轻型木结构建筑满足蒸汽渗透性要求的墙体结构
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轻型木结构房屋知识问答1、什么是轻型木结构房屋?轻型木结构房屋是以木产品为基本结构材料,这些木产品被用来建造结构框架和覆面板,结构框架和覆面板再通过连接件连接成整个结构体系。
在一些国家的建筑现范中,木结构建筑可允许做到六层高度。
木结构还可与混凝土和钢结构同时使用,形成混合结构,用于中高密度房型。
2、轻型木结构房屋有哪些主要特性?设计灵活,建造简便迅速,成本具有竞争力,结构完整性好,抗震抗风性能好,适应性和耐久性强,节能,舒适便利,规范体系完整,低碳(绿色建筑),可超过相关防火规范的要求。
3、轻型木结构房屋有什么样强度和刚度?轻型木结构具有相当高的强度和刚度。
主要原因在于:构件的共同作用和复合作用。
当荷载增加时,轻型木结构构件的共同作用为荷载的传递提供了多种途径。
构件的复合作用是指当覆面板和木框架连接在一起时,覆面板和木框架能共同承受传递作用于结构上的荷载。
轻型木结构中木质材料受力时表现出一定的柔性,加之材料自重轻,轻型木结构有很好的抗震性能。
4、为什么说轻木结构是低碳建筑?因为木材产品在生产过程中消耗的能量远低于混凝土和钢材,更重要的是木材产品是唯一可再生的资源。
木材的经济意义对材业的可持续发展,对采伐后的后续工作包括次生材开发和新材地的种植均有积极意义。
5、木结构房屋为什么建造简便迅速?因为轻型木结构房屋可以在工厂或施工现场进行不同程度的预制,如桁架、橱柜和楼梯可以在车间里完成;从整个建筑来讲,整栋房屋中的面板部分或者可模块化生产的部分,均可在工厂化环境中生产装配,然后运到工地搭建、装配。
6、木结构可用于哪些建筑?轻木结构除用于住宅外,还可以多方面满足中国市场的要求,可用于小型商业、办公建筑、学校、诊所、护理院、大学、研究中心、运动馆和其它休闲娱乐场所。
使用大尺寸木料和工程木产品可用于体育场馆或综合性体育设施、工业建筑、购物中心、办公区建筑。
7、我国目前对轻型木结构房屋规范研究和制定情况如何?在中国,轻型木结构房屋由一整套涵盖广泛的规范体系作支持,其中包括建筑规范、产品标准、设计规程等,对建筑物和所使用建筑材料进行规范管理。
1 一般规定1.1 防水防潮, 保持木构件干燥,是最为根本的防腐朽措施,同时也可以有效减少白蚁滋生。
在生物危害非常严峻及关键部位,应该积极使用防腐处理木材或天然耐久木材,有效提高局部和个别部件的性能和使用寿命。
凡是在重要部位,设计和施工时应积极采用多道防护措施,避免单一防护措施破坏引起的不必要的损失。
2 防水防潮2.1 建筑围护结构通常包括屋顶、外墙、地基,以及与地面接触的楼板等,暴露于室外环境的门窗、屋顶露台、天窗和阳台也属于建筑围护结构的一部分。
影响建筑维护结构性能的水分来源主要有雨水、雪水和地下水,还有室外和室内空气中的水蒸气,以及建造过程中材料自身的水分。
研究和实践表明,建筑暴露于风雨的程度越高,遭受水分破坏的可能性越大。
建筑所处的地势、周围的建筑物和树木等,都影响建筑物的暴露程度。
周围的建筑物越高,对该建筑所提供的保护程度就越大。
在非常暴露的高坡上或在大湖边,建筑遭受风雨侵袭的程度就要比有遮挡条件下的要高,但这两种情况下暴露于地下水的程度又不一样,要具体情况具体考虑。
2.2 建筑平、立面过于复杂,维护结构上开洞过多,阳台、门窗等非常暴露,都会增加建筑防水防潮的难度。
2.3 维护结构气密性不仅对于防止雨水侵入,防止潮湿水蒸气在维护结构内冷凝,而且对于减少建筑供暖制冷所需能源,提高隔音性能,改善居住舒适度,都尤为重要。
大部分建筑材料,如规格材、胶合板、定向木片板、石膏板及大多数柔性材料都具有较高的气密性,所以保证建筑维护结构气密性的关键在于保证气密层在不同材料和部件的连接及开洞处的连续性。
可以采用胶带粘接和使用密封条等提高接触面和连接点气密性。
2.4 排水通风空气层可采用在外墙防水膜上铺设厚度不小于 10mm、宽度大约为40mm 的钉板木条,竖向与墙骨柱通常采用钉连接。
钉板木条应使用防腐处理木材。
2.5 避免采用十分复杂的屋面结构,尽量减少屋面的连接和开洞。
在必要的连接和开洞处,应提供可靠的保护措施,合理地使用泛水结构,防止雨水渗漏。
轻型木结构房屋知识问答1、什么是轻型木结构房屋?轻型木结构房屋是以木产品为基本结构材料,这些木产品被用来建造结构框架和覆面板,结构框架和覆面板再通过连接件连接成整个结构体系。
在一些国家的建筑现范中,木结构建筑可允许做到六层高度。
木结构还可与混凝土和钢结构同时使用,形成混合结构,用于中高密度房型。
2、轻型木结构房屋有哪些主要特性?设计灵活,建造简便迅速,成本具有竞争力,结构完整性好,抗震抗风性能好,适应性和耐久性强,节能,舒适便利,规范体系完整,低碳(绿色建筑),可超过相关防火规范的要求。
3、轻型木结构房屋有什么样强度和刚度?轻型木结构具有相当高的强度和刚度。
主要原因在于:构件的共同作用和复合作用。
当荷载增加时,轻型木结构构件的共同作用为荷载的传递提供了多种途径。
构件的复合作用是指当覆面板和木框架连接在一起时,覆面板和木框架能共同承受传递作用于结构上的荷载。
轻型木结构中木质材料受力时表现出一定的柔性,加之材料自重轻,轻型木结构有很好的抗震性能。
4、为什么说轻木结构是低碳建筑?因为木材产品在生产过程中消耗的能量远低于混凝土和钢材,更重要的是木材产品是唯一可再生的资源。
木材的经济意义对材业的可持续发展,对采伐后的后续工作包括次生材开发和新材地的种植均有积极意义。
5、木结构房屋为什么建造简便迅速?因为轻型木结构房屋可以在工厂或施工现场进行不同程度的预制,如桁架、橱柜和楼梯可以在车间里完成;从整个建筑来讲,整栋房屋中的面板部分或者可模块化生产的部分,均可在工厂化环境中生产装配,然后运到工地搭建、装配。
6、木结构可用于哪些建筑?轻木结构除用于住宅外,还可以多方面满足中国市场的要求,可用于小型商业、办公建筑、学校、诊所、护理院、大学、研究中心、运动馆和其它休闲娱乐场所。
使用大尺寸木料和工程木产品可用于体育场馆或综合性体育设施、工业建筑、购物中心、办公区建筑。
7、我国目前对轻型木结构房屋规范研究和制定情况如何?在中国,轻型木结构房屋由一整套涵盖广泛的规范体系作支持,其中包括建筑规范、产品标准、设计规程等,对建筑物和所使用建筑材料进行规范管理。
轻型木结构现代木结构是区分于中国古代木结构,运用现代的木材工业产品和结构计算理论支持的(美式)木结构建筑。
现代木结构主要有轻型木结构、重型木结构以及原木屋(Log House)等。
轻型木结构是指间距较密的规格材(间距为12",16",24"等)形成轻型框架,外覆盖结构墙面板(OSB板,胶合板),共同形成盒子式受力体系,以承担各种荷载。
轻型木结构具有施工方便,材料成本低,抗震性能好等优点。
但由于考虑防火等原因,需在框架内侧或者外侧铺设防火石膏板,无法显露木材的天然纹理材质。
轻型木结构的抗震特点由于轻型木结构是一种采用小断面规格木材通过钉和金属连接件连接固定建造而成的建筑物。
木材本身就具有弹性,在外力作用下有一定的变形和恢复能力;而钉节点和金属连接件节点和我们传统木结构中的隼卯节点可谓异曲同工,都具有一定的变形能力,这样轻型木结构就形成了一个柔性结构。
轻型木结构有三大特点,首先,结构自重轻,木材的重量仅为混凝土重量的1/4到1/5,相同体量的建筑物,结构自重越小受到的地震作用也越小,所以轻质的木结构受到的地震作用比较小;其次,轻型木结构采用规格材做墙体骨柱,定向刨花板或胶合板等结构性能稳定的板材做覆面板,形成具有良好抗侧能力的木剪力墙,这也是结构主要的抗侧力构件;最后,小断面密布的轻型木结构是柔性结构,有很大的结构冗余度以及一定范围内的变形能力,结构可以通过自身的变形来消耗能量,提高整体安全性。
当发生地震时,在三大特点的共同作用下,轻型木结构体现出良好的“以柔克刚”的抗震性能。
典型的轻型木结构建筑构造另外两种现代木结构:重型木结构,原木屋(Log House)重型木结构是指采用工程木产品以及方木或者原木作为承重构件的大跨度梁柱结构。
重型木结构因为其外露的木材特性,能充分体现木材的天然的色泽和美丽的花纹,被广泛用于一些有高尚、环保追求的建筑中.。
裸露木质纹理的重型木结构!自然与低碳的环保元素,舒适的质感,不自主的想去抚摸。
轻型木结构房屋建筑的特点及优势轻型木结构建筑建造方式和技术特点轻型木结构建筑一般可以分为两大部分,基础和上部结构。
基础一般采用钢筋混凝土结构形式,上部采用木结构形式,通过混凝土基础预埋的连接构件将上下结构连为一体。
上部结构部分有木结构框架、板壁填充料、框架覆面和装修材料三大部分组成。
木结构框架,是由小截面规格材构件按照一定的间距拼装成板型组合构件,如墙板、屋架等,每层墙体安装后,施工楼板结构,形成上层结构的施工操作平台。
在屋面部分的施工,屋架代替楼板梁,屋架上铺覆屋面板,形成整个房屋的木结构框架。
木结构框架形成后,在框架内布设水、电、气等管线,外墙面一侧采用OSB防水结构板材、透气防水膜等外墙材料包覆,根据设计要求填充保温隔热棉以及内墙面一侧包覆防火石膏板等,形成由墙体、楼盖和屋盖等基本构件构成的箱形结构体系。
作为一次超静定的结构体系,其结构强度主要通过结构构件(框架)和次要结构构件(墙面板、楼面板和屋面板)的共同作用得到。
轻型木结构使用的材料主要有,规格材、结构复合木材、胶合木、工字木搁栅、轻型木绗架、木基结构板材等。
规格材是按照一定的尺寸和模数制成的实心锯材,用于结构框架的组装,包括墙骨柱、楼盖搁栅、屋盖椽条等。
结构复合木材、胶合木、工字木搁栅主要用做结构梁构件,这些材料的共同特点是将木材用结构胶根据使用需要进行加工粘合,形成比原木材性能有显著提高的结构构件,如工字木搁栅梁单跨可以达到18米,是实木规格材难以作到的。
轻型木绗架是由规格材拼装用于楼盖和屋盖的绗架梁,绗架接点采用镀锌齿板连接。
木基结构板材(OSB板等)用作墙体、楼盖包覆板材,除包覆和承受压力作用外,还传递和承受风载、地震荷载等横向剪力。
轻型木结构建筑具有突出的技术特点,产品、构件工业化程度高、规格系列齐全,施工技术简单、施工质量易于控制、现场干法施工、建造速度快,结构整体性好,抗震优良,建筑造型容易实施,使建筑效果更加丰富多样,能源利用节约高效,建筑材料生态环保,可回收利用等。
轻型木结构房屋体系在我国规范[1]中对轻型木结构房屋有如下定义:由木框架剪力墙、木楼盖和木屋盖构成的结构体系,适用于三层及三层以下的民用建筑。
在加拿大木结构手册中[2]对轻型木结构房屋有如下定义:由间距较密的规格材和覆面板(OSB 或Plywood)采用钉子连接组成结构构件的一种木结构房屋体系。
木框架剪力墙是由墙骨柱、顶梁板和底梁板、门窗洞口上的过梁及木基结构板材(OSB 或Plywood)采用钉子连接组成的,典型的木框架剪力墙木骨架如图1.1a 所示,图1.1b 所示为施工中的木框架剪力墙。
轻型木结构房屋体系中的竖向荷载通过木框架剪力墙体中密布的墙骨柱传至基础,墙骨柱的侧向支撑由面内刚度较大的木基结构板材通过钉连接节点予以提供。
木框架剪力墙是轻型木结构体系中主要的抗侧力构件,其作用主要是抵抗由风和地震产生的水平作用力。
同时木框架剪力墙在建筑上还起到房间分隔的作用。
a. 木骨架b. 施工中的墙体 图1.1 木框架剪力墙 轻型木结构房屋建筑中,木楼盖主要由搁栅、楼面板、横撑组成。
搁栅一般有三种类型,分别为实锯木搁栅、平行弦桁架搁栅和工字型木搁栅。
实据木搁栅为截面高度较大的规格材;平行弦桁架搁栅则采用截面较小的规格材通过齿板连接的方式制作而成;工字型搁栅则是一种工程木产品,相对于前两种形式的搁栅,这种搁栅强度更高,质量更轻,因此采用此类搁栅建造的木楼盖跨度将更大。
楼面板主要采用木基结构板材(OSB 或Plywood),搁栅之间的横撑一般采用规格材。
通常在楼面板上还需要铺设40mm 左右厚的轻质混凝土层或细石混凝土层。
为了防火需求在搁栅底部需要覆上一层或两层石膏板。
搁栅、楼面板、横撑和石膏板采用钉连接形成整体的木楼盖结构系统。
典型的现代木结构楼盖构造如图1.2a 全长墙骨柱短柱托柱托柱底梁板短柱底梁板楼面板过梁临时支撑双层顶梁板所示,图1.2b 所示为施工中的某木楼盖。
木楼盖是轻型木结构中与人经常接触的主要竖向受力构件,它的主要作用是将木楼盖平面范围内的竖向荷载分配至四周墙体,同时还起到传递上层水平荷载至下层木框架剪力墙的作用。
木结构防火机制详解,你再也不用担心了现代木结构体系主要分为轻型木结构体系、重型木结构体系、正交胶合木体系和组合体系。
应用中,是采用轻型木结构体系还是重型木结构体系,主要由建筑物的规模和使用功能决定,两种体系达到规定的消防安全水平所采取的手段也不同。
【1】轻型木结构的防火机制轻型木结构建筑的防火安全性能取决于墙体、楼盖和屋顶等整体构件的耐火极限和燃烧性能,由于这些构件采用具有很好耐火性能的石膏板覆面,所以整个构件的耐火极限和燃烧性能可以满足防火规范的要求,而与木材本身是可燃材料关系不大。
石膏板的种类、厚度、构件的组成方式决定构件所能达到的耐火极限要求。
试验证明,轻型木楼板和墙体构件的耐火时间可达到45分钟到2小时,甚至更长。
【2】重型木结构的防火机制重型木结构是采用截面尺寸较大的锯材或复合木材作为承重梁和柱的一种结构体系。
重型木结构建筑中木结构构件必须达到一定尺寸。
上世纪90代发展起来的正交胶合木体系是用15-45mm层板相互叠层正交组胚后制作的大板作为墙体、楼盖和屋盖的一种结构体系,也是重型木结构的一种。
重型木结构是根据大断面木材高温下炭化缓慢和速度较恒定的特点来达到防火性能要求。
重木结构采用有效截面法可以计算梁、柱、板构件的耐火极限,以满足防火规范的要求。
【3】现代木结构建筑的综合防火措施现代木结构建筑的防火应有系统、完善的措施,除了要求木结构构件满足相应的耐火极限要求外,还要考虑以下因素:1、针对不同使用功能的木结构建筑配置自动喷水灭火系统、火灾报警系统、建筑灭火器、消火栓灭火系统等合理、完备的主动消防措施;2、满足木结构建筑之间及木结构与其他建筑之间防火间距的要求;3、建筑物在火灾时的人员安全疏散设施的设置条件及要求;4、建筑隐蔽空间必须进行防火分隔;5、管道、电气线路应考虑足够的防火保护措施。
浙派轻型木结构民居的营造工法浙派轻型木结构民居是中国传统建筑中的一种典型类型,以其精致的雕刻、优雅的线条和轻盈的结构而闻名。
在营造工法方面,浙派轻型木结构民居有着独特的特点和技艺,是中国建筑文化中的珍贵遗产。
本文将对浙派轻型木结构民居的营造工法进行介绍,探讨其特点和技艺。
一、木材的选择浙派轻型木结构民居在营造工法中,首先要选择优质的木材。
浙江地处亚热带气候,适宜生长各类树木,所以木材资源非常丰富。
在选择木材时,浙派建筑师注重木材的品质和用途,一般选用优质的松木、柏木、桐木等。
这些木材具有质地坚硬、纹理清晰、不易变形等优点,非常适合用来建造轻型木结构民居。
二、榫卯结构浙派轻型木结构民居最大的特点之一就是榫卯结构的运用。
榫卯结构是中国古代建筑中的一种重要结构形式,它采用木材的自身形状和尺寸来进行连接,不需要使用钉子、螺丝等金属连接件。
在浙派轻型木结构民居的营造工法中,榫卯结构被广泛运用,不仅使得结构更加稳固,而且还赋予了建筑更加优雅的外观。
榫卯结构的运用需要工匠具备一定的木工技艺和经验,对木材的质量和加工精度要求都很高。
但正是这种独特的结构形式,使得浙派轻型木结构民居成为了中国传统建筑的经典之作。
三、雕刻工艺浙派轻型木结构民居的营造工法中还有一个非常重要的环节就是雕刻工艺。
浙派建筑师擅长运用雕刻工艺,将各种精美的花纹、图案雕刻在木梁、柱子和门窗等部件上,使得建筑更加华丽精美。
雕刻工艺需要工匠具备精湛的技艺和耐心细致的工作态度,在木制构件上雕刻出精美的花纹、人物或动植物图案,需要经过反复琢磨、打磨,才能完成一件令人满意的作品。
这些精美的雕刻是浙派轻型木结构民居的一大特色,也是其营造工法中的重要环节。
四、施工工艺在浙派轻型木结构民居的营造工法中,施工工艺是至关重要的一环。
由于浙派轻型木结构民居采用的是木质结构,所以在施工过程中需要特别注意防火、防潮等问题。
建筑师们会选择防腐、防火性能好的木材,在木材表面进行特殊处理,并且在建筑内部设置防火隔离带,以增加建筑的耐用性和安全性。
轻型木结构介绍轻型框架即是将间距紧密的规格材部件和覆盖层联合使用,以形成一幢建筑物的结构基础。
此结构基础可提供刚性、为内装修和外包层提供支持、并为放置保温材料留出空洞。
轻型框架是北美住宅建筑业最常见的方法。
此建筑形式也可用于较大规模的商业和公共建筑物。
例如,位于加拿大温哥华的林木产品研究基地加拿大林产工业技术研究院(Forintek),其占地9300平方米(100,000平方英尺)的办公及实验用建筑物即是大规模使用轻型框架结构的范例。
一幢住宅楼的墙壁通常可能为38 x 89毫米(名义尺寸为2 x 4英寸)、高度为2.4米(8英尺),而Forintek建筑物的墙壁则由38 x 235毫米(名义尺寸为2 x 10英寸)的墙骨建成、从楼板到天花板的高度为5米(16英尺)。
结果是:该幢建筑物的牢固程度足以满足作为研究场所的严格要求。
在建造结构型构架时,轻型框架使用的是规格材(通常为38毫米(名义尺寸为2英寸)宽的锯木、深度可高达286毫米(名义尺寸为12英寸))、以及尺寸相当的制成木制品。
这些主要的结构部件与覆盖层组件统一使用,从而为墙壁、楼板和屋顶提供刚性。
一般来说,轻型框架部件间的间距不大于600毫米(2英尺)。
对于某些承重结构而言,工程化木制品(如轻型框架桁架、预制木制工字型搁栅、或其它结构性产品如层积木(LVL)、平行积成木(PSL)和胶合层积木)可能会用作框架组件。
在需要有较大净空的条件下,轻型框架部件可能会与重梁或柱联合使用,以将荷载直接转移至地基。
上图显示的是框架部件的典型排列方法。
通过重复使用小部件和紧固件,框架结构形成了一种设计冗余,即:在主要荷载转移通道失效时尚有其它通道可供使用。
正因如此,框架结构不太可能突然失效,因此被认为是一种优良的建筑技艺,可以抵抗诸如地震和风力等情况。
木框架建筑应对地震的挑战许多人认为,在发生地震时,北美的独户住宅是最安全的地方。
有这种想法并不奇怪,因为北美的住宅几乎是木框架建筑的同义词。
附录E 满足蒸汽渗透性要求的墙体结构
E.1 可选择采用表E.0.1所提供的满足蒸汽渗透性要求的墙体。
E.2 如果采用表E.0.1之外的墙体,墙体外层蒸汽渗透率的计算应采用材料在相对湿度50%-100%之间的蒸汽渗透率值,而墙体内层蒸汽渗透率的计算应采用材料在相对湿度低于50%时的蒸汽渗透率值。
1普通防水外墙
室外 室内
复合蒸汽渗透系数
*1/250 +1/400+ 1/200 = 1/渗透系数1/0.0025 + 0.005 复合蒸汽渗透系数2 普通排水通风外墙
室外 室内
复合蒸汽渗透系数
3 节能排水通风外墙
室外
室内
复合蒸汽渗透系数4 防水型排水通风外墙室外
室内
复合蒸汽渗透系数5 防水型排水通风外墙室外
室内
复合蒸汽渗透系数
注:表中数据为材料典型的蒸汽渗透系数数值,只用于计算示例。
材料的蒸汽渗透系数与具体材料及测试方法有关,实际使用时请参考所用材料的具体性能。