现代木结构在园林建筑中的应用_张莹

文章编号：1009-6825（2015）06-0191-02

现代木结构在园林建筑中的应用★

收稿日期：2014-12-20★：国家自然科学基金青年科学基金项目（项目编号：11303062）作者简介：张莹（1986-），女，工程师；高龙（1979-），男，工程师；谢嘉彤（1985-），男，工程师

张莹

高龙谢嘉彤

（中国科学院国家天文台，北京100012）

摘

要：对重型和轻型两种木结构类型进行了介绍，分析了现代木结构常用的木材种类，并对现代木结构应用于园林建筑可能存

在的耐火性、防腐性、设计标准统一性等问题进行了探索，提出了一些防治建议。关键词：木结构，园林设计，木材，景观小品中图分类号：TU366．2

文献标识码：A

现代木结构采用传统木材为原料，应用胶合等现代处理工艺，

主要结构构件采用标准化的木材或工程木产品，构件连接节点采用金属连接件连接的结构形式，突破了传统木结构的诸多限制，分散了原料的自然缺陷，拓展了材料的适用范围，相较传统木

结构具有自重轻、灵活性好、抗性强等优点

［1-3］

。就木制园林建筑而言，

传统的结构形式多采用抬梁式或者穿斗式，而现代木结构中采用现代结构理念，使用新型胶合梁结合金属构件，突破了木

材作为建筑材料在跨度和承重上的局限，

更加稳定，强度更高，同时更加节省原材料。相关研究表明，传统木结构建筑平均每平方

米使用木材约0．5m 3 0．7m 3

，而现代木结构建筑每平方米仅需0．2m 3 0．3m 3。

中国古典园林中不乏经典的木制园林小品、建筑，其中一些优秀的木结构建筑和小品由于高超的建造技艺和绝妙的造型设

计，令人叹为观止［4］

，虽然经历了上千年的风雨，依然能屹立不倒。近些年出现并逐渐流行的现代木结构园林建筑作为一种既传统又时尚的形式在园林设计中被越来越多的应用。

1现代木结构的分类

现代木结构主要分为重型木结构和轻型木结构两大类，前者

是指用较大尺寸或断面的工程木产品作为梁、柱的木框架，墙体采用木骨架等组合材料的结构形式，其承载系统由梁和柱构成；后者是指用标准的规格材、木基结构板材建造的木框架结构形式，其承载系统由墙骨柱和木构架墙体构成。

1）重型木结构。由于重型木结构是以木制梁、柱为主要承重结构，

跨度较大的木结构，通常适用于在开阔场地建造的大型构筑物。我国传统园林建筑中的亭、廊、榭、楼等都属于这种梁柱式结构，包括在清明上河图中出现的跨度较大的桥梁也属于此类。可见重型木结构在园林设计应用中有着悠久的历史。现代重型木结构中常使用胶合木（也叫胶合层压木材，

是一种将单独的规格材在一定条件下胶结在一起制作而成的结构用材）作为主次梁柱及重型桁架的结构部件（见图1），欧洲在木结构建筑中使用胶

合木结构已有数十年的历史，

经过多年的技术发展和研究，胶合木已经能够在中性体量的建筑物中完全取代钢结构和混凝土。

在建造一些跨度较大的会所、车站、会展中心、廊架、门廊、茶餐厅、咖啡馆和体育馆等景观小品和公共构筑物时应用较为广泛。2010年在上海举行的世博会中瑞典馆、温哥华馆、加拿大馆、挪威馆等都采用了重型木结构的形式。

2）轻型木结构。轻型木结构由使用间隔紧密的规格定型木构件，结合覆面板的墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层构筑物，是北美住宅常见的结构形式。这种结构类型主要是以钢筋混凝土或砌体为基础，上部结构采用规格材和木基结构板材以及

其他工程木产品，其特征类似箱形结构。上部结构与基础之间通

过锚栓相接，

抗震性能较好，主要用于建造办公楼、商务会所和独栋别墅等。其中以北美轻型木结构较为常见，通常以2ˑ4m ，

2ˑ6m 规格板材作为龙骨，外覆结构板材形成剪力墙，内填保温材料并加上防水系统，北美地区90%以上的别墅住宅都采用此种模式

建造［5］

。

图1

胶合木作为结构部件

2现代木结构常用的木材种类

1）花旗松（Pseudotsuga menziesii ）。花旗松是一种常见的先锋树种，一般不与其他树种混合生长。其树皮厚，呈红褐色，树干通直且分支点高，树体高度通常达到35m 50m ，直径可达120cm 或更粗。花旗松是优质软木中最坚固的木材，具有强度高、硬度大和耐久等特点，可产生出长度长、纹理细的无缺陷材和适合再加工的加工用材以及品种繁多的高强度结构用产品。根

据花旗松的物理特性和加工特点，

其作为结构用材在注重结构性能的领域被广泛使用，特别适合制作成胶合木用于结构构件和重

型木结构中的木框架。

2）西部红柏（Thuja plicata ）。西部红柏是寿命长、且耐腐蚀、耐虫害的北美软木种类之一，成年树体巨大。其木材重量轻、质地软，纹理均匀，具有笔直的纹理并且不包含树脂。所有这些特

性使其木材易于加工处理，

对于要求高抗腐蚀性、尺寸稳定性和良好的绝缘值的应用场合，西部红柏是优先选择的树种。由于外

观优美、

耐久性良好，西部红柏广泛应用于景观美化中，可用于建造平台、花架、围栏、屏风和庭院家具等多种细木工产品。同时，

西部红柏能很好的吸收油漆和着色剂，也是护墙板、木饰条的首选木材。上海世博公园外饰面大量使用西部红柏，是国内第一个在公园内大面积采用无节、无色差西部红柏的项目。3）SPF （云杉—松—铁杉）。加拿大的广袤森林出产了世界上质量最好的软木木材。SPF （云杉—松—铁杉）是加拿大最主要的经济树种，

由四类树种组成，分别是白云杉、英格曼云杉、小干松和阿尔卑斯铁杉，由于这四类树种具有极其相似的物理特性，所以通常组合使用。SPF 的树种群具有耐寒、中等尺寸等共性，平均26m 高，直径最大800mm ，由于生长在较为寒冷的气候中，生长

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191·第41卷第6期2015年2月

山西

建筑

SHANXI

AＲCHITECTUＲE

Vol．41No．6Feb．2015

DOI:10.13719/14-1279/tu.2015.06.104