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木结构的建造是为了持久

从经受了时间考验的千年木结构建筑到越来越高的现代高木塔,木结构坚固耐用

木质建筑可以保存几个世纪

木材耐用、坚固,是一种弹性材料,可以使用几十年,甚至几百年。然而,人们仍然存在一些误解,认为用混凝土或钢铁等材料建造的建筑比用木头建造的建筑寿命更长。与任何结构材料一样,有效的设计是最重要的。

古老的木质建筑仍然矗立着,包括8世纪的日本寺庙,11世纪的挪威五边形教堂,以及许多中世纪英格兰和欧洲的柱梁结构建筑。除了它们的文化意义之外,这些古老的木质建筑之所以能保存下来,是因为它们设计、建造和维护得很好。

Lom stave church,挪威
图片:Arvid Høidahl

旧的又变新了

通过适当的设计和维护,木结构可以提供长期和有用的服务。虽然耐久性是一个重要的考虑因素,但通常是其他因素,比如弹性和适应新用途的能力,决定了建筑的寿命。事实上,一项研究发现使用的结构系统和建筑物的实际寿命之间没有显著的关系。物业销售、住户需求的变化和分区的重新划分是建筑物被拆除的更常见原因。作为一种耐用、可重复使用和可回收的材料,木材可以减少浪费并适应不断变化的需求。

Slack总部,温哥华
图片来源:Leckie Studio Architecture + Design

自然的力量

树怎么能站得这么高而不倒呢?

树是如此的强壮以至于在大多数情况下,强风的力量不会折断它的树干和树枝。这种天然强度是木材固有特性的结果。木头有足够的弹性,所以不会碎裂;它有足够的硬度,所以不会折断;它足够轻,所以不会在自身重量的作用下弯曲。正如一位科学家所写,“n任何制造的材料都可以所有的这些东西:塑料不够坚硬;砖太弱了;玻璃太脆了;钢太重了。就重量而言,木材可能是所有材料中最好的工程性能,所以我们仍然比其他任何材料更多地使用木材来建造我们自己的建筑也就不足为奇了

木材的天然强度和稳定性

木材是一种天然坚固、重量轻的材料。树木可以忍受风、天气甚至自然灾害所造成的巨大力量。这是可能的,因为木材是由又长又薄又结实的细胞组成的。正是这些细胞壁独特的细长设计赋予了木材结构的韧性。细胞壁是由纤维素、木质素和半纤维素构成的。当转换为木材产品时,这些单元继续提供轻便、灵活的结构解决方案强度可与其他建筑材料相媲美

因此,尽管它们的重量较轻,木制品可以承受相当大的力——特别是当压缩力和拉力与木纹平行施加时。例如,一个单独的道格拉斯冷杉广场,10厘米x 10厘米,可以支持近5000公斤的压缩平行于谷物.作为一种建筑材料,木材在承受压力时表现良好,因为它是一种坚硬的材料,也就是它在磨损或失效前弯曲的程度。木材更适合用于结构压力是恒定而有规律的,使它成为长时间承受高荷载的结构的良好选择。

从长远来看

工程木材是外墙应用的好选择

十多年前,暴露在外面的木头e布伦特伍德镇中心站看起来几乎是新的。保持它的性能和外观团队使用只有窑干或实木而且设计车站的结构以…的方式w木材耐腐蚀通过偏转和排水

布伦特伍德镇中心站,伯纳比
图片:Nic Lehoux

木质建筑的挠度、排水、干燥和耐久性

诸如腐烂和发霉等问题是可以避免的适当的细节木质建筑为了防止接触水和水分滞留。可以控制水分,防止腐烂在木质建筑中使用四个常见的策略偏转、排水、干燥、材料耐用

D反射和排水e第一道防线偏转装置(如包层和窗口闪烁)拦截建筑物外部的雪、雨和其他湿气来源,使其偏离临界区域l地区。排水系统确保任何渗透的水都能尽快被清除到结构的外部,例如一个排水腔集成到雨幕墙

干燥与排气,气流和木质建筑的透气性今天的高性能木结构建筑可以达到重要的密封性剩下的渗透.在这种情况下,湿气扩散到外面最大限度减少凝结和霉菌生长的风险,同时提高热性能。

惠斯勒奥林匹克公园
图片来源:KK Law

平衡之举

为什么木材是潮湿环境的好选择?

通过适当的设计,许多木材产品和种类可以抵抗高湿和许多对其他材料有不利影响的化学物质和条件,如腐蚀性盐、稀酸、工业气体和海洋空气。由于其对这些因素的抵抗力,木材通常非常适合湿度和湿度较高的建筑,如水上设施。木材是吸湿的,这意味着它会不断地与周围的空气交换水分,帮助控制湿度和平衡室内湿度。潮湿环境中的木结构,如水上设施,会抵抗由于潮湿而产生的收缩或翘曲。

西温哥华水上运动中心
图片:Nic Lehoux

天然耐久性和耐腐性

除了挠曲、排水和干燥,木材的天然耐久性是另一道防线。不列颠哥伦比亚省的森林提供了天然的耐久物种包括w东方红雪松黄色的雪松和花旗松T这些物种提供不同程度的阻力ce昆虫和它们在自然状态下腐烂,这是由于被称为萃取物的有机化学物质含量很高。抽提自然发生的化学物质沉积在某些树种的心材中,将边材转化为心材。这样的物种非常适合外部用途,如墙板,甲板,击剑屋顶而且窗口框架- - - - - -的某个时候年代甚至在bo中使用在制造和海洋使用,因为他们的自然耐久性。

结构提供持久的性能而且使用careful详细经常消除年代需要化学处理。在某些情况下,暴露和与…保持不断的联系-例如外甲板或壁板-使用在容易有蛀木昆虫的地区、其他措施可能是需要的。Th可以包括使用防腐剂和高压治疗提供进一步抗腐烂性越来越多的设计师开始转向创新的设计方案和更多的自然治疗对木材减少或者避免使用化学防腐剂。

四东道主第一民族馆,温哥华
图片来源:KK Law

古代铠甲

深有光泽的木炭提供美丽和肌肉

木材创新一个nd设计中心高木示范工程被自然风化和烧焦的西部红色的雪松——一种起源于18世纪日本的叫做“寿”的保护技术日本雪松禁令。由于其独特的审美,这一过程使它成为深而有光泽的炭黑,同时增加了抵御昆虫、火灾和天气的能力。

木材创新和设计中心,乔治王子
照片:Brudder

完成的木材创新和设计中心(WIDC)的外部视图,该中心以大规模木结构、预制、混合木材和高木材设计为特色
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