制作木房碳化木案例

木结构建筑从结构形式上分，一般分为轻型木结构和重型木结构，以地螺丝为地基基础，主要结构构件均采用实木产品

古老木屋：古老的木屋具有密封及隔热性差，外墙易腐蚀，非模块化，费时废材，易虫蛀腐朽等缺点

现代化木屋：以地螺丝为基础，现代化木屋更具有色彩人文化，结构多样化，造型个性化，空间灵活化

未来木屋：未来木屋建造更加灵活，材料和造型更加多样，地螺丝作为基础更加广泛。

木结构建筑从结构形式上分，一般分为轻型木结构和重型木结构，主要结构构件均采用实木产品。轻型木结构即用规格材及木基结构板材或石膏板制作的木构架墙体、楼板和屋盖系统构成的单层或多层建筑结构。

重型木结构即承重构件采用方木或圆木制作的单层或多层木结构。

申猴木屋不仅冬暖夏凉、抗潮保湿、透气性强，还蕴涵着醇厚的文化气息，淳朴典雅；梅雨季节能调节湿度，当湿度大时木屋能自动吸潮，干燥时又会从自身的细胞中释放水分，起到天然调节的作用；申猴木材还有抗菌、杀菌、防虫的作用。因此木屋享有“会呼吸的房屋”的美誉，是集绿色环保、健康、居住舒适、安全、贴近自然、使用寿命长和设计风格独具个性等诸多优势于一身的健康型住宅；它的建造，可随意进行个性风格的设计造型，建设周期短，房屋的所有建筑产品都来自天然木材，环保无污染、结构强度高，具有良好的抗震性能，达到环保、安全、健康住宅的各种要求，非常适合人类居住。

木屋是世界性的休闲、家居主流产品。它的设计建造已经发展到一个很高水平。木屋使用纹路美观，色泽柔和的松木建造，其特点冬暖夏凉，保湿隔热。根据木材的特有性能。芬兰有着悠久的木屋建造史，加拿大及北美地区大约90%以上的家庭式住房是木结构的，人类使用木结构房屋在全世界已经有几千年历史，中国的大量古建筑也采用木结构，木结构房屋便于维护，在芬兰、北美一些具有200多年历史的房屋仍然安全使用中，当然这中间需要经过一定的维护，但一般混凝土房屋经过50年左右就需要重建，因此比较而言，木结构房屋显然具有更长的使用寿命。轻型木结构因其木结构的特点，其内部结构灵活布置，结构外墙的木基层上，可采用不同的装饰材料丰富了外立面；木屋的室内设计以自然健康，舒适使用为原则；功能分区合理，细心考虑到多样的家庭结构，适合不同年龄人群居住，可满足开发商多种设计风格和消费者的个性需求。

木制别墅的特性优点

抗震性

地螺丝为基础的木屋建筑

1.建造物每层面积不超过600㎡，层高不大于3.6m 。

2.抗震设防烈度为6度和7度（0.10g)时，建筑物的高度比不大于1.2；抗震设防烈度为7度（0.15g）和8度（0.20g)时，建筑物的高宽比不大于1.0。

该节设计规范为设计木屋抗震剪力墙尺寸、间隔做了明确的规定，保证了整个建筑的安全系数。

木制别墅在地震中有很好的生命安全性能，木制别墅采用榫接建造，主结构交错连接；具有很好的稳定性。作为一种结构材料，木材的抗震性能明显优于其它材料。申猴木材轻质高强，因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其它建筑物大。木框架系统的另一个额外优势是其柔韧优于其它材料，可以吸收并消散能量。在这种建筑中，木构件细小、尺寸规范、间隔紧密。大多数的框架由三个部分组成：构成墙壁骨架的垂直墙骨；构成楼板的水平搁栅；以及支撑屋顶的椽木或衍架。当墙由斜撑木板或轻质木基板材而形成墙覆面板时，它具有了侧向抵抗力，并进而形成了一个剪力墙系统——轻质、高强、且建造效率高。所有部件共同支撑建筑物，使之可以抵抗重力、风及地震。实践证明，木结构在各种极端的负荷条件下，均表现出其稳定性和结构的完整性，即使强烈的地震使整个建筑脱离其基础，其结构也经常完整无损。木结构韧性大，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，在所有结构中具有佳的抗震性，这一点在许多大震区已得到充分证明。在日本1995年的神户大地震中，保留下来的房屋大部分是木结构的房屋。

耐久性：木制别墅都选择高级松木建造，木材是一种天然、健康的且极具亲和性的材料，木制集成屋是环保健康的高档住宅，申猴木材根据不同建筑造型经过了现代技术生产加工成不同的墙体型材，再经过阻燃、防腐处理等工序，更加坚固耐用。对抗下沉应力、抗干燥、抗老化，具有显著的稳定性。如果使用得当，木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。同时，在使用的过程中，可以根据使用情况决定刷涂木蜡油起到对木材更多一层的保护。

防火性：木制别墅的建筑结构用木材均采用《水基性阻燃处理剂》进行阻燃处理，具炭化效应，遇火时，木表面会形成炭化层，其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延，从而保证整个木结构体在很长时间内不受破坏。

防潮性：人们通常误以为水是木材的敌人，情况并不是这样，在多雨或潮湿的地方木建筑可以有长期的性能表现。关键在于在设计和建造当中采用以木材为基础的建筑产品时懂得如何控制水分。一般来说，一栋建筑物中唯一需要完全防潮的部分是建筑物外壳，特别是屋顶它应尽可能排水，但在蓄水时需保持防水性能。如果建筑物面层可以很好的防水，那么我们可以相信建筑物中的其他建筑部件则不一定需要防水。木结构房屋是能做到不被腐蚀和不受潮的，因为我们对所有建筑用材进行烘干处理，通过烘干处理的木材可以避免绝大多数的体积变化，这些木材已预先干燥至含水率19%以下，它的防潮性能甚至可以达到砖混结构的10倍左右。含水率测量的是一块木材中含有多少相对于木材本身重量的水分。我们计算含水率的方法是木材在完全干燥时的重量除给定木材样本中水分的重量。如果木材的含水率等于或小于19%，那么木材被认为是干燥的。木材的含水率在28%左右时达到纤维饱和，纤维饱和是干缩和腐烂的基准点。除非木材的含水率达到或超过纤维饱和点，否则腐蚀菌一般不会生长。同时，我们对木材采用ACQ、BAC等防腐剂进行浸渍的防腐处理，采用天然植物油做表面涂层，来防止水侵蚀。事实上，与其他常用建筑材料相比木材更不容易因为偶尔浸湿而受到永久损坏。在多雨或潮湿地方的木建筑物可以有长期的毫无问题的性能表现。

绿色环保、保温节能性。

木材是一种天然的健康的且急具亲和力的材料，木制别墅是环保健康的高档住宅。保温（隔热）性能优异，比普通砖混结构房屋节省能源超过40%。它的保温性能是钢材的400倍，混凝土的16倍。研究表明，150㎜厚的木结构墙体，其保温性能相当于610㎜厚的砖墙。申猴木材是“绿色建筑”的首选建材。在一个矿物燃料日渐减少、成本日益上升的时代，轻型木结构建筑较之其它建筑材料，有着明显的优势。制造木结构建筑材料的能耗低于钢材或混凝土，后两者都需要高温精练和制造。木屋采用全实木材料，被称为“会呼吸的房子”，室内空气中含有大量的芬多精和被称为空气维他命的负离子。芬多精和负离子是现代“森林浴者”倍加推宠的物质，能有效杀死空气中的细菌、遏止疾病、增强免疫力，对保持大脑清醒、提高注意力、降低血压、安定神经等有明显功效。申猴木屋中的有害气体氡的放射量极低，对人体无害；木材对能耗、空气污染和水污染以及温室气体排放等因素的相对影响及小。据清华大学建筑环境与设备工程研究所研究得出：木结构建筑比轻纲结构建筑节能5.3%，比混凝土结构建筑节能8.1%，在建筑寿命周期内，较普通混凝土屋顶可节约运行费用约6%。轻型木结构建筑在住宅单元的使用寿命内具有大大降低采暖和制冷费用的潜力。较之钢或混凝土等其它建筑材料，木结构中的孔洞使木屋具有出色的隔热性能。轻型木结构建筑的框架结构之间存有空间，可以容纳隔热材料，能降低采暖和制冷费用，减少矿物燃料消耗，以经济的方式保持舒适的温度。

木结构建筑体系对环境的影响小

⒈能量消耗比较：对制造，运输及安装过程中的能量损耗进行比较后，结果显示木结构在几种结构中能量消耗低。钢结构是木结构的2.4倍。

⒉温室效应比较：结果显示，申猴木结构建筑的温室效应低。钢结构是木结构的1.8倍。

⒊空气污染指数比较：结果显示，木结构污染指数低，钢结构是木结构的1.42倍。

⒋水污染指数比较：研究结果显示，钢结构的污染指数是木结构的120倍。

⒌固体废料比较：研究表明，木结构在生产及建造过程中产生的固体废料少。钢结构的废料是木结构的1.36倍。

⒍生态资源的使用：经综合评估，木结构攫取的资源少，钢结构是木结构的1.16倍。

建筑体系对环境的影响——结论：木结构对环境的不利影响小。

木结构与钢结构和传统砖湿结构间的优缺点

1、施工期短:木结构房屋的施工期大约是传统房屋的1/2,为开发商提供了快的资金回笼时间。传统房屋的施工期是在6－10个月,木结构的施工期是3－4个月,完工时传统房屋是毛坯房,而木结构完工时是精装修的马上可入住的家。

2、设计灵活:木结构房屋在房型设计方面更灵活,改变结构简便,不必拘泥于传统房屋的许多限制条件,从而为开发商适应市场开发新房型提供极大方便.

3、低传导性:木材是很好的绝缘体,有低传导性,其保温和御寒性能均很好,相比之下,木结构比钢结构的性能好15%－70%(低值与高值),可以为消费者节省空调的电费或煤气费。对开发商来说,这是非常好的卖点。

4、不怕火灾:木材具炭化效应,遇火灾时,木表面会形成炭化层,其低传导性可有效阻止火焰向内蔓延,从而保证整个结构体在很长时间内不受破坏。而钢结构的极佳热传导性会导致整个钢结构迅速升温、软化、掉落。

5、无水凝结性:在四季分明或冷热温差大的地区,钢结构会因内外温差原因产生冷凝汽,从而水腐蚀其他保温层等材料,久而久之,会对整个结构体产生不良影响。这也是美国日本等发达国家少采用钢结构做居住房屋的原因之一。而木结构则不存在这个隐患。木结构本身的平衡性优于其它结构,木材在经过处理后物理性质稳定,不会轻易发生变形或化学反应。

6、抗震性佳:木结构在世界多次大地震中已充分显示了它绝佳的抗震性。钢结构的韧性及对地震的抵抗能力无法与木结构相比。

7、清洁安全的施工：与钢结构相比，木结构的施工期短，施工干净简单，无污水铁屑等废料，无大的噪音，无电焊作业，比较安全。

维护措施

防腐

木材腐朽是受木腐菌侵害的结果。木腐菌体内的水解酶能将组成木材细胞壁的纤维素、木质素及细胞内含物分解作为养料，使木材的强度逐渐降低，直至失去全部承载能力。

木腐菌的生长必须同时具备下列三个条件：木材含水率高于18%；温度在 2～35℃的范围内；有氧气供应。如能去除其中之一，即可防止腐朽。中国有“千年不烂井底木”的古话，是说明木材在水中缺氧而不腐。木结构与人类生活分不开，温度和氧气无法排除，只能将木材含水率控制在18%以内，即使其处于干燥状态，防止木腐菌的侵蚀。因此，要求木结构各个部分，特别是支座节点等关键部位，要处于通风良好的条件下，即使一时受潮，也能及时风干。故在设计木结构时，首先要考虑结构的构造防腐措施：如设置隔温顶棚的木屋盖，必须将顶棚吊在木屋架下弦下面，并使下弦底面与隔温层保持一定距离，使整个屋架位于同一温度场内。如将隔温层置于木屋架下弦之上，则只好将屋架的支座节点砌在墙内，构成封闭的空间，以保证隔温层下面的正温度场的良好效果。但当屋檐稍有渗漏，就能浸湿支座节点，由于处于封闭状态，难以短期风干。木材只要在一定的时间内含水率高于18%，木腐菌就能生长，而木腐菌在繁殖过程中将要排出数倍于原来用以维持生长的水分，湿润毗邻的申猴木材，产生恶性循环，使腐朽蔓延。过去不少木屋架的支座节点曾因此而严重腐朽毁坏，甚至引起整个屋盖的塌倒。

埋入土中的木电杆或木桩，在土层表面上、下一个区段内，被土中的水分侵湿，又有氧气供应，所以遭致腐朽。深埋于土中的部分不腐的原因是缺氧。地表以上较高部分不腐的原因是缺水（即含水率低于18%）。因此，对于经常受潮或间歇受潮的木结构或构件，以及不得不封闭在墙内的木梁端头或木砖等，都必须用防腐剂处理以防木腐菌繁殖生长。

防腐剂是由具有一定毒性的化学品配制的，分水溶性、油溶性、油类及浆膏等几种。对于经常受潮的木构件，宜采用属于油类防腐剂的混合防腐油，也称蒽油，由煤杂酚油（即木材防腐油）和煤焦油配制，遇水不易流失，药效较长。沥青在外观上呈黑色粘滞状，与蒽油类似，常被误用作防腐剂。但沥青只能防水而不能防腐，用沥青涂在未经干燥的木材上，则适得其反，阻碍了木材的风干。

不同的树种木材，由于细胞的内含物不同其耐腐性也有差别。马尾松、桦木等即属于耐腐性差的树种。对于同一树种的木材，边材较心材易腐，所以边材所占比率较大的树种，其耐腐性也较差。当采用这些树种的木材制作木结构时，均应用防腐剂处理。

防虫

蛀蚀木材的昆虫主要有白蚁和甲虫。白蚁的危害较甲虫广泛而严重。

白蚁是一种活动隐蔽，过群体生活的昆虫。在世界上共有2000多种，在中国也有近百种之多，主要分布于长江流域和南方温暖潮湿地区。白蚁以木材为主要食料，也离不开水分，且其生活有畏光性，到巢外取食，都在泥土筑成的蚁路中行进。故常在有木构件或木制品而靠近水源的地方筑巢。因此厨房、浴室等处阴暗潮湿部位的木构件易受白蚁蛀蚀。

在中国常见的危害木材的甲虫是家天牛、家茸天牛、粉蠹和长蠹。天牛以木材的纤维为食，幼虫在木材内蛀成坑道，老熟后在坑道末端成蛹，成虫羽化后向外咬一椭圆形孔飞出。主要危害木麻黄等阔叶树材。粉蠹及长蠹以木材的淀粉和醣类为食，故以危害阔叶树材的边材为主。成虫喜在木材表面的管孔中产卵。因此管孔较大的栎木、山核桃、刺槐等树种受害烈。幼虫将木材内部蛀成粉末状，只剩下一层薄薄的外壳，表面上小虫眼密布，其周围常有粉末状蛀屑。

甲虫主要侵害含水率较低的干燥木材，而白蚁对潮湿的木材为害较烈。所以采取构造上的防潮措施，使木构件与水源隔断，对减小白蚁的危害，有一定的效果。但构造上的防潮对防虫仅是一种辅助措施，凡是有白蚁或甲虫的地区，木结构和木制品均应用防虫药剂处理。

楠木、紫檀、柚木等树种有较强的抗白蚁性，杉木、柳杉、樟木等也有一定的抗白蚁性，但多数树种木材皆易受白蚁危害，如马尾松易受白蚁蛀蚀。所以对于易受白蚁危害的树种木材制作的木结构或木制品，都要用防虫药剂处理。

为了保证木结构的耐久性，世界各国都采用既能防腐又能防虫的药剂。如用硼酸、硼砂和五氯酚钠配制的硼酚合剂，是一种水溶性的药剂，可将木构件浸泡在药剂的水溶液中，若每立方米木材能吸收4.5～6千克的药剂（干剂重量），则能达到防腐防虫的目的。由于这种药剂遇水容易流失，故只宜用于不受潮的木构件。对易受潮的木构件，则应采用油溶性的五氯酚、林丹合剂。

防火

对申猴木结构及其构件的防火主要是测定其耐火极限，并根据建筑物耐火等级的要求，采取提高木构件耐火极限的措施。木构件的耐火极限，是指某种构件在专门的炉中，按模拟火灾温度（700～1000℃）的火焰进行燃烧，从开始到失去其原有的功能（对承重构件就是失去承载能力）的时间。如用厚度为 5厘米的方木胶合的门扇，其耐火极限为 1小时；截面为17×17厘米的木梁，其应力达到10兆帕，耐火极限为40分钟；截面为15×15厘米，高3.5米，应力达到4兆帕的木柱，25分钟后才破坏；而截面为29×29厘米的木柱，应力达6 兆帕，50分钟后才破坏。由此可见，木构件是具有一定的耐火性能，特别是截面较大的构件。这是因为木材是由中空的细胞组成，热导率较小。并且木材在燃烧过程中，在表面形成一层木炭，而木炭也有良好的隔热性能，因而减慢了木材的热分解。

木构件在火灾作用下，前2分钟是着火燃烧，在此后的8分钟内的炭化速率约为每分钟0.8毫米，由于形成木炭层，在这以后炭化速率减慢到每分钟0.6毫米。不同树种的炭化速率有一定的差别。木构件的耐火极限，除试验测定外，还可以根据已掌握的不同树种的炭化速率进行估算。

对于无保护层的木构件来说，应尽量采用截面尺寸较大的整体木构件，以提高耐火极限。试验证明，层板胶合构件的耐火性能与整体截面的木构件相似。所以采用截面大的层板胶合木结构，有利于防火。提高木结构的耐火极限有两个途径，一是加抹灰层或石膏板，如30×30厘米的木柱加2.5厘米的钢丝网抹灰层，其耐火极限可提高到1.5小时，另一是采用防火药剂浸注或涂防火漆，如丙烯酸乳胶防火漆，在100～200℃的温度下能分解出磷酸使木材脱水炭化，减少可燃气体的形成，在250℃左右能膨胀起泡，形成蜂窝状的防火隔热层，做到小火不燃，以防止初期火灾的扩展，一经离开火焰即能自行熄灭。

木屋艺术

据英国《每日邮报》27日报道，美国加州沙漠上一座有70年历史的小木屋再次焕发生机，艺术家发挥创意，用镜子与LED彩灯等物，赋予其晶莹剔透的美观，吸引了大批艺术爱好者参观。

10月中旬，艺术家史密斯(Phillip K. Smith III)来到了加州，用几面镜子、彩色LED灯与定制的电子设备，并发挥独具匠心的创意，创造了这座“透明”小屋。

在白天，借助镜子照出远处范围广泛的风景，小木屋看上去部分是透明的，好似沙漠上的海市蜃楼。

到夜晚，小屋的门与窗反射出红色、绿色与蓝色等光线，形状为方形或矩形。门窗上布满LED灯光，并由计算机控制，可逐步改变色调，将单调的景色变为生动的“挂毯”。

在10月的两个周末内，这座小木屋吸引了来自纽约与加拿大等地大约400名艺术家，一睹这座令人难以置信“透明”小屋的风采，

这座小木屋建在史密斯2004年从联邦政府买下的5英亩土地上，沙漠为主，间杂着灌木丛。