楊會(huì)東 董國(guó)慶

東南大學(xué)成賢學(xué)院

木結(jié)構(gòu)混合建筑的應(yīng)用研究
——以宜興某一木結(jié)構(gòu)別墅為例

楊會(huì)東 董國(guó)慶

東南大學(xué)成賢學(xué)院

以宜興某一木結(jié)構(gòu)別墅為例研究分析木結(jié)構(gòu)混合建筑的優(yōu)勢(shì)，以提高木結(jié)構(gòu)混合建筑的普及率并證明其可行性。

木結(jié)構(gòu)；木結(jié)構(gòu)混合建筑；環(huán)保；進(jìn)度；成本

1 前言

目前我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)仍以混凝土結(jié)構(gòu)為主，木結(jié)構(gòu)很少，木結(jié)構(gòu)混合建筑則更少，但在北美、歐洲等國(guó)家，木結(jié)構(gòu)混合建筑的應(yīng)用很普遍。

2 木結(jié)構(gòu)混合建筑——以宜興某一木結(jié)構(gòu)別墅為例

木結(jié)構(gòu)混合建筑是指以木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)為主的建筑形式。通常下層承重部位采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上層采用木結(jié)構(gòu)。不論是木結(jié)構(gòu)混合建筑還是木結(jié)構(gòu)建筑，在國(guó)內(nèi)的使用都尚不廣泛，通過(guò)發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷，我們發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)大部分人均偏向于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，了解木結(jié)構(gòu)混合建筑的人則更少，如圖1所示。在國(guó)外，木結(jié)構(gòu)建筑很常見，日本木結(jié)構(gòu)住宅所占比例在45%左右；北歐的芬蘭、瑞典90%的民居住宅為1-2層的木結(jié)構(gòu)建筑；北美80%的人居住在木結(jié)構(gòu)住宅里，獨(dú)立式小住宅占主導(dǎo)地位；德國(guó)設(shè)有專門從事生態(tài)材料建造住宅的研究和設(shè)計(jì)，并已建造了各式各樣的建筑群。木結(jié)構(gòu)混合建筑是一種結(jié)合了木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)模式的新型建筑，具有二者的優(yōu)點(diǎn)。使用木結(jié)構(gòu)混合建筑可做到取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到建筑效能最大化。

圖1 有關(guān)“木結(jié)構(gòu)混合建筑”的部分統(tǒng)計(jì)圖

3 宜興某一木結(jié)構(gòu)別墅簡(jiǎn)介

宜興木結(jié)構(gòu)別墅，是典型的木結(jié)構(gòu)混合建筑。主要采用木結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)。該別墅連地下室共3層。地下室使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并做了很好的防水工作。地上二層則完全采用木結(jié)構(gòu)。

對(duì)于一個(gè)工程項(xiàng)目而言，成本、進(jìn)度、質(zhì)量是三大重要因素。下文將從這三個(gè)方面著手，進(jìn)行木結(jié)構(gòu)混合建筑的研究分析。

3.1 成本

在計(jì)算了該木別墅分別在木結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)條件下的工程量，參考《江蘇省建筑與裝飾工程計(jì)價(jià)定額》進(jìn)行分別報(bào)價(jià)后得出以下結(jié)論。

(1)以柱、粱、板三方面為典型，進(jìn)行算量工作。并從網(wǎng)上查找相應(yīng)木材的價(jià)格：SPF（云杉—松—冷杉），2000元/m3；OSB（定向刨花板），1430元/m3；防火石膏板，6元/m2；TK板（水泥纖維板），24元/塊。根據(jù)計(jì)價(jià)定額，分別計(jì)算出該別墅在木結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)條件下的各自報(bào)價(jià)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，122754.66元；模板，171165.78元；磚墻，62621.35；木結(jié)構(gòu)（套木柱定額），139326.24元，與混凝土間的價(jià)差11.9%；木結(jié)構(gòu)（套木梁定額），136619.48元，與混凝土間的價(jià)差10.2%。

(2)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)，雖然分別采用了木柱與木梁的綜合單價(jià)，但木結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)的價(jià)格差仍維持在11%左右。因此，我們猜想，若套用木墻的綜合單價(jià)，價(jià)差也應(yīng)能控制在15%以內(nèi)。而15%的價(jià)差則是個(gè)能被普遍接受的范圍。

(3)就材料一方面而言，木結(jié)構(gòu)造價(jià)高于混凝土，但由于混凝土結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中還需模板等措施項(xiàng)目費(fèi)以及砌筑費(fèi)，經(jīng)綜合比較，我們得出木結(jié)構(gòu)造價(jià)與混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià)相近的結(jié)論。

(4)研究期間詢問(wèn)了相關(guān)木結(jié)構(gòu)建筑方面的工程師。他們也表示，木結(jié)構(gòu)建筑與混凝土建筑的實(shí)際報(bào)價(jià)相差不大。

3.2 進(jìn)度

木結(jié)構(gòu)的施工流程為，加工廠預(yù)制—運(yùn)輸—現(xiàn)場(chǎng)拼裝，可謂是純機(jī)械化生產(chǎn)。因此就木結(jié)構(gòu)別墅為例，其施工工期僅為45-60天，而同樣高度的混凝土結(jié)構(gòu)的施工工期則是木結(jié)構(gòu)的1倍左右。工期短帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)有以下4點(diǎn)：

(1)滿足住戶需要，及時(shí)入住。

(2)為施工方節(jié)約成本。

(3)減少對(duì)周圍居民日常生活的影響。

(4)施工過(guò)程不可避免地會(huì)產(chǎn)生一系列的環(huán)境問(wèn)題?？s短工期就意味著減少污染。

進(jìn)度方面的優(yōu)勢(shì)讓我們看到了木結(jié)構(gòu)很好的發(fā)展前景。而且，隨著工程木技術(shù)的越來(lái)越成熟，若是能得當(dāng)使用工程木，那么，木結(jié)構(gòu)的壽命長(zhǎng)于混凝土結(jié)構(gòu)也是可實(shí)現(xiàn)的。

3.3 質(zhì)量

在強(qiáng)調(diào)了成本、進(jìn)度問(wèn)題之余，質(zhì)量問(wèn)題也不容忽視?；炷两Y(jié)構(gòu)之所以運(yùn)用得如此廣泛，不得不承認(rèn)它具備的諸多優(yōu)點(diǎn)，然而它所存在的缺點(diǎn)，也應(yīng)引起我們的注意?；炷两Y(jié)構(gòu)不僅在施工時(shí)有諸多影響因素，就混凝土這種材料而言，本身就對(duì)環(huán)境，振搗等有很嚴(yán)格的要求，些許差錯(cuò)可能就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。因此，混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量監(jiān)控需花費(fèi)不少人力。然而木結(jié)構(gòu)的施工完全是干性作業(yè)，其對(duì)于環(huán)境、施工工藝的要求不大。因此，只要材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，再加上連接的牢固，木結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量便能得到保證。加上木結(jié)構(gòu)本身便具有很好的抗震性能，因此木結(jié)構(gòu)相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)具有更高的質(zhì)量保障。

成本、進(jìn)度、質(zhì)量是評(píng)判一項(xiàng)工程成功、失敗的關(guān)鍵因素。推廣木結(jié)構(gòu)混合建筑，因?yàn)槟窘Y(jié)構(gòu)混合建筑能很好地完成這三大指標(biāo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本次研究成果乃是木結(jié)構(gòu)應(yīng)用前景中的滄海一粟，通過(guò)這次研究和推廣，使得人們對(duì)于木結(jié)構(gòu)印象有了改變，克服了易燃，易腐蝕，易受潮等缺點(diǎn)的木結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出了極大的魅力。在當(dāng)今環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重，空氣污染指數(shù)居高不下的現(xiàn)狀之下，大面積的推廣綠色節(jié)能建筑顯得十分有必要。

[1] 張宏.現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑研究及相關(guān)性能分析[J].低碳木結(jié)構(gòu),2008,23(4):72～74.

[2] 王澄燕,汪霄.我國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展思考[J].林產(chǎn)工業(yè),2013,40(5):14～16.

[3] 姚利宏,王喜明,費(fèi)本華,趙榮軍.結(jié)構(gòu)建筑防火的研究現(xiàn)狀[J].木材工業(yè),2007,21(5):29～31.

[4] 藍(lán)宗建.混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)[M].第三版.南京:東南大學(xué)出版社,2011(8).