木结构建筑范文

木结构建筑篇1

关键词：古建筑；木结构建筑；结构特性；抗震性能

1 引言

中国古建筑是我国传统文化必不可少的组成部分，在世界建筑史上独树一帜，是城市历史文明的见证，是人类物质文明和精神文明的结晶，具有重要的历史价值和科学价值。在五

千年的历史长河中中国创造出璀璨的具有中国特色的建筑文化，培养了像鲁班、李诫、梁思成、刘敦桢等著名的建筑大师，建造了许许多多的木结构古建筑，例如山西应县木塔、台山佛光寺大殿、明十三陵、故宫等存世至今的木结构古建筑，其中故宫是世界上现存规模最大的木结构古代宫殿建筑群。保护好这些古文化遗产，保证其结构具有可靠的承载能力和变形能力，使之能长久的保存，是当代建筑工作者义不容辞的责任和义务。

2 古建筑木结构的结构特征

中国古代木构架有抬梁式、穿斗式和井干式三种不同的结构方式。抬梁式使用范围最广，在三者中居于首位；穿斗式次之，中国南方普遍采用；井干式需要大量木材，因此受到限制，使用较少。抬梁式结构体系，对中国古代木结构建筑的发展起着决定性的作用，也为现代建筑的发展提供了借鉴。因此，以抬梁式结构体系为研究对象对木结构建筑进行研究和探索，具有典型性和代表性[1]。中国古典建筑的外观特征极为明显，都具有台基、屋身和屋顶3部

分，形成了与欧美建筑外观迥然不同的典型的"三段式"的独特风格。

2.1台基

台基是木结构建筑的重要组成部分。台基是高出地面的建筑物底座，又称为座基。其主要作用为防潮、防腐，承托建筑物，增强单体建筑物的高大雄伟。可分为普通台基和须弥座两类。一般房屋用单层台基，隆重的殿堂用两层或三层。大小建筑都有台基，特别是大型木结构建筑。如果崇楼华宇屋顶很大而台基很小，必然显得头重脚轻，很不相称。高台建筑经历了一个从盛行到高峰再到衰落的过程，特别是到了唐代，低平的台阶反而成为时尚，低矮的石砌平台，给人以亲切朴实之感。但宋以后，建筑上追求华丽的风气日趋浓厚，台阶也成为美化的对象。匠师们从佛主跌坐的莲台得到灵感，在宫殿、庙宇等重要建筑的台基部分，创造了一种雕刻华丽、用料考究的高级石台基，并命名为"须弥座"。此种作法一直延续到明清时期，并成为整个古典建筑的典型特征之一。

2.2屋身

中国古建筑以木结构为主，中国古建筑木结构是以木构架为骨干，即使有墙，也仅仅是起到隔断、划分空间的作用，还有门窗仅做围护，并不承担屋顶的重量，屋顶的重量的主要是由柱子承担。墙体一般墙脚宽、墙顶窄，称为收分；柱子一般向房屋的中心倾斜，称为侧脚。收分和侧脚使得建筑物的底部大、上部小，从而令整个建筑物更为稳定、牢固。中国古建筑有"墙倒屋不塌"的特点。柱子中段还有门窗，一般多为六扇或八扇，古建筑木结构的门窗既有采光通风和联系交通的功能，也有一定的装饰效果。中国古典建筑的室内，往往不用封闭的隔墙，而用半透空隔扇或全通透的罩作为分隔，甚至有些客厅、书房用博古架作划分空间的手段，点缀些盆景古玩，使空间倍增典雅之情[2]。

2.3 屋顶

中国木结构古建筑的造型优美，尤以屋顶造型最为突出，主要有庑殿、歇山、悬山、硬山、攒尖、卷棚等形式。古建筑大屋盖是封建政治制度和等级制度的象征和体现，庑殿顶等级最高，这类屋顶只有皇家或寺庙建筑才可以使用，歇山顶次之。在构造上，屋面一般不做成直线而是做成优美的曲线，并且屋角翘起，给人以柔和、稳重的感觉。中国古典建筑屋顶在转角处的起翘（向上翘）和出翘（水平方向凸出），这更是西方屋顶所没有的，它不仅有利于排水，还同时具有"视觉矫正"作用（克服人们产生屋角下缀的错觉），使房屋显得稳定轻快[2]。屋檐的飞椽的端部，逐渐地变细，以增强翼角翠飞的效果，屋顶的瓦件也是兼实用与美观于一身。屋脊上的欧吻、兽头及瓦兽等都经过古代的工匠之手艺术化处理变得美观而独特。

古建筑木结构一般为大屋顶，重量较大。厚重屋盖固然可增加地震时的惯性力，但另一方面也提高了屋盖的刚度，约束了下部柱架结构，从而加强了房屋构架的整体性及稳定性，否则下部框架将形成不稳定结构，这对房屋抗震是有利的。古建木结构有自身的特点，在承受压力之前，其构架有一定的几何可变性，只有在承受一定的压力之后，各构件之间的连接才能趋于密合，构架才能具备一定的抵抗侧向荷载与侧向变形的能力。这样大重量、大刚度的屋顶为木构件之间的连接提供足够的摩擦力和阻力，加强了梁柱结构之间的整体性和稳定性[3]。

3 木结构古建筑的结构特征

中国古建筑结构的平面布置采用对称形式，这种布置方式使得结构的质量中心与刚度中心重合，可以避免水平荷载作用下产生扭转等不利内力[4]。古建筑木结构是以柱、枋、梁、檩、椽等构件组成的木构架为骨架，以其它材料为围护物的建筑。木构架是在屋基上立柱，柱上架梁，梁的两端承檩，檩上排列椽子，柱间用枋连系的结构。椽上再铺望板与瓦片，形成屋面。整个屋顶重量都有木构架承担，墙只是起到遮蔽和隔断的空间的作用。这种结构形式使得建筑具有极大的灵活性。

3.1斗拱

斗拱有叫铺作，斗拱是中国古代建筑独特的构件。方形木块叫斗，弓形短木叫拱，斜置长木叫昂，总称斗拱。一般置于柱头和额枋（又称阑头，俗称看枋，位于两檐柱之间，用于承托斗拱）、屋面之间，用来支撑荷载梁架、挑出屋檐，兼具装饰作用。由斗形木块、弓形短木、斜置长木组成，纵横交错层叠，逐层向外挑出，形成立大下小的托座。斗拱在整体结构中具有承托挑檐、避免雨水侵蚀柱身、传递荷载、耗能减震、减少跨度、和装饰的作用。

3.2 柱架层

对于柱架部分，梁柱节点采用榫卯连接、柱架采用侧脚和生起、雀替等特殊做法使得古建筑木结构与现代建筑迥然不同。梁柱除了要承担整个建筑物的的重量外，还具有雕梁画柱的作用。梁与柱之间的连接采用榫卯连接，柱与台基之间大多采用平摆浮搁的连接方式。当地震时，在水复地震作用下，半刚性榫卯节点可以产生榫与卯之间的滑移和限位转动，这使得节点产生一定的挤压变形而具有滞回耗能的减震作用；柱脚的平摆浮搁放松了柱与基础之间的相互约束，在水平倾覆力矩的作用下，允许柱架与基石交界处发生一定程度的抬升，地震作用下柱架的反复抬升与回位，导致柱架的摇摆，形成摇摆及自复位结构[5]，这样既降低了地震作用下柱架本身的延性需求，减少地震破坏，也减小了基石在倾覆力矩作用下的抗拉需求，进一步达到减震效果[6]。

3.3 雀替

雀替是中国古建筑的特色构件之一。宋代称角替，清代称为雀替，又称为插角或托木。位于房屋外檐柱与梁枋相交处的构件，自柱内伸出，承托梁枋两头，能起到减小梁枋跨度和梁柱相接处减力的作用，还能防止立柱与横梁垂直相交的倾斜变形。额枋下的雀替相当于现代建筑结构的加腋梁，雀替的使用加强了梁端的抗弯、抗剪性能，同时也丰富了立面，具有一定的装饰作用。雀替提高了节点的刚度和强度，减小了计算跨度，从而达到了减小额枋的应力的效果。

3.4 侧脚和生起

侧脚是立柱之前将柱底面做成微小斜度的斜面，立柱后可令柱首微收向内，柱脚微出向外。宋《营造法式》规定：外檐柱在前后檐方向上向内倾斜柱高的千分之十，在两山方向上向内倾斜柱高的千分之八，而角柱则同时向两个方向向建筑内部倾斜。"侧脚"技术不仅是为防止节点脱榫而设的，并且具有减震功效。

生起就是使檐柱由心间向两翼间依次增高柱长。生起使屋顶结构处于上凹的"皿"中，这将降低结构的重心，从而提高结构的抗震能力。

侧脚和生起可以明显减小檐柱的倾覆力矩，具有限制木构架位移、优化各构件受力，提高结构抗震能力和增加结构稳定性[7]。

4 结语

中国古建筑木结构以木构架为骨架，梁柱承重，墙、门窗为维护结构，不承担屋顶的重量。而榫卯结构、斗拱、雀替等特色构件，是中国古建筑木结构的典型的结构特征。研究古建筑木结构特性，可以更好地为保护和维修古建筑文物古迹提供可靠的依据。

参考文献

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[4] 张鹏程，赵鸿铁，薛建阳.中国古建筑的防震思想[J].世界地震工程， 2001，17（4）：1-6.

[5] 周颖，吕西林.摇摆结构及自复位结构研究综述[J].建筑结构学报， 2011，32（9）：1-10.

[6] 赵鸿铁，张风亮，薛建阳，谢启芳，张锡成，马辉.古建筑木结构的结构性能研究综述[J].建筑结构学报， 2012，33（8）：1-10.

木结构建筑篇2

【关键词】现代建筑结构；智能土木结构；应用；类型

当前，人们对建筑功能的要求越来越多，对居住舒适度的要求也越来越高。由于传统建筑结构多为物理力学性能结构，人们对结构控制的难度比较大，结构一旦失效，可能出现多种多样的问题。而智能土木结构的出现，很大程度上改变了这一现状，在结构中应用信息采集、传输功能材料与元器件等，提升了建筑结构的整体性能。

一、智能土木结构的内涵及其分类

（一）智能土木结构的内涵

在基本材料中融入具备仿生命功能的材料，使结构具备人们所期望的智能结构，就是智能材料结构。在土木工程结构中，应用智能结构，称之为智能土木结构。从整体来看，智能土木结构是一种仿生结构体系，综合应用了传感器、控制器、主结构与驱动器，实现了结构自控、损伤自修复，并具有较强的环境适应能力，同时可在发生危险时，有效进行自我保护。

智能土木结构出现后，结构耐久性、安全性与强度评估更加完整和准确，不仅提高了土木结构预测能力，而且在很大程度上减少了维护费用。在现代建筑结构中，智能土木结构以其优越性，具备宽广的应用潜江，在桥梁、大坝与高层建筑等现代建筑结构中均有着良好的应用。

（二）智能土木结构分类

（1）嵌入式结构。在基体材料中嵌入集动作、传染与控制功能的仪器与材料，并利用计算机技术实现对内部结构信息的采集与检测、加工处理，并将处理结果传输给控制处理器，这种结构称为嵌入式智能土木结构。

（2）基体与智能材料耦合结构。一些材料本身具备智能功能，可随自身力学与物理状态的改变而改变自身某些性能，比如碳纤维混凝土材料，导电性能可随自身受力情况的变化而改变，因此为获取结构内部信息提供了便利性。

二、智能土木结构在现代建筑结构中的实际应用

（一）智能传感元件的应用

在现代建筑结构中，迈入或粘贴一些智能传感软件，实现对建筑物的健康监测，是智能传感元件在现代建筑结构中应用的一个典范。将智能土木结构中的智能传感元件应用到建筑健康监测中，可检测与综合评价建筑的安全性、稳固性，同时也能保证检测结果的准确性，获取准确的数据，进而判断建筑的健康状况，预测建筑的寿命，为建筑维修或直接报废提供数据资料。

对于部分大规模建筑结构而言，建筑结构修建周期长，且应用设备比较陈旧，传统传感器无法适应内部环境，这时采用高性能传感器检测建筑结构健康，具有重要的作用，而光纤、智能材料等在土木结构中的应用，开创了土木工程发展的新时代，具有划时代的意义，使得建筑结构的发展出现了新契机。

（二）工程健康检测的实施

在建筑结构损伤与检测检测中，智能土木结构发挥着不可替代的作用，智能土木结构的出现具有重要的意义。在建筑结构健康检测中，一般会使用目测方法，同时还能够利用超声波、X射线与声发射等无损检测方法，从而提高建筑物健康检测的准确性，了解建筑内部结构的破损情况，可为建筑结构的维修提供准确依据，提高检测效率与准确性。比如建筑结构内部发生损伤后，外部就会出现裂缝或裂纹，而在外部力量的作用下，裂缝或裂纹会加剧内部结构的损伤，并以声速扩散，而这些均可以被特殊材料制作而成的传感元件所感知，通过分析相关检测数据，管理人员便可掌握内部结构的损害情况，进而及时规划建筑结构，避免发生安全事故。

（三）现代建筑节能支持

在现代建筑结构中，智能土木结构非但具备安全检测功能，同时还可为智能建筑提供节能技术。在目前建筑结构中，节能技术已经得到了广泛应用，而在建筑耗能规模较大的当今今天，建筑师们提出了节能建筑概念。因此，在智能建筑设计与建设过程中，尽可能应用节能器具与材料，利用智能土木结构的监测控制能力，在外部环境出现变化时，及时与合理调整建筑耗能，对于降低建筑能耗具有重要的意义。绿色建筑实现的前提，即在现代建筑中利用节能技术，促进建筑节能与绿色环保。

三、智能土木结构在现代建筑中提升的策略

（一）提升智能传感技术

为了更好在现代建筑结构中应用智能土木结构，应提高智能传感技术，以实现传感元件的性能优化。这是势在必行的事情。从仿生学角度看，对于现代建筑物来说，传感器如同其本身的感受器官，提升建筑感受能力，则应注重智能传感技术的提高，从技术的系统性入手，增强智能传感器的感知、识别与处理能力，并在此基础上，增强智能传感器系统的可靠性与灵敏度。

在现代建筑工程中，应用智能传感元件，应保证不对建筑外形结构产生影响，同时也要保证建筑结构的相容性，将对建筑物的影响降到最低，增强建筑抗干扰能力。

（二）智能控制集成系统的发展

如果将建筑比作人体，则智能控制系统相当于人体的大脑神经中枢，属于最高级的部分，智能控制系统不仅决定着感觉系统与运动系统程序，而且还担负着整个脑神经的高级运转协调功能。在现代建筑智能土木结构中安装智能集成系统，可使得建筑对一些比如强降雨、风暴等迅速作出反应，减少损失与人员伤亡。所以，相关研究部门应重视智能控制集成系统的开发、研究与应用，以更好实现对整个环境的控制，保证建筑结构的安全性。

（三）加大对结构应用的研究

智能土木结构属于一种新的结构类型，在现代建筑结构中，智能土木结构虽然有着良好的应用效果，但是整体来看，该结构的应用仍处于初级阶段，结构应用中还存在着不少的问题和不足，比如结构选择不当、技术应用水平低等问题，阻碍了智能土木结构在现代建筑结构中应用的发展。为了提高智能土木结构的应用水平，应加大对结构应用的研究，准确把握智能土木结构内涵、类型及其适用条件，根据建筑功能、性质与规模的不同，合理选择智能土木结构的类型，提升结构应用的水平。

另外，由于智能土木结构可为建筑提供节能技术，实现建筑的生态环保。所以为了降低建筑能耗，还应加大对节能技术应用的研究，提高太阳能、地热能与风能的利用率，降低化石燃料的使用率，降低建筑对周围环境的影响。

结 语

总之，随着智能技术与建筑的发展，在现代建筑结构中，各种智能技术得到了良好应用。而其中，智能土木结构综合应用了多种技术与材料，其在建筑结构中的应用，提高了建筑健康检测能力与安全性，满足了人们对建筑智能化的要求。在本文中，笔者首先分析了智能土木结构的内涵、分类，然后介绍了现代建筑结构中智能土木结构的应用，最后笔者结合自身工作经验，提出了智能土木结构应用水平提升的策略，包括提高智能传感技术水平、发展控制集成系统等。

参考文献：

[1]李沁羽.智能土木建筑技术的发展与应用[J].科技创新导报，2013，19：1124-1125.

[2]吕秀丽.浅谈智能土木结构[J].城市建设理论研究（电子版），2011，22：1098-1099.

[3]焦朋，吴顺聚.土建技术中的建筑施工[J].城市建设理论研究（电子版），2013，18：214-215.

[4]吴海华.现代建筑结构中智能土木结构的应用[J].硅谷，2015，01：123-124.

木结构建筑篇3

鉴于国内木结构行业发展现状，南京林业大学于2002年开始在木材科学与技术学科中设置了木结构建筑工程专业，并招收硕士研究生，2007年率先设立全国第一个木结构建筑工程本科专业，并组成了一支高学历、年轻、结构合理、学科知识门类齐全的教师团队。在团队中，绝大多数教师都具有博士学位，其中有从日本和法国归国的博士各1名。他们中既有长期从事木质材料、加工工艺、检测评估方面的教学、科研人员，也有从事建筑设计、建筑结构、古木建筑研究等方面工作的研究人员。通过对课程体系的不断完善和经验积累，木结构建筑工程专业已经初步具有较完整的课程体系和配套教材，并培养了大量的专业型人才。木结构建筑系在学术团队、人才培养、科学研究、条件建设和国内外学术交流等方面都在迅速成长，在同类学科中的影响力和地位得到了国内外同行的认可。在以往的教学过程中，由于客观上受教学资源、专业课程体系不成熟等原因的限制，本科生课程安排主要围绕建筑设计和工程技术2个方向展开。例如，在基础课程中开设“基础化学”“电工学”等与专业相关性不强的课程，这大量占用了其他专业课程的课时量；在建筑设计系列课程中，“建筑与建筑环境概论”（大一下学期）、“建筑图形设计”（大三下学期）、“木结构建筑设计”课程（大四上学期）安排在不同时间开设，导致课程知识前后衔接困难。此外，从学生的反馈情况看，虽然部分专业课程，如“木结构建筑工程”等，在授课的过程中对木结构建筑设计、施工技术、相关规范以及建筑保护等知识都有涉及，但由于缺乏系统深入的实作训练，学生很难将所学知识融会贯通，不能满足社会工作的要求。因此，有效地调整课程设置，构建以木结构建筑设计为中心的课程体系，对今后木结构建筑工程专业人才的培养尤为重要。

二、木结构建筑工程专业应用人才培养方案的设计

（一）以建筑设计为核心构建课程体系

1．加强主干课程建筑学是一个多学科的领域

主要包括人文科学、自然科学、工艺学、创造艺术等学科（UIA，《建筑教育》）。木结构建筑学科作为建筑学的分支，它的人才培养同样应注重综合性，既应包括扎实的工程技术基础，又需要广博的文化知识储备。因此，南京林业大学在培养方案中适当增加了建筑学主干课程的课时量，如“建筑学基础”“木结构建筑设计”“中外建筑史”“建筑构造”等课程的课时量。另外，还对部分主干课程的时间安排做了适当的调整，如将“建筑图形设计”“木结构建筑设计”课程的开课时间提前，以便与基础课程衔接。同时，在原有课程的基础上增添了“中外城市建设与规划”“园林规划设计原理”“园林木结构设计”等选修课程，目的是提高学生对美学、环境行为学、景观生态学以及建筑遗产保护等相关学科的基础认知能力，从而形成完整的知识体系，引导学生设计思维的扩展与延伸，提高学生的学习兴趣。

2．保持专业技术课程的优势

目前，木结构建筑工程专业的毕业生走上工作岗位后，普遍对建筑工程技术感到陌生，而且表现出后劲不足的问题。建筑工程技术不仅是建筑构想得以实现的支撑要素，更是建筑创作的灵感来源。木结构建筑工程专业在培养方案设定之初就较为重视建筑工程技术方向的课程，目前开设的工程类课程包括“木结构建筑法规与标准”“建筑结构”“木结构建筑工程学”“木结构建筑概预算”“建筑装饰工程”等，内容涵盖木结构建筑规范、木结构主流建筑形式的结构构造体系、建造施工流程、建筑室内装饰技术等方面。这不仅培养了学生扎实的工程技术能力，而且也为学生的木结构建筑工程专业的设计和实践提供了保障。另外，木结构建筑工程专业针对与专业课程对应的基础课程，在培养方案上也做了适当的调整。如，缩减了“大学物理”“理论力学”“结构力学”等课程的课时量，增加了“建筑物理”“建筑构造”“建筑力学”等专业基础课程的课时量，并尽量做到与实际工程相结合。这些措施有效地促进了基础与专业课程内容的衔接，也使学生在有限的时间内高效率地接受相关的知识。

（二）优化专业设计课程的教学内容

随着木结构建筑行业在中国的迅速崛起，木结构建筑工程专业的应用领域和功能要求也逐步发展。因此，在木结构建筑工程专业中，设计课程的教学内容应以住宅中木结构建筑设计为主，并针对不同年级渐进式地开展常见类型的公共建筑设计训练计划。同时，考虑到建筑材料、结构的综合性和复杂性，在公共建筑设计训练中涉及的建筑结构类型应当在木结构的基础上有所突破，如要求学生适当接触和掌握砖木混合建筑以及其他常规建筑设计要领等。另外，针对目前学生普遍存在的设计理念模糊和基础知识不扎实的问题，教师应在理论授课和图纸修改过程中，注重对设计理念、建筑空间设计、流线设计等知识的讲授。在建筑设计软件学习方面，除安排学生学习AutoCAD、3DMax、Photoshop等基础绘图和建模软件外，教师还应针对高年级学生的实际情况，适当增加MiTek、Cadwork、Softplan等木结构建筑设计软件的学习任务，以提高学生对木结构建筑的设计能力。建筑不仅仅属于科学技术领域，或单纯的物质文明建设，建筑还是文化建设，是城市文明灵魂的体现。亚洲建筑协会第七次大会指出，“尊重传统的呼吁是没有强制力的，因此亚洲的建筑和城市越来越明显地呈现出引进的特征”。“木结构建筑设计”课程的教学目的不能只满足于对欧美现代木结构“拿来主义”式的生搬硬套，而应以本土建筑文化的继承和发扬为最终目标。这不仅需要学生对传统木结构建筑历史、文化、建造技术具备全面的认识，更应在建筑设计实践教学中有所体现。因此，除开设“中外建筑史”“木结构建筑文化”“木结构建筑保护学”等理论课程之外，木结构建筑工程专业还应在“木结构建筑设计”课程中引入中国传统木建筑的特征挖掘和基于传统木结构建筑的创新设计等内容。如，引导学生挖掘国内不同地区传统木结构民居的构造特点，并应用到自己的课程设计作业中。这不仅可以激发学生的创新意识、提高其历史使命感和责任感，还有助于学生深入理解和把握古今木结构建筑的演变和发展，使设计更加突显木结构建筑的特色和优势，使现代木结构建筑设计真正走向本土化。

（三）以工程实践辅助木结构建筑设计

1．拓展实践教学内容没有实践的支撑

建筑设计不论有再华丽的外形还是前卫的理念，都只能是坐而论道、纸上谈兵。从已有的培养方案来看，木结构建筑工程专业教学实践环节是以相关课程设计、工程实地调研、结构综合实践和模型设计制作为主，但由于试验场地和设备的限制，使实践教学活动难以完全达到预期的效果。因此，笔者认为可以考虑拓展实践教学内容在课程中的比例，如在教学过程中引入合适的实际工程案例和研究项目，引导学生利用所学知识解决实际问题；对实践要求较高的课程可以让学生以方案设计结合模型制作、社会调查、实际工程案例分析等方式代替单一的试卷考核，以实现对课程内容的掌握；针对高年级学生应增设涵盖多门学科的、由各专业教师共同指导的综合设计课程，同时定期举办木结构建筑专题讲座，邀请业内知名人士与学生沟通交流，为学生的设计实践活动创造良好的条件。

2．课程设计与木结构设计大赛相结合

木结构建筑工程专业不同于一般的自然科学学科，它需要有深厚和宽广的基础理论知识才能有所发明创新。而传统单一的教学模式往往使得学生的个人潜力得不到充分的发挥。木结构建筑工程专业自创办以来，已连续5年举办木结构建筑设计大赛，并成功地逐步从校级竞赛升级为全国性木结构设计大赛。木结构设计大赛的开展不仅有助于在实践过程中激发学生的创造灵感和创新精神，提高专业技能，培养合作能力，而且还能在不同专业、不同高校、不同企事业单位的竞争中为学生提供良好的学习与互动的平台。值得一提的是，南京林业大学材料科学与工程学院将大三学生“木建筑图形设计”课程的课程设计与第二届全国木结构建筑设计大赛相结合，使学生的设计作品从设计理念、完成质量到图纸规范程度都有了明显提升。此外，大赛中激烈的竞争更激发了学生自主学习的兴趣与动力，促使学生主动汲取课本以外的专业知识。如，很多学生在大赛准备过程中就自学了一些效果渲染、结构和能耗分析类的软件，这不仅弥补了课程体系中存在的不足，而且全方面提升了学生的专业素养。

三、木结构建筑工程专业应用人才培养的成效

随着人才培养方案的不断完善和提升，木结构建筑工程专业逐步为学生搭建起了广阔多元的发展平台。几年来，木结构建筑工程专业学生的实践创新热情倍增，设计能力和动手能力均有较大幅度的提高，并有效地推动了跨年级学生之间的交流合作。其中，2010、2011级学生团队作品蝉联2届全国木结构建筑设计大赛冠军，并在2014世界木材日暨首届国际木文化节的抗地震、抗台风木结构设计大赛中崭露头角，摘得“优秀设计奖”“优秀团队合作设计奖”2项。由于突出的专业特色和办学优势，木结构建筑工程专业2007级28名本科毕业生就业率达100％，其中4名学生考取研究生（1名考取同济大学、1名上海交通大学、2名保送我校）。经过南京林业大学师生长期以来的共同努力和社会各界的鼎力支持，木结构建筑工程专业正不断发展壮大，已陆续为社会培养了木结构建筑工程专业人才近150名。至2014年木结构建筑工程专业专场招聘会达历届规模之最，共有40多家知名企事业单位和科研院所参加，提供了包括木结构建筑设计、材料、施工管理、市场营销等多个方向近200个岗位，除5名学生考取及保送研究生、1名考取省公务员外，其余50多位应届毕业生全部实现高质量就业。其中，2014届优秀毕业生王智恒同学还荣获了“江苏省三好生”“南京林业大学特殊人才”“2014届全国林科十佳毕业生”等多项称号，并被哥伦比亚大学录取。总之，随着木结构建筑工程专业课程体系的逐步完善，以及木结构建筑工程专业人才培养体系的日臻成熟，南京林业大学木结构建筑工程专业定能向社会输送更多高素质的木结构专业技术人才，并为中国木结构建筑事业的复兴做出贡献。资助项目：2013年江苏省高等教育教改立项研究重点课题“建设美丽中国背景下的高校林科类专业课程体系重构研究”，项目编号2013JSJG039；2013年江苏省教育科学规划重点课题“林业院校在建设美丽中国中的特殊使命与途径研究”，项目编号Bb／2013／01／013；南京林业大学专业建设专项课题“木结构建筑应用型人才培养体系研究”，项目编号2013011。

木结构建筑篇4

［关键词］残损;特点;古建筑;木结构;加固

在长期风化与腐蚀中，大部分古建筑木结构均出现不同程度的坏损，积极做好古建筑木结构的修复与加固工作极为重要，采用符合实际情况的加固方式对提升整体结构稳定性有较大帮助作用。

1古建筑木结构的残损特点

根据年代、建造材料、施工工艺等的不同，古建筑木结构的残损有着本质差别，特点方面也有所差异，目前已知的古建筑木结构残损特点主要有7个方面，这也对加固技术提出了严格要求。

1．1屋面漏水

屋面漏水在降水较多、相对较为潮湿的地区较为常见，虽然屋面漏水的加固手段较多，但对于木质结构的腐蚀却是难以修复与弥补的。屋面漏水的主要原因是屋面结构密封性存在问题，相关建筑材料的选用存在问题，长期的使用，使古建筑出现结构倾斜的情况，作为主要的结构支撑体，结构的倾斜将带来一系列问题，尤其容易导致檐头椽子翼角的下垂变形，进而致使出现裂缝及漏水情况进一步加剧，加之水对木结构的腐蚀，极易导致古建筑的坍塌。

1．2木材的干缩裂缝

木材干缩裂缝的情况，在西北部地区较为常见，出现裂缝的木质结构使原有的重力支撑点发生改变，极大的降低了木质结构的强度与密度，使其呈现出分散的支撑结构，一般在非外力影响下，该结构相对较为稳固，但在受到外力影响时，用于支撑重力的总体结构，容易出现更大的裂缝，从而加剧问题的严重性，并带来了重大的安全隐患。

1．3木材的糟朽

古建筑所处的环境，决定了木材的糟朽程度，大部分古建筑木材均会出现不同程度的糟朽，对古建结构产生影响，极易导致结构的不稳定，进而加深了其余承重结构的压力，在一定程度上，也加快了其余承重结构的损毁速度，大大降低了古建筑的整体稳定性。

1．4结构的挠度

在受力与非受力温度变化时所产生的位移对古建筑结构威胁较大，同时也给后期修缮工作带来一定难度。归根结底，主要是大部分木材在长期使用中老化问题较为严重。发生挠度的木质结构随时可能发生破损情况，而由于没有事先预兆，仅根据挠度变化无法准确判断出损毁的位置，进而加大古建筑的危险系数。

1．5梁柱节点的拔榫，脱榫

榫在古建筑中较为常见，是连接木材梁柱的连接点。在古建筑中，脱榫情况尤为严重，其也成为诸多古建筑发生坍塌的主要原因，脱榫一般与榫子并没有直接关系，主要原因在于榫卯，该位置的摩擦力随时间的推移而逐步降低，拉力也随之下降，容易产生脱榫及拔榫的现象。拔榫与脱榫现象的发生，进一步加剧了古建筑建构的松散程度，在外力作用下极易产生坍塌问题。

1．6柱子倾斜

通常情况下，在古建筑结构完好的情况下，柱子的倾斜情况较少，而即使出现柱子倾斜的情况，也并不会产生较大的倾斜，除非受到较强外力影响。榫卯对柱子倾斜的影响较大，在受到外力影响而倾斜的柱子中，榫卯的影响占有较大比重。作为古建筑主要的重量承载体，柱子的倾斜所造成的影响是整体性的，在不平衡的结构条件下，一根柱子的倾斜极有可能导致古建筑的整体倒塌。

1．7地基破坏

地基破坏主要是选址或地理环境问题，地理环境对地基的破坏尤为严重，自然灾害及虫灾等，均是地基破坏的主要诱因。含沙层的沙土流失与地下积水也是不可忽视的重要影响因素，大部分受到地基破坏的古建筑均会出现倒塌现象并难以修复与加固。

2古建筑木结构残损的修复加固方法

2．1屋面破坏

以揭瓦檐头方法对木结构的檐头望板、飞椽等构件糟朽或弯垂进行处理。步骤:拆开瓦面，铲除灰背，更换或修正木构件，恢复瓦面。

2．2干缩裂缝

柱子的裂缝宽度小于3mm可采用腻子勾抹严实;裂缝宽度在3mm～30mm可用木条嵌补，并用耐水性胶粘剂粘牢。

2．3糟朽

节点处轻度糟朽可剔除腐朽部分，接种新木，后以螺栓及U型钢板加固;节点处糟朽严重则应及时更换梁头，使用螺栓等加固，以便提高结构强度与稳定性，严重的糟朽要能够及时察觉，进而避免带来严重的安全隐患。

2．4挠度

下撑式拉杆法:在木梁下部增设拉杆，组成桁架与木梁的形式。在加固前要确保木梁两端的材质完好，如有腐朽或虫蛀则不能采用此方法;支顶加固法:对梁架进行支顶，减小其挠度，提高受荷性能。

2．5梁柱节点破坏

扁钢加固:用短钢包裹住已有裂缝的梁截面，再用木钉或螺栓将扁钢固定在梁上;木夹板或钢夹板加固:在木柱与梁架的交接部位用木夹板或钢夹板加强连接，或采用U型钢加固。

2．6柱子倾斜

添加胶合板抗震墙:日本属于多地震地区，日本的古建筑木结构加固均具有良好的抗震性能，因而采用日本古建筑木结构修复加固方法效果较好，需要将胶合板进行固定，固定位置在梁柱的连接处，进而加强框架的的稳定性;增设钢铁构架:钢铁构架的使用，在世界范围内较为广泛。在增设钢铁构架过程中，需要注意的是首先要保证结构框架的结构强度，其次要确保其能够承受钢架构架的重量，最后通过增加架构连接点的方式，增强结构的抗侧移刚度。在多种加固方式中，该种方式优势较为明显。

3结语

残损古建筑木结构加固技术较多，需要选择适合古建筑结构稳定性的加固方式。古建筑木结构加固专业性质较强，对技术与加固水平要求较高。随着科技的不断革新，加固技术也随之有了显著的提升，采用新型材料进行木质结构的加固势在必行，将古建筑木结构加固技术与现代新型材料进行有效融合，对提高古建筑修复行业的稳定发展有着积极作用。

参考文献:

［1］范小平．木结构建筑在我国发展的前景分析［J］．四川建材，2014，(6).

木结构建筑篇5

[关键词]古建筑；文物；病害；防治

中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0054-01

引言

在古建筑保护中，我们发现鲁甸县古建筑存在着自然糟朽和生物破坏两重严重问题，自然糟朽主要是因为潮湿环境的气候特点所致，生物破坏主要有白蚁、粉蠹虫、蛀木黄蜂等有害昆虫所致。同时，有害昆虫对建筑物的破坏也与气候、自然环境等有着重要的因果关系。以下就鲁甸县古建筑病害及防治进行初步探析。

一、鲁甸县山区气候主要特点及对古建筑的影响

鲁甸县地处云贵高原北部，境内地型复杂，山地高差大，气候的垂直变异远大于水平变异，形成典型立体气候，属干湿季分明垂直变异突出的低纬山地季风气候。境内气候随着海拔的变异，年平均气温、年较差、积温、无霜期、雪凌程度和干湿性质均发生变异。县境最高最低点的相对高差为2788.2米，垂直变化达15.056℃，随着海拔高度的增加，年降水天数有所增加，降水量会逐步加大，蒸发量变小，空气湿度也逐步加大。

气候因素对鲁甸木结构建筑的损害极为严重，造成木结构建筑长期处于潮湿状态，加速了糟朽局面的形成，还给各种有害生物的产生形成了便利的条件和环境。2012年起，我们通过对鲁甸县木结构古建筑进行调查，对建筑物各种病害进行了分析，我们认为：鲁甸县地理环境、气候等我们无法控制或改善，但对古建筑物面临的生物侵害做出反应，采取积极有效防治措施是可以做到的，只有这样，才能确保木结构古建筑的安全。

二、鲁甸县古建筑主要生物病害

（一）白蚁危害

白蚁亦称虫尉属节肢动物门，昆虫纲，等翅目，类似蚂蚁，但实际上白蚁和蚂蚁是两种不同物种，白蚁是一种多形态、群居性而又有严格分工的昆虫。白蚁体软而小，通常长而圆，白色、淡黄色，赤褐色直至黑褐色。白蚁分布于热带和亚热带地区，分布范围很广，以木材或纤维素为食。白蚁是一种危害性很大的昆虫，白蚁对古建筑的损害非常大，是世界性的害虫，以其群体大、数量多、活动隐蔽为主要特征。白蚁对古建筑的危害之所以很大，主要有以下几个原因，其一，活动极其隐蔽。除季节性分飞外，白蚁从不露天活动，它的巢穴多在地下和物体内部，一般不易发现。其二，活动范围极其广泛。白蚁以纤维素为主要食料，而纤维素广泛存在于地表，取食较为容易，使白蚁活动范围十分广泛。其三，危害结果极为严重。一般情况下，一旦发现白蚁蛀蚀，说明房屋已经到了非常严重的程度，有可能造成房屋倒塌。鲁甸县拖姑清真寺、甘菜园大佛寺、骡马口观音寺、桃源龙头山清真寺、文屏清真寺、岔冲清真寺等古建筑的木柱均遭到白蚁侵蚀。可以说白蚁已经成为破坏古建筑的一个主要角色。

（二）粉蠹虫危害

粉蠹虫俗称“粉虫”。属于长蠹科、象虫科和长小蠹科等，这种有害昆虫对古建筑木结构的危害也非常大，它们一般将木材蛀成针孔大小的虫眼，危害严重时，针孔虫眼在木材表面密布，在木材表面或周边形成大量的木粉尘堆积。粉蠹虫主要破坏木材纤维，锯开粉蠹虫啃噬的木材发现，内部孔洞纵横交错，木材整体呈海绵状。造成木材质量（比重）下降，木材的强度严重降低，表面稍用力即可破损，木结构梁架遭蛀蚀后极易断裂，造成房屋坍塌。鲁甸县所有寺庙几乎都存在粉蠹虫侵蚀，较为严重的有拖姑清真寺大殿、桃源龙头山清真寺唤醒楼等建筑。

（三）蛀木黄蜂危害

蛀木黄蜂俗称“木蜂”，属于木蜂类膜翅目木蜂科（椽蜂科）。喜欢在干燥的木材及木结构建筑构件上蛀洞筑巢。蛀木黄蜂的蛀孔一般约lcm大小，以黄蜂身体可以自由出入为准，其在木材上蛀蚀孔洞并不是为了取食，而是类似于蜜蜂的蜂房。蛀木黄蜂通常在木材蛀蚀的孔洞内产卵，内置花粉，繁衍后代，幼虫除食用花粉外，也食用木材淀粉。蛀木黄蜂造成的危害包括以下几个方面：一是通过蛀洞使建筑木材纤维断裂，造成木材强度大大减弱。二是通过不断的繁衍，使得蛀木黄蜂数量越来越多，造成古建筑木构件不堪重负，造成古建筑物慢性倒塌，对古建筑危害极大。鲁甸县多处木结构古建筑有迹象受到蛀木黄蜂的侵蚀，虽然不是很严重，但也应该引起足够的重视。

三、古建筑虫害防治措施

对古建筑病虫害的防治，古建保护专家都进行了很多研究，成果很多。但各地不同的环境，会造成生物习性有一定的差异，因此在保护过程中，必须结合本地情况，有针对性地加以防治。针对鲁甸县的木结构建筑的病害，建议采取对应措施加以防治。

（一）白蚁防治

对白蚁防治可以进行综合防治的办法，第一，灭治与预防相结合。对白蚁危害较为严重的拖姑清真寺等古建筑全面进行白蚁灭治处理。第二，环保防治。可以用喷洒灭蚁粉剂、设置白蚁诱饵、跟踪监控等方法来防治白蚁，防止白蚁危害蔓延和扩散。第三，定期观测白蚁害情。要把检查预防作为第一位的工作来做，即时发现即时防治。

（二）粉蠹虫防治

针对木结构古建筑防治，我们认为对粉蠹虫的预防治理有一定的难度，因为粉蠹虫孔眼极小，如果没有在木结构建筑柱、门、窗周围看到粉尘落地，仅凭肉眼很难发觉粉蠹虫危害。防治粉蠹虫有三大难点：第一，难发现，不能发现就不能防治。第二，粉蠹虫不怕油漆，涂得再厚的油漆，粉蠹虫也能穿透。第三，喷洒药物，收效甚微。因为药物很难达到木结构古建筑的构件内部，发挥药效。所以，我们认为，防治粉蠹虫的最佳有效方法是药物灌注法，即用医用注射管加入药物通过粉蠹虫蚀孔往里进行注射，这种方法虽然耗时费力，但效果较好。防治过程中，也可以把它同向木结构表面涂刷药剂的方法结合起来，这种方法耗时少，操作简单，有一定的防治效果，但要警钟长鸣，经常涂刷，否则，前功尽弃。

（三）蛀木黄蜂防治

根据蛀木黄蜂的生活习性，其活动范围内，一定有开花的植物，蛀木黄蜂才能采集花粉，哺育后代。针对蛀木黄蜂的生物习性，我们的做法是清除木结构古建筑周围的开花植物，使蛀木黄蜂失去生存繁衍的先决条件。蛀木黄蜂对油漆有惧怕习性，于是大都数的木结构古建筑都涂刷了油漆。

结语

鲁甸木结构古建筑承载着当时社会、文化、审美等诸方面宝贵的信息，因此，对鲁甸木结构古代建筑的保护与管理是一项长期艰巨的工作，木结构的自然寿命和各种生物病害对我们的工作都是极大的考验。在加强古建筑的日常维护保养的过程中，我们应该持续关注各种危害建筑安全的害虫监测，以达到及早发现病害和及时采取措施的目的。

参考文献

[1] 梁思成《中国建筑史》，天津百花文艺出版社，2005.5.

[2] 鲁甸县志编纂委员会《鲁甸县志》，云南人民出版社，1995.3.

木结构建筑篇6

【关键词】木结构；古建筑；设计

一、木结构古建筑的火灾特点

1、燃烧强度大

木结构古建筑的建筑构件大多采用松、杉柏香樟等含油木质材料制作，木材用量多，火灾荷载大，而且年代久远，特别是寺庙建筑常年香火缭绕，木构件极为干燥，加之表面涂刷油漆，火灾时，燃烧猛烈，火场中心温度可达 1200 度以上。

2、火势发展快

木结构古建筑发生火灾时，火焰、热烟气在室内向上升腾，首先沿着殿堂垂直布置的木构件，以及悬挂的垂幔、幔帐、柱棉、飘带、天帐等装饰品迅速向上蔓延。火灾蔓延至屋顶部位后，又会迅速沿屋顶向水平方向发展蔓延，再加上室内空气对流条件好，极易造成全面燃烧。同时，大多数木结构古建筑相互毗邻，通廊相连，火势一旦突破着火建筑门窗会引起延烧，强烈的热辐射也能导致毗邻建筑着火。

3、屋顶易倒塌

木结构古建筑发生火灾后，其倒塌的规律一般是屋顶首先倒塌，墙柱后塌。这是由于古木建筑火灾首先是垂直向上蔓延，且其屋顶的屋架、桁、檩等构件截面积较小，而柱、梁截面积较大。火灾时，古木建筑整体倒塌的时限持续时间较长。

4、文物易受损

木结构古建筑不仅自身价值无法估量，而且其室内通常还珍藏有大量经典、书画、匾额等各类古代艺术珍品。火灾时，木结构古建筑本身及室内文物极易受到破坏，甚至直接被大火烧毁，而且用水扑救还会使木构件加速腐朽，忌水的文献史料、泥塑、唐卡、壁画等也会遭受损坏。

二、木结构古建筑防火设计的原则

1、预防火灾发生

随着社会经济的发展，古建筑内用火、用电、用油、用气剧增，火险因素随之日趋增多，如果疏于防火管理，极易引发火灾事故。通过建筑防火设计工作，合理确定与古建筑使用功能相匹配的建筑耐火等级，严格控制建筑内可燃、易燃物和内装修材料，设计安全可靠的供电、供气、供油、供热系统，可以提高古建筑本身的安全度，有效预防古建筑火灾发生。

2、防控火灾蔓延

原有木结构古建筑防火设计中大多没有防火间距的概念，当古建筑某一部位着火时，极易迅速蔓延。通过在建筑防火设计工作中，应用防火间距和防火分区分隔技术.合理确定建筑防火划距，严格划分防火分区，设置避难空间，充分利用防火墙，防火门窗、防火卷帘、防火阀、防火封堵材料等防火分隔设施，可以将火灾控制在一定范围，严防火势蔓延甚至“火烧连营”，从而最大限度地减少火灾损失。

3、畅通生命通道

木结构古建筑一旦起火并失控，其产生的火焰和高温、有毒烟气将对建筑内生命造成严重危害。在此情况下，如果古建筑缺乏必要的安全疏散措施，建筑内的人员将来不及疏散逃生，极易造成群死群伤，给家庭和社会带来不可挽回的损失。因此，通过在古建筑防火设计中工作中应用，应用安全疏散和烟气控制技术，合理设置安全出口、疏散通道、应急照明装置、疏散指示标志等安全疏散设施和自然排烟、正压进风、机械排烟等防烟排烟系统，可以保障人员安全疏散，最大限度地减少火灾人员伤亡。

4、创造扑救条件

木结构古建筑起火且扩大成灾后，需要消防力量及时、有效处置。因此，通过在建筑防火设计中应用平面布置技术，合理设置消防水源、消防车通道、消防登高场地等建筑灭火救援设施，可以确保火灾时消防人员及各类消防车辆、装备能够顺利靠近或进入古建筑实施灭火救援，及时、有效的扑灭火灾，抢救遇难人员。

三、木结构古建筑防火改造设计的主要内容

木结构古建筑防火设计涉及内容很多，主要包括总平面布置、防火间距、建筑结构和耐火等级、建筑材料防火、防火分区分隔、安全疏散、防烟排烟、消防设施、建筑防雷等建筑防火技术方面的设计。

1、总平面布置

木结构古建筑的总平面布置要满足城市规划和消防安全的要求。一是要根据建筑物的使用性质、规模、建筑高度、建筑体积及火灾危险性等，从周边环境、地势条件、主导风向等方面综合考虑，合理选择建筑位置。二是要根据实际需要，合理划分储存区（包括露天储存区）、辅助设施区、行政办公和生活福利区等。三是为了防止火灾时因辐射热影响导破火势向相邻建筑蔓延扩大，并为火灾扑救创造有利的条件，在总平面布置中，应合理确定古建筑与各类建（构）筑物、堆场、储罐、电力设施及电力线路之间的防火间距。四是应根据各建筑物的使用性质、规模、火灾危险性，考虑扑救火灾时必需的消防车通道、消防水源和消防扑救面。

2、建筑结构防火改造设计

建筑结构的安全是整个建筑的生命线，也是建筑防火设计的基础。建筑物的耐火等级是研究建筑防火措施、规定不同用途建筑物需采取相应建筑防火措施的基本依据。在建筑防火设计中，正确选择和确定建筑物的耐火等级.是防止建筑火灾发生和阻止火势蔓延扩大的一项治本措施。现存木结构古建筑构件的耐火极限和燃烧性能达不到规范的要求，可采取适当的方法加以解决。常用的方法主要有：在木构件表面涂刷防火涂料做耐火保护层；对木结构做耐火吊顶和防火保护层包敷等等。

3、建筑材料防火改造设计

木结构古建筑中的建筑材料绝大部分是可燃的，而且由于涂刷油漆，燃烧后产生大量的烟雾和有毒气体，给火灾扑救和人员疏散造成严重威胁。为了防止火灾的发生，或阻止、延缓火灾的发展，最大限度地减轻火灾危害，必须对可燃建筑材料的使用及其燃烧性能进行有效的控制。木结构古建筑材料的防火改造设计应当遵循的原则是：对材料进行阻燃处理；与电气线路或发热物体接触的材料应采用不燃材料或进行阻燃处理；楼梯、通道和供人员疏散的走道内应采用不燃材料。

4、防火分区分隔设计

木结构古建筑的建筑空间大，火灾时燃烧面积大，蔓延扩展快，因此在建筑内实行防火分区和防火分隔，可有效的控制火势的蔓延，既利于人员疏散和扑火救灾，也能达到减少火灾损失的目的。防火分区包括水平防火分区和竖向防火分区。水平防火分区是指在同一水平面内，利用防火隔墙、防火卷帘、防火门及防火水幕等分隔物，将建筑平面分为若干个防火分区、防火单元；竖向防火分区指上、下层分别用耐火的楼板等构件进行分隔，对建筑外部采用防火挑檐、设置窗槛（间）墙等技术手段，对建筑内部设置的敞开楼梯、中庭等采取防火分隔措施等。

5、安全疏散设计

人身安全是消防安全的重中之重，以人为本的消防工作理念必须始终贯彻于整个消防工作，从特定的角度上说，安全疏散设计是木结构古建筑防火改造设计中最根本、最关键的技术，也是建筑消防安全的核心内容。保证建筑内的人员在火灾情况下的安全是一个涉及建筑结构、火灾发展过程、建筑消防设施配置和人员行为等多种基本因素的复杂问题。安全疏散设计的目标就是要保证建筑内人员疏散完毕的时间必须小于火灾发展到危险状态的时间。

木结构古建筑安全疏散设计的重点是：安全出口、疏散出口、紧急出口以及安全疏散通道的数量、宽度、位置和疏散距离。基本要求是：每个防火分区内最好保证有两个安全出口；疏散路线必须满足室内最远点到房门，多层古建筑保证房门到最近楼梯的行走距离限值；疏散方向应尽量为双向疏散；疏散宽度应保证不出现拥堵现象，并采取有效措施，在清晰的空气高度内为人员疏散提供引导。

6、防烟排烟设计

烟气是导致木结构古建筑火灾人员伤亡的主要原因，如何有效的控制火灾时烟气的流动，对保证人员安全疏散以及灭火救援行动的展开起着重要作用，而且火灾时，如能合理的排烟排热，对防止建筑物的轰燃、保护建筑也是十分有效的一种技术措施。烟气控制的方法包括合理划分防烟分区和选择合理的防烟、排烟方式。划分防烟分区是为了在火灾初期阶段将烟气控制在一定范围内，以便有组织的将烟气排出室外，使人员疏散、避难空间的烟气层高度和烟气浓度处在安全允许值之内。防排烟系统可分为防烟系统和排烟系统。防烟、排烟是烟气控制的两个方面，是一个有机的整体，在建筑防火设计中，应合理设计防烟、排烟系统。

总之，木结构古建筑以木材为主要建筑材料，是建筑易于起火的最主要原因。因此我们要加强对木结构古建筑的设计，有效预防和减少古建筑火灾事故的发生，最大限度降低火灾事故损失。

参考文献：

[1]梁思成.中国建筑史[M].天津：百花文艺出版社，2005.5

[2]郭白莉，刘兴.现代技术下的木结构建筑[J].华中建筑，2006，24（7）：75―88.

[3]翁文国，范维澄.中国古建筑防火研究[J].消防科学与技术，2001，9（5）：20―22.

作者简介：

陈畅（1985.6―）女，湖北崇阳人，本科，助教，现工作于长江工程职业技术学院，研究方向：建筑设计。

木结构建筑篇7

[关键词]土木工程 建筑结构设计 问题 措施 发展

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0169-01

一、土木工程建筑结构设计整体概述

土木工程建筑结构设计是指将建筑及各相关专业所要表达的内容，通过结构语言予以体现的过程，结构方案、结构计算及施工图设计是建筑结构设计的重要内容。结构方案是建筑的主要结构形式，具体包括建筑物的重要性、工程所在的抗震设施烈度、相关地质勘测资料以及场地类型等等，结构计算，是指在掌握建筑结构形式数据资料的基础上，针对建筑结构开展的计算活动，包括结构内力、荷载以及构建试算和计算等等，最终目的在于用科学的计算方法保证建筑结构稳定性和安全性。施工图则是根据计算结果来确定建筑构建的具体布局。然后明确施工构造及施工措施。

二、土木工程结构设计中存在的问题

1、承重柱截面高度设计过小，在很多的建筑物中对于抗震烈度的要求在六度的时候，很多的建筑结构设计人员为六度没有必要进行防护措施，这样更加利于受力分析。但是没有防护的结果会导致承重柱的截面较小，在外界强加外力的作用下，会使柱与梁之间产生断裂的现象，这样就会对建筑施工造成严重的安全隐患，降低了建筑的耐久度，一旦有强烈的地面运动就可能会发生倒塌的事故，轻则建筑歪斜，重则人员的伤亡。

2、砖混结构中建筑工程构造柱与承重柱混淆不清，土木工程砖混结构建筑的构造和梁配合设计，可以对防止墙体裂缝产生的良好效果，是提高建筑抗震水平的生要关键。实际上，设计人员混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，没有为构造柱设置基础。如构造柱与承重柱混淆使用会降低墙体的约束作用，一旦有地震发生，构造柱的强度不及承重柱，就会使其中的薄弱环节遭到破坏，最终导致建筑的坍塌。在建筑的过程中构造柱一般不另设基础，这就会造成承重能力比较薄弱，当构造柱当做承重柱使的时候，较大的负荷就会使支撑的部分发生裂缝，所以在设计的过程中设计人员一定要正确区分构造柱与承重柱，根据自身的特点在适当的地方使用，避免错误使用带来的安全隐患。

3、结构设计牢固性差，土木工程的结构是否牢固直接关系到工程的安全性水平，目前，土木工程的牢固性问题已成为工程结构常见的质量隐患。尽管局部结构的损坏不会破坏整体结构，但一旦发生地震、火灾或者爆炸事故，将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验，譬如地基结构设计没有考虑到地质承载能力等情况，对于设计的论证不足，自然难以保证外力破坏下工程结构的安然无恙。目前，我国很多土木工程在结构设计上很不完善，给土木工程建筑物的坍塌、损坏等重大伤亡事故埋下伏笔。

4、 忽略环境影响因素。土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题，还需要综合温度

、温度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素，但在实际的设计工作中，环境是经常被忽略的因素，而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。即不得工程结构的耐久性和安全性的保持，也存在很的安全隐患。

三、建筑结构设计的主要措施

1、从建筑结构整体性能出发，做好建筑结构基础设计工作，作为设计者，在对建筑结构基础进行设计时，要树立整体观念，从整个土木工程建设的整体出发，彩最佳的设计方案，以达到最佳性能，在设计的时候，要考虑基础与上层结构之间的关系，并提出合理的假设。一般来说，上部设计在基础设计之后，因此，在基础设计的时候，不要只仅仅考虑基础结构设计，要树立整体思想观念，从工程项目建设的整体出发，考虑全局，采取适当的处理方法，要积极采取措施，尽量消除因地上结构设计滞后而带来的误差，从而保证建筑结构基础设计的质量，提高整个土木工程建设的质量。

2、对于钢混框架结构的建筑设计，注意基础的柔度和刚度，从建筑结构基础设计的实际情况来看，其设计的主要理论依据是结构力学和弹性力学，这种设计的主要优点是操作简单方便，具有很强的可靠性，在实际运用中基本上能够达到良好的效果。当前，在现代建筑工程设计中，钢混框架结构的质量大，对基础的承载和质量提出了非常高的要求，如果质量不合格，承载力较小，基础结构将有可能发生下沉，这将对土木工程整体结构产生不利的影响，如果某些工程项目所处的地质条件较差，在软土地上进行施工的话，如果在基础受力计算的话，再使用结构力学或者是弹性力学，将会与实际情况发生较大的出入，因此，它的垂直方向上载荷会增加，这样，整个建筑物对基础结构将会产生更大的压力，如果压力过大，超过基础结构的承载力，就必须发生下沉现象。为此，对钢混框的建筑设计，需要特别注意基础的柔度和刚度。

3、注意结构受力的合理性设计

合理选择房屋建筑结构材料将显著提高建筑结构的整体强度，降低结构构件对建筑受力的影响，确保房屋建筑结构设计满足实际的建筑需求。通过建筑结构设计能够获取相对全面的计算结果，反映出建筑结构的受力情况。但是，通过计算机以及理论推导所获取的实际数据往往存在一定误差，并且容易出现与现实建设需求不符的情况。这样的情况下，就必须要适当采取概念设计来提升建筑结构设计的可靠性。

4、注重施工现场的规划管理

在建筑施工过程中，存在较多不确定因素，这就需要设计人员加强对施工现场的规划和全程把控，以降低不确定因素对结构设计的影响，使施工作业活动能够按照房屋建筑结构设计结果有条不紊地开展。由于房屋建筑结构设计依赖于计算机和理论数据，这些计算的结果与现实是存在一定差距的。因此，设计人员不但需要对结构设计予以高度关注，更需要凭借自身的经验和设计技术，做好施工单位、监理单位的协调和交流活动，提出建设风险，保证设计方案的顺利落实。

四、现代化土木工程建筑结构设计的发展

1、信息化的发展

在土木工程工程技术的信息化发展中，离不开计算机技术、网络技术、通信技术、智能化的信息处理技术以及自动控制技术的科技支持。土木工程的信息化建设可以改进施工技术，并能为施工的全过程提供科学的监控和管理方法，促进施工成本的降低和施工质量的提升。随着社会的进一步发展，木土工程的每一个环节，包括地形勘测、土木工程设计、图纸、施工、竣工和验收等，都可以实现信息化建设。在信息技术的支持下，可以实现高难度的土木施工，例如在高层建筑中比较常见的垂直控制和对大面积混凝土结构的控制等，都可以借助信息技术完成。

2、自动化的发展

在土木工程技术信息化建设的推动之下，其必然会出现自动化发展趋势。如果土木工程能够实现实时的动态现场监控，就有可能实现土木工程的自动化管理和施工。在未来的发展中，土木工程还有可能引入流水线的作业理念和成套的施工技术，促进标准化生产的实现，提高土木工程的施工效率。

3、绿色生态化的发展

从根本上来说，对自然生态环境进行改造和利用就是土木工程的本质特征。在社会经济的发展过程中，环境问题日益突出，人们已经逐渐认识到环境保护的重要性，环保理念必将对土木工程的发展产生重要影响，使其在对自然环境的开发和利用中进行合理控制，在进行工程建设时也做好生态环境的保护工作。

4、科技化的发展

科学技术是推动土木工程技术发展的巨大助力，其信息化、自动化和绿色生态化的实现都离不开科技力量的支持。新的施工材料和施工技术可以进一步拓宽土木工程的前景市场，为其长远发展提供强有力的后续力量。

结 语：随着社会的发展和进步，建筑业不断的发展，建筑物的基础的建设设计要求的愈来愈高。高层建筑结构设计是一项集综合性、技术性、安全性为一体的工作，对于建筑设计问题及对策的探讨意义重大。因此，我们要以科学的发展观为主，做好基础建筑结构设计工作，更好地促进建筑施工项目的质量服务。

参考文献

[1] 井维，探讨概念设计在高层建筑结构优化设计中的应用[J] 《门窗》2013.11.166

木结构建筑篇8

关键词：老式木结构建筑；防火设计；阻燃处理；表面防护；电气隐患；防火技术

Abstract: In order to provide technical support and legal basis for the old wooden structure building using popularization in China, fire safety guarantee this kind of buildings, this article mainly from the old wooden structure building fire protection and fire fighting on the old wooden structure in two aspects of point fire technology and old wood structure building.

Keywords: the old wooden structure building; fire protection design; flame retardant; surface protection; electrical hazards; fire technology

中图分类号：TU318 文献标识码：文章编号：

前言

我国老式木结构建筑，无论从应用规模或者数量，还是从相关消防技术研究的广度和深度，都跟国外老式木结构建筑应用较多的国家存在很大差距。按照我国现行GB50016－2006《建筑设计防火规范》的有关规定，老式木结构建筑的耐火等级在三级与四级之间。经过多年的干燥，木材构件成了“全干材”，含水量很低，极易燃烧，火灾危险性极大。特别是古建筑火灾，损失之大往往是难以估计的。为了系统、完善地解决有关老式木结构建筑的消防技术问题，为老式木结构建筑在我国的安全应用提供科学的技术支持。

1、老式木结构的防火设计工作

老式木结构建筑的防火设计构造应按照GB50016-2006《建筑设计防火规范》的有关规定进行。通过合理的结构设计和构造措施来控制火势的蔓延，使老式木结构建筑满足防火要求才是最重要的。

1.1 防火分区。建筑物内部某空间发生火灾后，火势会因热气体的对流和辐射作用，或者从楼板、墙体的烧损处和门窗洞门向其他空间蔓延扩大开来，最后引发整座建筑的火灾。因此，必须通过防火分区将火势控制在一定时间和一定区域内。由于老式木结构建筑的耐火等级介于GB50016-2006《建筑设计防火规范》中的三级和四级之间，其防火分区和防火间距都应按照规定的要求执行。与防火分区直接相关的包括建筑层数、长度和面积等参数，使用防火墙作为耐火屏障可以控制火势蔓延到相邻的建筑物。

1.2 防火间距。建筑物起火后，由于热辐射的作用，可能使邻近的建筑物被烘烤而起火，同时考虑到人员疏散和灭火救援的需要，建筑物之间应有防火间距。石老式木结构房屋之间的防火间距应不小于8m，老式木结构房屋之间的防火间距应不小于12m。对原已建成的大村寨应积极采取开辟防火通道的有效措施，将位于防火通道上的建筑迁出重建，以使得在火灾发生时不至于出现“火烧连营”的情况。为防止外部失火的殃及，有条件的地区应在老式木结构建筑挖出防火沟作为防火隔离带，并及时去除杂草、灌木、枯叶、树枝等可燃物。

1.3 构造措施。火灾试验证明，发生火灾的建筑对相邻建筑的影响与该建筑物外墙的耐火极限和外墙门窗洞口的开口比例有直接关系。如果相邻建筑的外墙无洞口，并且外墙能满足1.00h的耐火极限，防火间距可减少至4m。考虑到有些建筑完全不开门窗比较困难，允许每一面外墙开孔不超过10％时，老式木结构建筑之间的防火间距可减少至6m，但要求外墙的耐火极限不小于1.00h，同时外墙围护结构的材料必须至少是难燃材料。外墙和防火墙上的开口数量和尺寸都应被限制。厨房尽量单独设置。在有火源的房屋内，须设置防止火焰、火星及辐射热危害的防火设施（如防火隔墙、防火幕、防火隔板或垒砌砖墙等），使老式木结构与火源隔开，并在楼板上用石块、砖等非燃烧材料作衬垫，分隔火源与楼板。

1.4 自动报警与灭火设施探测、警报系统对人们尽早地撤离建筑物是至关重要的。安装探测器并使之保持良好的工作状态是目前在建筑物火灾中保证人身安全最有效的方法。有条件的建筑中应安装烟感或温感探测器，以便及早发现火灾。在建筑物中安装喷淋系统，以此应对在日常生活中存在的火灾隐患。火灾发生时，喷淋系统被自动触发并将冷水喷洒在燃烧区域。喷淋系统可以在消防员抵达之前控制火势的发展，有利于对初起火灾的扑救。

2、木材的阻燃处理工作

木材的燃烧等级低，通过适当的阻燃处理可使其燃烧性能等级由B2级提高到B1级。阻燃剂的阻燃途径主要有：抑制木材高温下的热分解、抑制热传递和抑制气相及固相的氧化反应。以上阻燃途径相辅相成、相互补充、互为因果。一种阻燃剂往往具有一种以上的阻燃作用，并有侧重。因此，在木材阻燃剂配方中一般都选用两种以上的成分进行复合，各成分相互补充，产生阻燃协同作用。常用的木材阻燃剂主要有：磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和硼系阻燃剂等。经过阻燃处理的木材，抗火性能明显提高，木构件表面火焰的燃烧速度降低，相应地提高构件的耐火极限，改变其燃烧性能，但不能提高构件的耐火等级。

3、木材的表面防护工作

表面保护是在最后加工成型的木材及其制品上涂覆阻燃剂或防火涂料，或者在其表面包覆不燃性材料，通过这层保护层达到隔热、隔氧、抑制燃烧的目的。这是目前对木材进行防火保护最有效的方法。

20世纪60年代，我国研制出了非膨胀型防火涂料，如过氯乙烯防火漆等，通过涂料本身的难燃性或不燃性，或者通过涂层在火焰下释放出不燃气体并在表面形成釉状物的绝氧隔热膜来保护基材。20世纪70～80年代，又陆续研制出各种膨胀型防火涂料，用作木质材料的饰面型防火保护层。膨胀型防火涂料受热后，会形成多孔性的海绵状炭化层结构，具有很好的隔氧隔热保护作用。将其涂刷在可燃建筑结构上，遇小火不燃烧；火势不大时，具有阻滞延燃能力，从而减缓火焰传播速度；离开明火后能自行熄灭，可提高材料的耐火能力，防止火灾迅速蔓延扩大，但不能完全阻止和消灭火灾。

4、电气火灾隐患的消除工作

用电安全方面必须严格按照电气规程的要求进行电气线路及设备的安装，积极消除电气火灾隐患，严禁私拉乱接，对陈旧老化的线路必须立即进行改造。严禁使用大功率照明灯具和用电设备，照明灯具应与可燃物保持足够的安全距离。用电设备要有可靠的防雷接地措施。木屋盖吊顶内的电线应采用金属管配线，或使用带金属保护层的绝缘导线。白炽灯、卤钨灯、荧光高汞灯及其镇流器等不应直接安装在木构件上。

5、其它防火保护工作

房屋的防火安全性能与建筑物结构材料的燃烧性能存在一定的关系，但更大程度上取决于使用者对火灾的防范意识以及所采取的防火措施是否科学合理。

5.1 完善灭火设施。首先，消防站的建设要遵循因地制宜、多种形式、小型适用的原则，人员数量也要切合实际。其次，进行消防规划时，在缺乏水源的地区，要结合当地的地形特点，建设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方，应修建供消防车取水用的设施。例如，可以结合木建筑依山而建的地形条件，在山坡的较高处修建高位消防水池，建成常高压消防给水系统，满足灭火的需要。第三，有城市消防系统依托的老式木结构建筑应在不影响建筑内、外形象的条件下设置消防管网和自动灭火系统。对于不具备自动灭火条件的建筑，应配备消防器材设施，无法设置消火栓系统的，采用手抬机动泵串联远距离供水灭火。

5.2 建设多种形式的消防队伍。由于专职消防队驻地可能离建筑很远，一旦发生火灾，单纯依靠消防队伍灭火“远水解不了近渴”，因此加强多种形式的消防队伍建设也是十分重要的。有效地发动群众，自力更生，以解决消防设施的不足。尤其是村寨老式木结构建筑的消防更要靠发动群众，从实际出发，因陋就简，自力更生。最大限度地减少和杜绝村寨火灾的危害。

6、结束语

综上所述，影响老式木结构建筑耐火极限的主要因素有：材料的燃烧性能、构件的截面尺寸和木材的保护层厚度等方面。房屋的防火安全性能还在很大程度上取决于使用者对火灾的防范意识、室内装饰材料的可燃性以及防火措施是否得当等因素。因此，老式木结构的防火工作是十分重要的，适当的防火间距、安全疏散通道、烟感报警装置的设置等都是防止火灾发生的必要措施。

参考文献：

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