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设计美学视角下木结构建造技术及应用研究
摘要:木结构建造技术能够减少建筑过程中对环境造成的污染,创造出舒适美观的建筑,然而部分地区对于木结构建造技术研究较少。因此,提出了设计美学视角下木结构建造技术及应用研究。选择木结构建造材料,根据建造材料的物理特性参数,对木材进行工序加工处理;设计木结构节点的连接方式,增大木材的咬合传递压力;结合BIM技术与设计美学,对木结构进行整体安装。实验证明,木结构建造技术能够有效地提高热能实效温度,在热工性能方面较传统的砖混结构建造技术更加具有优势。
关键词:设计美学;木结构;建造;技术;热工性能;
中图分类号:TU247.4文献标识码:A
0引言
在日常生活及社会经济发展中,人们常用的木结构以木材为主。木材主要由树皮、木质部、髓心、形成层组成[1]。树皮的作用主要是保护树木的生长,减少外界环境因素对树木的影响[2]。形成层的作用是促进树木生长,分化的韧皮细胞逐渐形成树的树干。木质部是木材的主要使用部分,颜色较深的部分为心材,颜色较浅的部分为边材[3]。髓心通常位于树的年轮中心,质地疏松脆弱,是树木中最容易被腐蚀虫蛀的部位[4]。现阶段,几乎所有的木结构在建筑前经过一定的技术手段进行了加工,目的是提高木结构材料的使用性能。部分建筑设计中,为了创造美观的木结构建筑,将木材与现代化的建造技术相结合,共同制作出美观的木结构建筑[5]。木结构建筑不受木材尺寸的限制,具有跨度大、空间性较好的优势,在一定程度上提高了木材的附加值。设计美学指的是通过研究建筑及环境美的规律,获取建筑设计与材料之间的审美关系,是一门探索设计艺术的学科。
木结构建筑能够有效地改善传统建筑中建材造成环境污染的不足,提高建筑的热工性能。然而,现阶段,对于木结构建造技术的研究有限。因此,本文提出了设计美学视角下木结构建造技术及应用研究,通过本文的研究,改进传统建造技术生产过程中的不足。
1设计美学视角下木结构建造技术研究
1.1选择木结构建造材料
木材作为木结构建造技术中广泛应用的材料,承担了建筑构件的角色。木材在建筑中最直接的作用是作为建筑的梁柱,在建筑中起到了负重的作用。传统的木材在力学性能方面表现良好,然而仍然存在一定的不足。
在科学技术不断进步的背景下,不断推出了新型复合木材,较传统的木材相比,具有更好的防火防腐蚀性能,对于木结构建造具有重要意义。在木结构建造中,采用硬质性能较高的木材,例如松柏科树木、冷杉等。木材通常分为硬木与软木两种,本文在选择木结构建造材料时,参考的木材物理特性参数,如表1所示。
如表1所示,作为本文构建的木结构建造材料选择参考物理参数。根据物理参数特性,对木材进行一定工序的加工处理,使其达到建造木结构的标准。
1.2基于设计美学视角连接木结构节点
基于木结构建造材料选择完毕后,基于节点连接原则与设计美学视角,将木材的节点连接起来。木结构的建造种类较多,具有一定的多样性,针对不同的结构特点,需要采用不同的连接方式连接节点。
综合考虑设计美学特征,从色彩、形体、线元素、质感的角度出发,根据木结构建造的标准,将节点的连接做到与艺术的结合。基于木结构形式美的设计原则,采用胶粘剂,将强度较高的节点相连,保证木结构受力的科学合理性,将环氧树脂注入到节点中。将螺丝穿过钢板,设置在木质材料的两侧,为节点连接起到加固的作用。连接节点具有不可移动性,安装检查修复节点能够减少横截面对木材的影响。增大相邻木材的咬合传递压力,保证木结构的力学性能,设置木材的齿槽深度小于木料的四分之一,辅助木结构节点的连接作用。
1.3木结构安装
木结构节点连接完毕后,对木结构进行整体安装。首先,应当掌握图纸要求与安装规范,对施工图的尺寸、位置进行复核,根据实际安装工程的种类,选择适当的安装设备。采用整体吊装方式,利用吊车将木结构的构件吊装起来;对构件进行扩孔操作,安装构件连接件;根据现场装备的条件,确定木结构构件数量与种类,安装结构附属设施,保证木结构两侧的稳定性。
在连接件的位置安装钢筋螺栓进行固定,特殊形状的木结构通过计算机的辅助作用进行打磨。控制木结构的应力层保持平滑,由于在安装现场修改结构的难度较大,因此,构件在安装前应当进行拆分处理,确保精细化的协同设计。结合BIM技术与设计美学,设计施工动画,作为实际建筑施工的指导,对建筑项目进行多维度的管理。关联施工中的资源用量,对木结构的安装过程进行有效性与准确性评估,模拟木结构复杂部位以及节点连接的难点,根据构件的位置信息,提高木结构安装的效率,减少木结构建造中的拼装误差。
2实验分析
为了验证本文提出的设计美学视角下木结构建造技术的可行性,将本文提出的建造技术应用到实际建筑项目中,利用能耗模拟软件对应用效果进行分析。选用的建筑木材热物理特性参数,如表2所示。
如表2所示,为本次应用的建筑木材热物理参数。为了更加清楚地了解木结构建造技术在热工性能方面的优势,将木结构建造技术与传统的砖混结构建造技术进行对比,对比两种建造技术的热能实效温度,结果如表3所示。
如表3所示,本文提出的木结构建造技术较传统的砖混结构建造技术相比,热能实效温度较高,证明木结构建筑的热工性能更加具有优势。
结束语
综上所述,本文提出的设计美学视角下木结构建造技术及应用研究,根据木结构的体系以及建造方式进行了研究探讨,获取了木结构建造技术的生产流程,木结构建造方式能够有效地改进传统建造技术中建材对环境造成的污染,改善传统建造技术热工性能较差的问题。然而,本文在木结构的热工性能方面研究仍然存在一定的不足,在未来的研究中应当加以改进。
参考文献
[1]苏钰.现代木结构在建筑工业化上的创新发展[J].建设科技,2020(24):62-66.
[2]李晓宇,孟建民.建筑与设备一体化设计美学研究初探[J].建筑学报,2020(Z1):149-157.
[3]王瑞胜,陈有亮,陈诚.我国现代木结构建筑发展战略研究[J].林产工业,2019,56(09):1-5.
[4]张岱远,龚蒙.现代混合木结构:一种新型建筑结构体系[J].国际木业,2019,49(02):4-9.
[5]王斌斌.现代木结构建筑定位浅析[J].住宅与房地产,2019(08):27-38.



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