目前我國的建筑結(jié)構(gòu)以磚混、鋼筋混凝土以及鋼結(jié)構(gòu)等為主,木結(jié)構(gòu)除了在一些低層住宅中有所應(yīng)用,在其他類型建筑中的應(yīng)用幾乎是一片空白。在此次災(zāi)區(qū)重建中,也以這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主,都江堰市向峨鄉(xiāng)向峨小學(xué)現(xiàn)代輕型木結(jié)構(gòu)工程是此次災(zāi)后重建中的一個創(chuàng)新。該工程由同濟(jì)大學(xué)提議、上海市政府同意并支持,加拿大林創(chuàng)咨詢(中國)公司免費(fèi)資助項(xiàng)目所用全部結(jié)構(gòu)木材。
都江堰市向峨鄉(xiāng)向峨小學(xué)工程,規(guī)模較大,建筑主體占地5300平方米,包括教學(xué)樓、學(xué)生宿舍和食堂3幢全木結(jié)構(gòu)建筑,其中教學(xué)樓、食堂2層,宿舍3層,是我國第一個采用全木結(jié)構(gòu)建造的大型公用建筑。同時,大震過后,都江堰市的抗震設(shè)防烈度由原來的7度提高到8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值也提高到了0.2g,在設(shè)防烈度如此高的地區(qū)建設(shè)輕型木結(jié)構(gòu)在國內(nèi)也是首次。
5.12汶川地震的發(fā)生,使得木結(jié)構(gòu)建筑再次被關(guān)注。其實(shí),在日本神戶大地震和美國洛杉磯大地震中,木結(jié)構(gòu)就表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗震性能。在美國,木材是首選的住宅建筑材料,平均每年150萬幢新的住宅中約有90%采用木結(jié)構(gòu)。在加拿大,其木結(jié)構(gòu)住宅的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和配套安裝技術(shù)非常成熟。在日本,大量住宅是利用木材、膠合木和刨花板建造的,即使人口稠密的東京也是如此。目前日本新建住宅中,有半數(shù)以上采用木結(jié)構(gòu)。在北歐的芬蘭和瑞典,民居住房的90%為1層或2層的木結(jié)構(gòu)建筑。木結(jié)構(gòu)建筑在世界范圍內(nèi)如此受歡迎,除了優(yōu)異的抗震性能外,其他優(yōu)勢也很顯著:木材資源豐富。只要合理種植、開采,相對于其他建筑材料如磚石、混凝土和鋼材等,木材最易再生產(chǎn),一般周期為50~100年。隨著林業(yè)、木材加工業(yè)的發(fā)展,很多速生材也可用于建筑結(jié)構(gòu)中,縮短了林業(yè)資源的再生產(chǎn)周期。
木材是一種綠色環(huán)保材料。對分別以木材、鋼材和混凝土為主要結(jié)構(gòu)材料的面積約200 平方米的一幢住宅建筑進(jìn)行比較,結(jié)果表明:木結(jié)構(gòu)建筑消耗的能量是混凝土建筑的45%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的66%;木結(jié)構(gòu)建筑排放的二氧化碳是混凝土建筑的66%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的81%;木結(jié)構(gòu)建筑的空氣污染指數(shù)是混凝土建筑的46%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的57%;木結(jié)構(gòu)建筑的水污染指數(shù)是混凝土建筑的47%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的29%;木結(jié)構(gòu)建筑的生態(tài)資源耗用指數(shù)是混凝土建筑的52%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的88%;木結(jié)構(gòu)建筑的固體廢物是混凝土建筑的76%,但比鋼結(jié)構(gòu)建筑略多,為1.21倍。
木材具有較好的保溫隔熱性能,可謂冬暖夏涼;合理設(shè)計(jì)的木結(jié)構(gòu)建筑總體上重量較輕,且木材的順紋抗壓、抗彎強(qiáng)度較高;木結(jié)構(gòu)建筑美觀,其紋理自然,與人有很強(qiáng)的親和力;木結(jié)構(gòu)建筑建造方便,3~4個月就能完成一幢獨(dú)立別墅的建造。
木結(jié)構(gòu)在國外大行其道,在國內(nèi)推廣卻面臨著一些問題。一是民眾的固有觀念,擔(dān)心木結(jié)構(gòu)的防火、防潮、防蟻等問題,其實(shí)目前通過設(shè)計(jì)已能很好的解決其防火、防潮、防腐、防蟻、隔音等傳統(tǒng)弊端。二是成本問題,目前國內(nèi)的輕型木結(jié)構(gòu)建筑材料主要依靠進(jìn)口,使得造價成本較高,如果國產(chǎn)材料市場能更規(guī)范、系統(tǒng)化,推進(jìn)國產(chǎn)化,木結(jié)構(gòu)房屋的成本將進(jìn)一步降低。三是我國木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中大部分條文主要參照加拿大、美國規(guī)范制定,在很多方面尚沒有系統(tǒng)的研究工作。例如材料性能方面,在目前的設(shè)計(jì)規(guī)范中,木材強(qiáng)度的設(shè)計(jì)指標(biāo)都是基于進(jìn)口材料。雖然現(xiàn)在國內(nèi)廠家擁有生產(chǎn)相應(yīng)規(guī)格材,或其他工程木產(chǎn)品的能力,但由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使得設(shè)計(jì)過程中仍然不敢采用國內(nèi)的產(chǎn)品。釘子,金屬連接件等也存在相應(yīng)問題。如果木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范能有一個更為明確嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)體系,限度實(shí)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)建筑材料國產(chǎn)化,就可以降低木結(jié)構(gòu)建筑成本,促進(jìn)建筑體系的發(fā)展。
2001年中國加入WTO后,木材進(jìn)口關(guān)稅進(jìn)一步下降,美國、加拿大的木材貿(mào)易和建材機(jī)構(gòu)加大了向我國建筑市場推薦新型木結(jié)構(gòu)房屋的力度,并逐漸得到建設(shè)部門及建筑師和房地產(chǎn)開發(fā)商等的支持和認(rèn)可,迄今國內(nèi)已有數(shù)千幢輕型木結(jié)構(gòu)住宅。如2003年,國家隊(duì)游泳訓(xùn)練館木結(jié)構(gòu)屋面落成,各地也陸續(xù)建起了一些木結(jié)構(gòu)或木屋面結(jié)構(gòu)的中小型場館、橋梁等。而國家標(biāo)準(zhǔn)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50005-2003、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》等的修編為木結(jié)構(gòu)建設(shè)提供了一定的技術(shù)保障。
此次災(zāi)后重建的木結(jié)構(gòu)工程,除向峨小學(xué)外,還包括綿陽市特殊學(xué)校、北川擂鼓中心敬老院,均為加拿大卑詩省政府和聯(lián)邦政府在災(zāi)區(qū)的木結(jié)構(gòu)援建項(xiàng)目第一期工程。此外,在四川省青川縣的農(nóng)村住宅建設(shè)中,正在進(jìn)行輕型木結(jié)構(gòu)示范工程,目前已建成2幢樣板建筑。
都江堰市向峨鄉(xiāng)向峨小學(xué)工程,規(guī)模較大,建筑主體占地5300平方米,包括教學(xué)樓、學(xué)生宿舍和食堂3幢全木結(jié)構(gòu)建筑,其中教學(xué)樓、食堂2層,宿舍3層,是我國第一個采用全木結(jié)構(gòu)建造的大型公用建筑。同時,大震過后,都江堰市的抗震設(shè)防烈度由原來的7度提高到8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值也提高到了0.2g,在設(shè)防烈度如此高的地區(qū)建設(shè)輕型木結(jié)構(gòu)在國內(nèi)也是首次。
5.12汶川地震的發(fā)生,使得木結(jié)構(gòu)建筑再次被關(guān)注。其實(shí),在日本神戶大地震和美國洛杉磯大地震中,木結(jié)構(gòu)就表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗震性能。在美國,木材是首選的住宅建筑材料,平均每年150萬幢新的住宅中約有90%采用木結(jié)構(gòu)。在加拿大,其木結(jié)構(gòu)住宅的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和配套安裝技術(shù)非常成熟。在日本,大量住宅是利用木材、膠合木和刨花板建造的,即使人口稠密的東京也是如此。目前日本新建住宅中,有半數(shù)以上采用木結(jié)構(gòu)。在北歐的芬蘭和瑞典,民居住房的90%為1層或2層的木結(jié)構(gòu)建筑。木結(jié)構(gòu)建筑在世界范圍內(nèi)如此受歡迎,除了優(yōu)異的抗震性能外,其他優(yōu)勢也很顯著:木材資源豐富。只要合理種植、開采,相對于其他建筑材料如磚石、混凝土和鋼材等,木材最易再生產(chǎn),一般周期為50~100年。隨著林業(yè)、木材加工業(yè)的發(fā)展,很多速生材也可用于建筑結(jié)構(gòu)中,縮短了林業(yè)資源的再生產(chǎn)周期。
木材是一種綠色環(huán)保材料。對分別以木材、鋼材和混凝土為主要結(jié)構(gòu)材料的面積約200 平方米的一幢住宅建筑進(jìn)行比較,結(jié)果表明:木結(jié)構(gòu)建筑消耗的能量是混凝土建筑的45%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的66%;木結(jié)構(gòu)建筑排放的二氧化碳是混凝土建筑的66%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的81%;木結(jié)構(gòu)建筑的空氣污染指數(shù)是混凝土建筑的46%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的57%;木結(jié)構(gòu)建筑的水污染指數(shù)是混凝土建筑的47%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的29%;木結(jié)構(gòu)建筑的生態(tài)資源耗用指數(shù)是混凝土建筑的52%、鋼結(jié)構(gòu)建筑的88%;木結(jié)構(gòu)建筑的固體廢物是混凝土建筑的76%,但比鋼結(jié)構(gòu)建筑略多,為1.21倍。
木材具有較好的保溫隔熱性能,可謂冬暖夏涼;合理設(shè)計(jì)的木結(jié)構(gòu)建筑總體上重量較輕,且木材的順紋抗壓、抗彎強(qiáng)度較高;木結(jié)構(gòu)建筑美觀,其紋理自然,與人有很強(qiáng)的親和力;木結(jié)構(gòu)建筑建造方便,3~4個月就能完成一幢獨(dú)立別墅的建造。
木結(jié)構(gòu)在國外大行其道,在國內(nèi)推廣卻面臨著一些問題。一是民眾的固有觀念,擔(dān)心木結(jié)構(gòu)的防火、防潮、防蟻等問題,其實(shí)目前通過設(shè)計(jì)已能很好的解決其防火、防潮、防腐、防蟻、隔音等傳統(tǒng)弊端。二是成本問題,目前國內(nèi)的輕型木結(jié)構(gòu)建筑材料主要依靠進(jìn)口,使得造價成本較高,如果國產(chǎn)材料市場能更規(guī)范、系統(tǒng)化,推進(jìn)國產(chǎn)化,木結(jié)構(gòu)房屋的成本將進(jìn)一步降低。三是我國木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中大部分條文主要參照加拿大、美國規(guī)范制定,在很多方面尚沒有系統(tǒng)的研究工作。例如材料性能方面,在目前的設(shè)計(jì)規(guī)范中,木材強(qiáng)度的設(shè)計(jì)指標(biāo)都是基于進(jìn)口材料。雖然現(xiàn)在國內(nèi)廠家擁有生產(chǎn)相應(yīng)規(guī)格材,或其他工程木產(chǎn)品的能力,但由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),使得設(shè)計(jì)過程中仍然不敢采用國內(nèi)的產(chǎn)品。釘子,金屬連接件等也存在相應(yīng)問題。如果木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范能有一個更為明確嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)體系,限度實(shí)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)建筑材料國產(chǎn)化,就可以降低木結(jié)構(gòu)建筑成本,促進(jìn)建筑體系的發(fā)展。
2001年中國加入WTO后,木材進(jìn)口關(guān)稅進(jìn)一步下降,美國、加拿大的木材貿(mào)易和建材機(jī)構(gòu)加大了向我國建筑市場推薦新型木結(jié)構(gòu)房屋的力度,并逐漸得到建設(shè)部門及建筑師和房地產(chǎn)開發(fā)商等的支持和認(rèn)可,迄今國內(nèi)已有數(shù)千幢輕型木結(jié)構(gòu)住宅。如2003年,國家隊(duì)游泳訓(xùn)練館木結(jié)構(gòu)屋面落成,各地也陸續(xù)建起了一些木結(jié)構(gòu)或木屋面結(jié)構(gòu)的中小型場館、橋梁等。而國家標(biāo)準(zhǔn)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50005-2003、《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》等的修編為木結(jié)構(gòu)建設(shè)提供了一定的技術(shù)保障。
此次災(zāi)后重建的木結(jié)構(gòu)工程,除向峨小學(xué)外,還包括綿陽市特殊學(xué)校、北川擂鼓中心敬老院,均為加拿大卑詩省政府和聯(lián)邦政府在災(zāi)區(qū)的木結(jié)構(gòu)援建項(xiàng)目第一期工程。此外,在四川省青川縣的農(nóng)村住宅建設(shè)中,正在進(jìn)行輕型木結(jié)構(gòu)示范工程,目前已建成2幢樣板建筑。