自古以来
木材一直是应用最为广泛的建筑材料
中国传统木建筑类型多、分布广、
体系成熟、适应性强、生态性能佳
但是木材在自然环境中的缺憾也同样明显
受冻融变化、生物的侵蚀
很容易出现变形开裂
霉变腐烂、虫蛀、掉漆、褪色等现象
这将严重影响美观性和安全性
所以对于木材防火防水
防虫防腐的保护尤为重要
那么不同国家在处理木材的工艺上有哪些差异呢
如今又有什么新技术新产品出现呢？
01.
中国古代木建筑的
防虫、防腐处理
晋代以前人们就注意到选取耐腐的木材
从民间流传“水浸千年松，搁起万年杉”的俗语
可知古代工匠很早即已懂得
不同的木材有着不同的防腐性能
通过长期的实践他们知道
杉木暴露在空气中是不易腐朽的
而柳木、柏木、红松埋在水土之中是较难腐朽的
根据各种构件位置、性能的异同
选择性能不同的木材
在建筑施工中
古代工匠还采取了一些相应的防腐措施
我国古建筑为防止雨水淋湿版筑墙
很早以来屋顶上就采用了较大的出檐
对于木材本身的防腐处理
创造了药剂法、浸渍法、涂刷和油漆法、
烟熏法和焦灸表皮法等
①药剂法：明周履在《群物奇制》中提出“活湿松木段柱顶上凿一窝洞，以桐油注入，搁起一夜则水自下流，干又不生白蚁”。此法现代科学已得证实。
②浸渍法：公元四世纪(晋)葛洪所著的《抱朴子》中有“铜青涂木，入水不腐”的记载，现代科学证明把材料泡在铜青(醋酸铜)溶液中处理，确有良好的防腐效果。南方一些地区还有采用石灰水、海水、盐水、明矾水来浸渍防腐要求高的木材，这些实质上都是灭菌处理。
③涂刷和油漆法：在殷商时期就有采用矿物颜料涂饰木材表面和使用漆器了，其中矿物颜料有一定的覆盖力和*菌性，而油漆则有一定的隔绝空气和水分的性能。
④烟熏和焦灸表皮法：烟熏房间客观上即起控制木材表面菌虫繁殖生长的作用。
02.
西方木建筑的发展
回顾当代西方木结构技术的发展
材料是实现木结构转型的基础
木材在建筑中的利用可以分为3个主要的阶段
19世纪以前
原木是建筑中不可替代的材料
19世纪后，新的建筑材料和结构形式
如钢筋混凝土和钢材等逐步代替木材
直到1970年代
木材因其可再生和多样化的属性再度被重视
开启了以胶合木为材料的
轻型木结构及木产品的新阶段
胶合木、复合木材等的出现
使得木结构建筑不再受木材天然尺寸的限制
轻型木结构是欧美最普遍的木结构建造方式
其特点是使用断面较小的规格材
均匀紧密分布连接
由主要和次要结构构件共同构成框架组结构传导荷载
并使用斜撑和金属加强件进行结构加固
加工精度大幅提高
谈到预制，中国古代木结构中
梁和柱等主要构件也是预先加工
再进行现场搭建
实际也是一种预制加工技术
△中国古建筑匠人预制榫卯木构件
而模数制度是实现预制的前提
中国古代工匠通过对建筑尺度和等级的把控
创造出普世的模数制度
是值得我们现代人学习和传承的
宋“材分制”
清“斗口制”
当代木结构装配技术主要应用于
现代木结构工业生产的标准化处理
即对木结构的构配件进行标准化加工
再利用现代技术进行模块化生产和装配
它具有可以缩短工期、建造便捷、
节约资源、绿色环保等优点
欧美在过去的10-15年
强力发展重型木结构体系
木材从原先只能建造小型建筑的局限
提升到了更多建筑类型中
包括高层、大跨的预制加工
以及装配式模块化建筑上
能够与混凝土、钢结构建筑同台竞争
△澳大利亚Pingelly娱乐文化中心
关于中国未来木建筑的发展
我们可以把视线聚焦到
有着与中国传统木建筑体系同根同源的日本
木材良好的保温性能
能够创造出冬暖夏凉的室内空间
轻质结构能够有效防止地震灾害的侵袭
这是木材在日本本土经久不衰的原因
△外立面经过日本的传统烧杉工艺处理
木材的缺点通过现代技术的手段
现已可以很好地解决其防火、防腐、
防白蚁、防潮、防水等问题
如现代最常用的两种方式：
火烧木和炭化木
03.
现代木材的防虫防腐处理
火烧木
火烧木又叫烧杉板
是日本的一项传统工艺
1600年前日本是一个木材极为缺乏的国家
而又滨临海岸线
当地的木屋多取自海上的浮木
而在自然气候的影响下，木质常年受损
甚至还经常发生虫蚁灾害
当时的日本人就发明了这种用火烧木头的方式
经历烈火烧过“碳化”的木头
就像穿了一层盔甲，不仅能够防虫蚁
还能起到防潮的作用
于是烧杉板的木材处理方式开始在日本广为流传
需要注意的是
烧衫板需要在低氧、或无氧的情况下
进行不充分的燃烧
保证半纤维素在被降解的同时，纤维素不会被消耗
木质材料的受力物质主要是来自于内部的纤维素，其中部和外部则是由半纤维素和半纤维素组成的阵列木质素组成。半纤维素本身具有一定的活性不仅带有营养物质吸引虫蚁，它还有吸湿的羟基会导致腐朽菌的生长。可以说半纤维素是木质材料坚固程度的破坏者。
火烧是进行炭化最直接的方式
传统烧杉板的做法是将木材捆绑成
三面围合的状态用沾水的绳索加以固定
用报纸等易燃物品塞入塞入底部用作引燃
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在进行燃烧时
在每两块木板的缝隙之间均匀放置一定的阻碍物
一方面允许少量的空气进入
确保燃烧炭化过程的进行
另一方面均匀放置的阻碍物
也确保烧杉板的炭化更为平均
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短短一会儿之后
将绳索解开浸水灭火
木材的一面便可以炭化完成啦
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由于这样制作费时费力
现在的手法主要是用燃烧器进行火烧
温度可控且燃烧均匀
在对木材进行炭化处理时
又不会将其点燃，炭化过程更为方便
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当杉木板一面碳化程度差不多时
洗净晾干，再涂桐油防护
可使木材的使用寿命延长至八十年之久
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炭化木
炭化木源于欧洲
在户外建筑的应用更为广泛
是在不含任何化学添加剂的条件下
用高温对木材进行同质炭化处理
使木材表面呈现丰富的木纹效果
并具有防腐作用
常用的木材有花旗松、赤松、杉木、樟子松等
炭化木分为两大种类：
表面炭化木与深度炭化木
表面炭化木：
表面炭化木是用氧焊枪烧烤而成，木材的表面具有一层薄炭化层，突出了木材的纹理，产生立体美观的效果。
这类炭化木也称为室外炭化木或者工艺炭化木，是纯天然防腐木，没有毒害，炭化出表面的凹凸感，产生立体效果，纹理清晰，用途丰富。
表面炭化木的耐腐性为二级，平均含水率在6%左右，推荐适用范围是户外，地面以上，不建议接触水土，也不可做承重使用，主要适用于做一些户外家具，地板，围栏之类。
深度炭化木：
深度炭化木是经过200度左右高温炭化处理的木材，又被称为完全炭化木、同质炭化木。
它的内部营养成分被破坏，阻断了木材腐坏必需的营养链，具有较好的防腐防虫功能，木制品也能够做到不变形，不开裂，具有较长的使用寿命。
深度炭化木的耐腐性达到三级，平均含水率在8%左右，可以适用于室内使用，墙板、家居、配饰等都可以，承重力稍强一些。
在其优秀的稳定性和环保性外
还具有利于加工的优点
由于在制作过程中做到了完全脱脂
克服了表面起毛的弊病，漆面也不易脱落
炭化木在室外使用时
建议使用防紫外线木材涂料
以免时间久后木材褪色
在室内使用时一般无需进行特别的表面处理
如果有特殊要求的话
可以采用上漆、上蜡、上油等
火烧木是经过明火烧后使表面炭化
炭化木是利用热量和水蒸气均一炭化
无论是火烧木还是炭化木
经过炭化处理后颜色都会略加变深
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既能满足木材用于室外环境的耐久性
又能保持天然色彩和质感的木材
这里不得不向大家分享另外一款出色的材料
若有涉及任何版权问题，请联系我们将尽快妥善处理。
