北美板式建筑是我给北美常见建筑起的名字,如果准确点说应该叫北美用木板搭建的建筑,其实在北美通常管这类建筑就叫木建筑或者木结构建筑,但我为了区分木结构建筑里工程木结构建筑,我还是愿意叫它北美木板搭建的建筑简称北美板式建筑。从结构形式上来说这种建筑并不是北美所独有,而是整个欧洲及北美都常用的一种结构形式,只是从外观上北美的和欧洲的略有不同。
北美板式住宅(来源于谷歌地图截图)
北美板式建筑的最大优势就是建筑格局灵活,无论立面的悬挑还是缩进都很随意,不用追求上下墙、梁的对应关系,也没有柱子束缚,几乎可以说想怎么盖就怎么盖。这个和中国的古建中的木结构有着本质的区别,中国的木结构梁、柱关系清晰,连接靠榫卯的形式来完成。
北美板式建筑典型构造
另外北美板式结构在保温、环保、充分利用可再生资源、固碳等等方面有着非常突出的优势。在日常房屋使用中,无论是钉个钉子还是在墙上开个孔,都极其方便。包括局部破损的修理工作也要比钢筋混凝土容易不少。在欧美可以见到很多百年以上的这类建筑。
北美板式建筑典型构造
北美板式建筑虽然具有着非常多的优势,但从建筑物的结构安全角度来说却有着越来越严重的问题。我们说这个问题之前还是用点篇幅来简单介绍下这种建筑形式。
首先这种建筑的基础部分会根据场地的情况选择有地下室和没有地下室两种形式,但无论哪种形式都是场地开挖后用混凝土做基础。有地下室的就是用混凝土根据上部结构的需要做墙,如果没有地下室就做简单的混凝土桩基或者混凝土底板就可以了。
北美板式建筑的混凝土底板(图片来源于网络)
基础之上的结构,基本靠钉子或金属连接件对木板进行连接形成墙体与楼板(偶尔局部会采用工程木)。
北美板式建筑外墙填充保温材料(图片来源于网络)
木结构搭建完成后,墙体内做保温,在房屋外侧采用呼吸纸包裹,再在呼吸纸外侧做外装饰。
北美板式建筑包裹呼吸纸
这样搭建的房屋基本靠师傅带徒弟的形式来传承,虽然也有结构设计,但更多的是一种经验性的、构造性的设计。之所以是经验性和构造性的设计,主要是由于材料本身以及每一个钉子的连接效果,每一个板材之间力传递的不确定性,造成计算软件很难相对准确地分析它的整体受力情况及抗震性能,虽然有很多科学家通过大量的试验在努力完善其计算方式,但这个缺陷依旧存在着。
北美板式建筑在地震中倒塌(图片来源于网络)
很久以前,有不少文章讲这种结构的抗震性能多么优秀,但随着生活方式的转变,越来越多的沉重构件或物品被放在了房屋的上部,如铺设石材、地暖、装饰物、挑空等等,造成房屋头重脚轻,造成地震中此类房屋的倒塌屡屡出现。另外就是由于建筑自重过轻,抗风能力极难提高。
另外,这样的房屋可持续使用性能较差。也就是说,随着使用要求发生变化而要去改变布局时非常困难,可以说是牵一发而动全身,一个局部格局的修改可能会牵扯到整个房屋结构的改造。
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