后表現出的無數個細胞凹槽，反射的光澤有著絲綢表面的視覺效果，其他材料的仿制品很難模擬。紋理和節子是天然形成的圖案。人們對其有一種親切感3。木紋是由大體平行但又互不交叉的圖案構成的，給人以流暢、井然、輕松、自如的感覺，充分體現了造型規律中的變化與統一。如以w、H、R分別代表冷暖感、軟硬感、促滑感這3種感覺特性的

18、物理量，則可形成一個直角坐標空間(簡稱為WHR空間)。可以認為，在WHR空間位置上越接近的材料，其觸覺特性越相似。若按各種材料在WHR空間距離進行聚類而得出聚類分析譜系圖，按聚類距離可將這些材料劃分為7個類別，木材及其制品歸到第V類，觸覺特性遠比金屬、玻璃、混凝土和石膏為好。3現代木結構建筑在中國的發展狀況及存在的問題3.1現代木結構建筑在中國的發展狀況現代木結構建筑是指建筑的主要結構部分由木方、集成材、木質板材所構成的結構系統。是經歷了古代梁柱式小跨度結構發展而來，但又與之截然不同的建筑體系。現代木結構房屋有下列優點：A已經進入工業化體系，為了持續性發展，現代高科技已成為住宅產業發展新的支撐

19、。建造一座普通水泥住宅，在中國需要6-10個月時問，投大量的人力、水泥、砂石、鋼筋等材料，交付使用時大多還要再次裝修。而木結構房屋只需24個月的時間，施工周期短。大量構件用機械自口工和預制件，交付使用的是裝修好的成品房，為開發商提供最快的資金周轉。B木質材料和木結構韌性較大，對于瞬間沖擊荷載和周期性疲勞破壞有很強的抵抗能力，地震產生時吸收震波小，抗震效果好。C從選材到建造過程均嚴格按科學方法進行，有效的防蟲、防潮和防腐。D先期對木材進行阻燃、防火處理可有效陽IE：J(焰繼續曼延。按現代建筑的設計觀念，房屋設計要考慮著：火時人的逃生距離，每個房間之間都是有防火墻，可以有效的利用防火墻而爭取時間逃

20、離住屋。E木材保溫御寒性能均好，木結構房屋中的恒溫效應比較明顯，在寒冷的冬季，室溫可以保持在15-200C·而在酷熱的夏季，木屋可以抵擋炎熱的陽光，室溫可保持在280c左右。可以為消費者節省空調的電費和煤氣費。F木材是可再生資源，有效的使用木材資源可以促進生態環境平衡。G由于是工廠化生產建筑部件，在建筑工地就不必安排大型機械旅工，減少嘈雜施工聲音和濕作業繪環境代來的污染。H應用現代設計技術，可將內部結構靈活多變外部立面豐富多彩，以滿足開發商和消費者的個性需求；木結構房屋在設計中廣泛使用的功能系統有：A隔音、保溫系統，使能源得到有效的利用：B中央供熱智能系統，可以點對點的供熱，讓有限的

21、熱水發揮最好效能；c中央空調系統，可以有效節省電能；D中央吸塵、排風系統，有效的凈化空氣和粉塵；E防寒系統。3.2中國木結構建筑的發展需要解決的問題3.2.1木結構建筑的教育與研究滯后多年來木結構建筑被排斥在主流建筑形式這外，因此，在中國各高等學校建筑及土木專業的教學計劃中，都鮮有木結構建筑的相關課程。目前土建設計科研單位的工作人員一般都不太了解木結構。建筑科學的研究也很少涉及到木結構建筑，目前我國較全面掌握木結構并長期或斷斷續續從事木結構科技工作的僅有7人且年事已高。對于中國這樣的多地震國家來說。近幾十年根本沒有開展過木結構建筑抗震性能在這方面的研究。由于對木結構的建筑缺少了解，盡管木材的研

22、究發身合理性”，自身“邏輯關系”。“建筑師必須明白，城市是他們建筑理論的一個部分，他們必須針對他們工作的場所證實他們理論前提。無論如何，建筑師都必須表達同場景的這種關系”我們力求表達的是一種濃縮的歷史殘片中的文化內涵，也是對最具典型性的人類情感和心理的一種挖掘。3.2.2傳統觀念由于受傳統農村木屋印象的影響，人們總認為木結構房屋不堅固，四面通風、簡陋。其實這是一種誤解。現在意義上的木結構房屋是將生態、環保、個性化、美學及現代化技術與傳統方法相結合，具有現代氣息的多功能木結構建筑。國外研究機構在中國部分城市組織的木結構相關知識的調查表明，木結構建筑在中國接受程度還很低，木結構建筑真正進入中國市場

23、并受消費者歡迎尚有時日。3.2.3規范和管理目前，我國新的木結構住宅設計、材料及施工的標準和規范已出臺，到2004年正式實施，健全的標準和規范是保證木結構房屋的質量，防止出現劣質建筑的必要條件，也是推動木結構房屋市場健康發展的關鍵。同時，要加強木結構建筑配套設施的應用研究，使之盡快定型化，工業化。3.2.4國產化的木結構材料在中國，人造板的研究已取得相當成就，并在家具等領域得到廣泛應用，但在木結構建筑中作為主要承重的人造板材，目前研究較少。現代木結構建筑要在中國生根和發展，必須在中國國內盡可能多應用本土化的木結構材料并大力加強木結構承重材料的應用研究。同時要加強木質復合結構材料的應用研究。華夏

24、建筑在漫長的封建社會中未曾受到外國文化的嚴重挑戰。幾千年來綿延不斷地發展著嬗變。可是華夏文化不是與世隔絕的，通過絲綢之路及海上的交通，華夏文化不斷地吸收外來文化的營養，豐富和壯大著自己。使自身呈現出多彩多姿的局面。正是因為如此，華夏文化在一個相當廣泛的地域內一直處于主導地位，在相當獨立的生存和發展中，作為中國古典文化的有機組成部分的建筑文化形成了迥然不同于西方建筑文化的體系4。但中國木結構建筑的發展，未能進入=十世紀之門，它似乎永遠留存在找們的文明史里或經典文庫中了。而古代西方木結構建筑文化追隨東方，而后卻不斷發展著，在建筑觀念、材料的選擇與加工、結構、構造、乃至建筑形象的處理各個方面，形成了

25、較為完整的木質建筑體系，沖擊著中國的建筑市場，給找們帶來了太多的反思。4中國現代木結構建筑發展展望世界文明已經經歷了幾個時代，每一個時代都有一種材料作標志，如石器時代、瓷器時代、銅器時代、鐵器時代。現在人類正處在個多材料的時代、任何材料都是時代的產物，它的不同面貌、不同特征，反映著不同歷史時期的科學技術水平和材料的工藝局限。近年來、新材料、新工藝層出不窮，給設計帶來了新的形式和風格，木質工程材料以其獨具的特陛廣泛地應用著。成為現代建筑及裝飾材料中一個重要的門類。它呈現出了以下的發展態勢：在原有傳統天然材料的基礎上，不斷調整產品結構，向新型臺成材料方向發展，使術質工程材料的性能產生根奉睦飛躍。在

26、房屋解決了數量之后，重點應轉移至魄商房屋使用功能上，因止傳統術質工程材料向新材料發展是大勢所趨，將傳統木質工程材料由被動型向多功能的高附加值的主動型材料方向發展是當務之急。單材料進步向復合材料方向發展。任何一種料都有其優點或缺陷、因此用復合的方法，可在需要的方向上獲得需要的特陡，成為單材料無法比擬的，具有優異綜合性能的材料。開發新的術質工程材料的同時，還要努力開發匾用技術，設計思想也必須隨之改變，無論性能怎樣優良的材料，如不將其開發利用，就失去了開發的意義。為適應將來進通用化和大量生產階段，木質工程材料廠商不僅要提供新材料的原材料，而且要制成半成品和成品，以贏得新材料的生產、銷售競爭的優勢。4

27、.1國內建筑市場給木結構建筑的發展提供了機遇據調查目前在上海、北京、深圳、大連、廣州等大城市對于別墅型木結構房屋有一定的需求。就全國范圍來講，木結構基本上是空白，發展潛力很大。近年來，美國、新西蘭、丹麥等國家的木結構住宅建造企業對中國市場看好，已經在北京、上海、南京、蘇州等城市開發了許多木結構房屋示范項目。加拿大還在國內成立了“加拿大中國房地產商交流協會”，旨在促進中加兩國在房地產開發及木框架房屋建筑技術與信息方面的交流。因此，木結構在國內的前景是十分樂觀的，我們正面臨發展的機遇。4.2我國木結構發展的“瓶頸”及對策4.2.1中國人均森林覆蓋率低中國現有人均森林面積很少，要在中國發展木質房屋，要么進口大量的木材，要么發展自己的林木業。大量進口木材，不僅會使木結構建筑的成本增加，而且還會受制于人。考慮到發展木材產業對生態環境，經濟發展的重要性，建議大力發展我們國家自己的木材產業，種植速生人工林，提高木材產量，進而實現木材產業的可持續發展與良性循環。3.3.2木結構建筑的教育與研究落后目前土木建筑學科的對木結構的涉及很