大多数现代人居住在钢筋混凝土的建筑物中。以钢铁和混凝土为主的建筑业消耗大量能源,排放大量二氧化碳,导致人们对现有环境和城市日益不满。他们向往自然,又回归自然。人们对自然的渴望日益强烈。
因此,近年来,节能、环保、高性能、低成本的绿色木质建材逐渐受到人们的关注和喜爱。与古代木结构所用材料相比,这些新材料有哪些“超能力”?它们在防震减灾方面有哪些优势?
“复活”古建筑的新材料:
用交叉层压木材建造房屋
想住在木房子里吗?
这不是什么神奇的工艺,
一个无能的工匠怎么能做到这一点呢?
现代科技只是为我们提供了建造古木建筑的“利器”,让我们能够运用古木结构技术。
近年来,在欧美发达国家,以锯材为基本单元的新型材料交叉层压木材(CLT)正在部分取代钢筋混凝土和砖混结构。
交叉层压木是由高强度实木板材以顺纹、横纹垂直交错方式连接胶合而成的高强度实木板材。它与装配式建筑施工方式堪称建造传统木结构建筑的“利器”。
交叉层压木材有哪些优点?
交叉层压木材具有优异的稳定性
普通木材中可以看到木纹的方向,木纹相当于纤维。当木材沿平行于木纹的方向拉伸时,木材不易损坏;当木材沿垂直于木纹的方向拉伸时,很难损坏木材。 ,木材容易损坏。
因此,木材的纵向强度较大,横向强度较小。
但交叉层压木材可以均匀分布木材的横向和纵向纹理,使木材在两个方向上都坚固,大大提高了木材的稳定性。
如果使用交叉层压木材来修复苏州园林等木结构建筑,结构会更加坚固,不易受到地震和台风的破坏。
交叉层压木材节能环保
国外一项研究表明,长期居住在木结构房屋中的人的平均寿命比居住在钢筋混凝土房屋中的人平均寿命长9至11年。
因此,木屋是世界上最环保的建筑之一。
美国一项研究证明,木结构建筑比普通水泥、砖结构房屋节能50%,绿色环保,居住舒适。
如果采用交叉层压木建造苏州园林式仿古建筑,将更好地体现绿色建筑理念。
良好的阻燃性能和优良的防火性能
同等条件下,普通木结构的耐火、阻燃性能是钢结构的1.3倍,是水泥结构的1.7倍。
交叉层压木材在火灾发生时可形成隔热保护碳化层,起到防火屏障的作用,防止火势快速烧入木材内部。
另外,交叉层压木的燃烧速度稳定,我们可以准确预测其燃烧时间,为消防救援提供更多保障。
交叉层压木材适用于装配式建筑
交叉胶合木适用于装配式建筑钢结构仿古建筑图,可根据建筑设计要求在工厂预制成门窗洞口较大的楼板、墙板和层板。这些构件可以直接运输到现场进行快速安装,大大缩短了施工时间。安装周期。
交叉层压木拼装快捷、工期短、施工现场噪音低、无污染、不产生建筑垃圾。拆卸后可重复使用,有效减少施工污染。
机械加激光
更擅长榫卯连接
我国古代建筑以木框架结构为主要结构方式,以柱、梁、檩等主要构件建造。各构件之间的节点采用榫卯连接,形成灵活的框架。
榫卯构件的连接方式,使中国传统的木结构成为一种特殊的柔性结构。它不仅能承受较大的载荷,而且允许一定的变形。在地震荷载作用下,结构的变形抵消了一定的地震能量,降低了结构的地震响应。
这些部件可以由交叉层压木材制成吗?
当然!
现代技术大量使用激光切割和机械臂,可以以参数化的方式精确加工木结构构件,更不用说榫卯连接了。
激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料迅速加热到汽化温度并蒸发形成孔。当光束在材料上移动时,会连续形成宽度非常窄(例如0.1毫米)的孔。左、右)狭缝完成材料的切割。
因此,可以快速、准确地加工木结构的连接部位。机械臂不仅可以控制切割木材的角度,还可以组装木构件,比人工操作更加精准。
机械臂的形状各异,但都有一个共同的特点,那就是它们可以接收指令并精确定位三维(或二维)空间中的某一点来执行操作。
古代木托架
精确操作的机械臂
交叉层压木材的用途远不止于此。
可用于古木结构的修复。它可以在不破坏古建筑整体结构的情况下,有针对性地修复受损部位,并使修复部位更加坚固。
随着科学技术的进步,高性能抗震斗拱已进入研发阶段。抗震斗拱具有变形恢复能力。即使发生较大变形,也能恢复形状,有效减少地震引起的结构位移,减轻地震对木结构的影响。影响。
与此同时钢结构仿古建筑图,建筑专家还在开发一种可恢复的木接头,即使在地震中发生显着变形,也能恢复到变形前的形状。
这项研究对于提高木结构建筑的质量具有重要意义
防灾减灾功能意义重大
新技术应用
提高传统木结构的抗灾能力
让传统木结构建筑的魅力更加持久