美国轻型木结构别墅住宅建造过程图解1

 

 

资料来源：

 

http://wene.net/photo.htm

 

建造时间：

 

2006年

 

建造地点：

 

美国，北卡罗来纳州，戈尔兹伯勒。

 

 

第一部分

 

民智一郎，对木材以及对木结构住宅的一些粗浅认识

 

木材，是人类比较早就应用的一种常用建筑材料。

 

天然生长的树木加工而来的木材，轻质可塑，在住宅建造中比较多见。

 

树木种植，木材生产加工，相对于水泥钢筋混凝土以及粘土砖块等材料的生产加工而言，对地球环境的影响是有着好的一面。

 

按照现代的说法，木材还是一种可再生的环保型的材料。

 

过去，人们对木材的认识是：木材容易遭受水体的浸湿，木材容易腐朽，木材容易遭受虫蚁的蛀蚀，木材容易降低结构强度，木材容易着火产生危险的火灾，等等。

 

现如今，采用现代技术加工制作的木材，配合多项技术构造措施之后，则可以较好地避免或者克服上述种种缺陷。

 

木材属于天然无污染的产品，是人们愿意使用的一种比较亲近的家用材料。

 

使用木材建造的房屋住宅，与使用水泥钢筋混凝土，或者是使用砖石等材料建造的房屋住宅相比，有着一些特点：

 

木结构住宅，建造施工效率高，建造工期短，建造现场湿作业少，房屋体重较轻，抗震性能好，配套防火、保温、隔热、吸音、隔声等多项技术措施以后，现代木结构住宅，冬暖夏凉，节能环保。

 

在人们比较关注的木结构住宅的防火阻燃性能方面，经过积累历史经验分析来看，实际上要靠三个方面的综合配套来保证：一是人防，二是物防，三是技防。

 

所谓“人防”，就是在木结构住宅的使用过程中，人们平时就要有意识地注意防火，生活中，尽可能地避免或者减少火灾灾害的产生；

 

所谓“物防”，就是指，组成房屋结构框架的木材构件本身，可以预先进行防火耐燃方面的技术处理，另外，在围护构造上，使用难燃的材料进行围护，有效切断火苗接触的途径；

 

所谓“技防”，就是住宅内部要配备消防器材，配备灭火器、烟雾发生报警器，等等。

 

虽然大家会从电视上经常看到，西方某某国家，某地的木结构住宅发生了火灾，造成了财产损失和人员伤亡，但是，相对于世界上一些落后国家，住宅发生灾害的情况而言，从统计上来讲，所占比例应该是比较少的。经过冷静的动脑分析，大家也不难会得出这一结论。

 

第二部分

 

关于西方国家轻型木结构住宅的部分补充图片材料

 

 

原木加工锯材示意图

 

 

在欧美地区流行的现代轻型木结构独立住宅中，主要使用所谓的“规格材”木材构件。

 

所谓轻型木结构独立住宅，是指利用规格材和木质结构板板材，首先借助钉子，组合搭建独立住宅的墙体承重框架部分，然后，利用木搁栅构件，组合搭建水平承重楼层，利用多榀桁架屋架，组合搭建独立住宅的屋盖承重部分。独立住宅整个承重框架体系建造完毕之后，在外墙的外侧，钉贴外墙壁板（或者叫外墙挂板），在木材框架的中间，填充无机物材质的保温材料，在外墙的室内一侧，钉贴防火纸面石膏板。后续施工，则进行相应的室内外装饰装修。

 

现代木结构独立住宅，在欧美等发达国家应用比较普遍。有数据表明，在北美地区，80％ 的人居住在木结构独立住宅里面，在北欧的芬兰和瑞典，有90％的民居住宅，为一层或者两层的木结构独立住宅。

 

轻型框架式木结构承重体系，是由构件断面比较小的规格材，均匀密布连接组成为一个整体系统，通过系统中的主要结构构件和次要结构构件共同作用，来承受各种荷载，并将荷载传递到基础上。这种流行于北美的住宅建造方法，其木结构组成部分，俗称为“2× 4”结构。

 

“2×4”结构的主要特点是使用标准规格的木材构件，在木材加工厂或者独立住宅的建造施工现场，拼装制作墙体框架单元，在施工场地，搭建组装住宅的木结构墙体框架系统，在楼层、墙体、屋面部分，均铺设标准规格的结构胶合板或OSB定向刨花板。

 

北美规格木材软木质木材的规格尺寸表

 

标称	实际	标称	实际	标称	实际
（英寸）		（英寸）		（英寸）
1×2	3/4×1 1/2	2×2	11/2×1 1/2	4×4	31/2×3 1/2
	（19毫米×38毫米）		（38毫米×38毫米）		（89毫米×89毫米）
1×3	3/4×2 1/2	2×3	11/2×2 1/2	4×6	31/2×5 1/2
	（19毫米×64毫米）		（38毫米×64毫米）		（89毫米×140毫米）
1×4	3/4×3 1/2	2×4	11/2×3 1/2	6×6	51/2×5 1/2
	（19毫米×89毫米）		（38毫米×89毫米）		（140毫米×140毫米）
1×6	3/4×5 1/2	2×6	11/2×5 1/2	8×8	71/4×7 1/4
	（19毫米×140毫米）		（38毫米×140毫米）		（184毫米×184毫米）
1×8	3/4×7 1/4	2×8	11/2×7 1/4
	（19毫米×184毫米）		（38毫米×184毫米）
1×10	3/4×9 1/4	2×10	11/2×9 1/4
	（19毫米×235毫米）		（38毫米×235毫米）
1×12	3/4×11 1/4	2×12	11/2×11 1/4
	（19毫米×286毫米）		（38毫米×286毫米）

 

 

北美轻型木结构住宅规格材断面尺寸标注示意图

 

 

规格材断面标称尺寸与实际尺寸对应关系示意图

 

approximate dimension of 2" thick stock lumber：2英寸厚规格材近似尺寸

 

 

工厂加工生产的轻型木结构住宅用材2X4规格材堆放场地

 

天然木材属于各向异性材料，未经过特殊构造处理，容易变形，由于木材纤维纹理方向的不同，其各方向的力学性能指标也不一样。采用现代技术和措施，经过深加工，可以尽量避免这些缺陷，将木材加工成性能稳定的构件材料。

 

“集成木材-Laminated timber”，也有的叫“胶合层积材”，或者叫“胶合木-GluLam”

 

将经过处理的木材构件，按纤维纹理方向的不同，交错搭配，使用低毒性的粘合剂，经过高压处理，可以加工成所谓的集成木材构件。

 

 

 

某集成木材构件实物外观

 

 

 

 

某集成木材构件实物端部局部外观

 

 

 

 

某集成木材构件实物外观

 

 

 

 

某集成木材构件实物样品局部外观

 

 

 

 

某集成木材构件实物端部局部外观

 

 

 

 

独立住宅建造现场，多根集成木材大梁，临时存放点。

 

 

 

 

某两层轻型木结构独立住宅，构造组成，三维立体剖解示意图。

 

（提示：轻型木结构独立住宅，外部砖墙，为围护性非承重墙体。）

 

SUPERGLASS HOUSE = Super Glass fiber Insulation House = 超厚玻璃纤维绝缘住宅 =超厚玻璃纤维保温隔热住宅

 

 

 

 

 

 

某轻型木结构住宅，构造组成示意图。

 

Single top plates：单层顶板

 

No headers in non-bearing walls：非承重墙上不需要门楣板

 

Windows aligned with stud layout：窗口跟立柱分布对齐

 

Stack framing 24” O.C.：一组结构构件间距24英寸（60.96厘米）（O.C.——On Center：中心距离。）

 

 

 

 

某轻型木结构住宅，上部屋面，墙体、屋架、屋面板，三者连接关系示意图。

 

 

 

某轻型木结构独立住宅，几个关键节点部位，连接构造组成，三维立体剖解示意图。

 

 

 

 

某轻型木结构住宅框架组成局部示意图

 

 

 

 

某轻型木结构住宅框架组成局部示意图

 

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅，几个关键节点部位，使用钢制连接件固定连接，分解示意图。

 

 

 

 

某轻型木结构住宅框架组成局部示意图

 

 

 

 

某轻型木结构住宅，首层地面，木搁栅/木托梁承重楼层结构，组成示意图。

 

 

 

 

某轻型木结构住宅，外部墙体下部，木搁栅承重楼层外端，钢筋混凝土基础墙顶面，三者连接关系示意图。

 

STUD：木结构立柱（墙骨）

 

WOOD OR PLYWOOD SHEATHING：木板或胶合板护板

 

HEADER JOIST：丁头搁栅/丁头龙骨/丁头托梁

 

NAIL TO JOIST（JOIST NAIL）：搁栅钉/龙骨钉/托梁钉

 

TOENAIL TO SILL：斜钉下去的钉子到底部木板

 

SUBFLOOR：底层地板

 

JOIST：搁栅/龙骨/托梁

 

SILL：底部木板

 

BOLT (8’O.C.)：螺栓（8英尺，约合2.4384米，O.C.——On Center：中心距离。意思是：沿水平方向，每2.4384米，固定1只螺栓。）

 

SILL SEALER：基础墙顶面隔潮保护层密封

 

 

 

 

某轻型木结构住宅，外部墙体下部，木搁栅承重楼层外端，钢筋混凝土基础墙顶面，三者连接关系示意图。

 

 

 

 

 

 

轻型木结构墙体框架构造组成示意图

 

1、Top plate：顶板

 

2、Diagonal brace：对角斜撑

 

3、Jack stud (over)：小立柱（在上面）

 

4、Lintel：门楣板

 

5、Head trimmer：上部托梁板

 

6、Bottom plate：底板

 

7、Common stud：普通立柱

 

8、Jamb stud：门框立柱

 

9、Secondary jamb stud：第二门框立柱

 

10、Sill trimmer：窗台托梁板

 

11、Jack stud (under)：小立柱（在下面）

 

12、Nogging：木砖

 

轻型木结构墙体框架构造组成示意图

 

Top plate：顶板

 

Header：门楣板

 

16” OC：16英寸（OC——On Center：中心距离。），约合40.64厘米。

 

Window Rough Opening：粗糙窗洞口

 

King Stud：主要立柱

 

Trimmer Stud：短立柱

 

Sill：窗台板

 

Sill Plate：底板

 

 

 

 

轻型木结构墙体框架构造组成示意图

 

Wall Framing – Elevation：墙体结构——

 

Section Thru Window Rough Opening：通过窗口粗糙开放部分（意义：右边立剖面图的产生：为沿左边图中，窗洞中间位置，竖向剖切，向一侧投影产生。）

 

Framing A Window Rough Opening：某粗糙窗洞口构造组成示意图

 

 

 

轻型木结构墙体框架构造组成示意图

 

 

 

轻型木结构墙体框架构造组成示意图

 

TYPICAL 2X_：典型2X4断面，或者2X6断面，或者2X8断面，立柱墙体。（标称尺寸：2X4英寸，实际尺寸：38X89毫米；标称尺寸：2X6英寸，实际尺寸：38X140毫米；标称尺寸：2X8英寸，实际尺寸：38X184毫米。）

 

TYPICAL FLOOR I-JOISTS：典型工字型楼层搁栅（典型工字型楼层龙骨）

 

≤80 Feet INTERVALS：小于等于80英尺区间（即间隔：24.384米，需要设置1道双工字型楼层搁栅。）

 

 

 

 

 

轻型木结构承重墙体框架中，墙角位置的几种组合形式，三维立体剖解示意图。

 

Stud Corner：立柱墙角

 

DRYWALL CLIP：纸面石膏板壁夹

 

（提示：图中小黑点，表示连接固定钉子的位置。）

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

Standard Timber Frame Wall：标准木框架墙

 

140X38mm Vac Vac Treated C.L.S Studs at 600mm Centres with 9mm OSB 3 Sheathing, providing a strong and economical to insulate structure.

 

600毫米汞柱，压力浸渍，防腐剂处理，2X6英寸断面尺寸，木材立柱。钉设3层9毫米厚护墙板，提供一个强大和经济的绝缘（绝缘，即保温隔热的意义）结构。（vacuum treated：真空处理）

 

轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图，从外到里，构造组成：

 

Outer Leaf of Masonry：外层砌体（Supplied by others：（或者是）其它替代）

 

Drained and Vented Cavity：排水和通风空腔间隙

 

Breather Membrane：呼吸膜

 

“Tyvek House Wrap”：美国杜邦公司生产的“特卫强”外墙防水透汽膜（具有单方向透潮的显著特征，即潮湿气体，可以由里侧，通过特制呼吸膜，排到外侧，而外侧的雨水或者潮气，则不能通过呼吸膜，进入到里侧。）

 

OSB 3 Sheathing： OSB3定向刨花板外墙护板

 

Thermal Insulation：热绝缘

 

V.C.L （Vapour Control Layer）：蒸气控制层

 

Plasterboard：纸面石膏板

 

 

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

（提示：外侧围护性非承重墙体，需要使用钢制拉接件（tie），与里层墙体进行拉接固定。）

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

A - RATED WALL BUILD UP：A级墙建造

 

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

 

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造墙体组成示意图

 

Brick veneer wall：砖贴面墙

 

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造墙体组成竖向剖切断面示意图

 

 

 

某种轻型木结构框架复合构造保温墙体组成示意图

 

 

 

 

 

 

现代意义上的轻型木结构住宅，一般是配套如下几个方面的防火耐燃的技术构造措施：

 

第一，木结构框架内部，填充无机物材质的不燃型玻璃纤维保温材料。一方面，这些填充材料，可以起到防火、保温、隔热的作用，另一方面，这些填充材料还可以起到吸声、隔音的作用。（当然，要注意：这些纤维保温材料，遇潮吸水以后，其性能会大大降低。）

 

 

 

 

 

第二，在木结构框架的外侧，采用防火型双面纸面石膏板，进行围挡饰面。一方面，石膏板具有很好的防火阻燃、保温隔热、吸音隔声等多种功效，另一方面，石膏板本身的材料构成，还决定了石膏板具有调节室内空气湿度的作用。

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，纸面石膏板钉设，施工现场。

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，天棚位置，借助专用升降器械，进行纸面石膏板钉设，施工现场。

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，纸面石膏板墙面，钉眼、板缝处理，施工现场。

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，浴室防水纸面石膏板墙面，施工现场。

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，淋浴间防水纸面石膏板墙面，施工现场。

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，浴室防水纸面石膏板墙面，粘贴瓷砖，施工现场。

 

（提示：图中竖向红线，为红外线电子测量仪器，射出的垂直线的痕迹。）

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，纸面石膏板墙面，钉眼、板缝处理完毕之后，墙面表面喷涂粉刷，施工现场。

 

 

 

 

某轻型木结构独立住宅内部，纸面石膏板墙面，钉眼、板缝处理完毕之后，墙面表面喷涂粉刷施工现场。

 

 

 

第三，现代意义上的轻型木结构住宅，在外墙的外侧，有的还砌筑围护传统的砖石墙体，进行保护处理。这层保护性墙体，不承重，属于是非承重墙，仅仅是起围护性的作用。经过围护砖石墙体的现代轻型木结构住宅，在防火、防风、防日晒雨淋、防木材受潮雨水腐朽等方面，都起到了非常重要的作用。

 

现代设计思想和现代施工技术相结合，而建造的轻型木结构住宅，只要在下部的基础方面，四周的墙体方面，上部的屋顶方面，做好防水、防潮方面的构造处理，再加上，从设计施工方面，配套防火阻燃方面的一些技术措施，这种木结构住宅房屋，它的使用寿命，肯定会大大延长。

 

有人说，长期生活在天然木材围护的住宅中，人们的寿命会延长，此话不无道理。

 

总之，现代技术意义上的木结构住宅的好，国内许多人是无法体会到的。

 

 

 

第三部分

 

本案美国轻型木结构别墅住宅建造过程图解

 

 

 

本案美国别墅住宅建造完成时的现场外观

 

（提示：外表看着是砖墙结构的住宅，其实内部是轻型木结构承重框架。）

 

 

 

住宅建造施工现场

 

 

 

别墅主人与建造施工单位负责人在一起

 

 

 

 

建造场地定位放线，准备进行基础地基基坑的挖掘施工。

 

 

 

条形基础基槽的挖掘施工现场

 

 

 

地基基坑挖掘施工现场全景，右侧蓝色的柜子，为施工现场的移动式厕所。

 

 

 

在下部现浇钢筋混凝土条形基础的上部，使用预制混凝土空心砌块，

 

进行所谓“地下架空层基础”（爬行空间——Crawl space）的砌筑施工。

 

 

 

地下架空层基础墙体，砌筑施工现场。

 

局部墙体的外侧，围贴砌筑空心粘土砖墙体。

 

 

 

地下架空层基础墙体，砌筑施工现场。

 

 

 

地下架空层基础墙体的上部，首层室内地面，水平结构楼层的承重框架，所需木龙骨骨架材料，运进施工现场。

 

 

 

在地下架空层基础的墙体上方，水平木结构楼层的承重框架，已经搭建完成。

 

具体细节的处理，回头再看前面的补充图片材料。

 

 

 

一楼位置，“2×6”规格材，或者“2×4”规格材，轻型木结构（Timber frame）墙体框架，搭建施工现场的外观。

 

 

 

具体细节的处理，回头再看前面的补充图片材料。

 

 

 

在轻型木结构墙体框架的外侧，钉贴木制胶合板板材。

 

 

 

轻型木结构屋架，搭建施工现场的外观。

 

 

 

轻型木结构屋架，搭建施工现场的外观。

 

 

 

外墙墙体的表面，钉贴美国杜邦（DUPONT）公司生产的所谓“呼吸膜——Breather Membrane”。

 

“特为强——Tyvek House Wrap”牌呼吸膜

 

美国杜邦公司生产的“特卫强”外墙防水透汽膜，具有单方向透潮的显著特征，即潮湿气体，可以由里侧，通过特制呼吸膜，排到外侧，而外侧的雨水或者潮气，则不能通过呼吸膜，进入到里侧。

 

 

 

屋顶木结构承重屋架框架的外侧，已经开始铺设一层黑色的专用防水、透潮薄膜。

 

 

 

轻型木结构屋架的下部，施工现场。

 

 

轻型木结构屋架的下部，施工现场。

 

阁楼地面，铺设OSB定向刨花板地板材料。

 

 

 

 

阁楼内部的施工现场

 

 

 

室外屋檐位置的施工现场局部特写

 

 

 

 

木制墙面的外侧，“特为强——Tyvek House Wrap”呼吸膜，钉贴完毕之后，

 

具有保温构造特点的门窗也已经安装到位，四周缝隙，并使用专用材料，进行了密封处理。

 

 

 

 

施工现场外观全景

 

屋面已经铺贴沥青油毡材质的专用屋面瓦片材料（Asphalt shingle）。

 

补充6幅非本案中的屋面铺贴沥青油毡瓦片的图片——

 

 

 

 

 

本案别墅住宅施工现场全景

 

 

 

施工过程中，内部质量检查。

 

 

 

 

木结构楼梯段位置的施工现场

 

 

 

 

阁楼内部的施工现场

 

 

 

阁楼内部，石膏板墙面，钉眼、板缝密封处理。

 

实际上，木结构框架的中间，已经事先填充了无机物材质的保温材料，并且使用专用的防潮薄膜，进行了围封处理。

 

 

一楼内部，装饰施工现场。

 

 

 

轻型木结构住宅外墙外侧，进行非承重粘土砖墙的砌筑施工。

 

具体细节，参考前面的补充图片资料。

 

 

 

 

厨房内部的施工现场

 

 

 

一楼内部，室内壁炉附近的施工现场。

 

 

 

从地下架空层基础顶面，也就是从一楼的室内地面，过渡到室外地坪平面，出入口位置，台阶的砌筑施工现场。

 

 

 

室内壁炉附近，装饰施工现场。

 

 

 

主体建造完成时的别墅住宅的外观

 

 

 

出入口位置，门廊下部，瓷砖地面铺贴，施工现场。

 

 

 

室外地坪上，混凝土地面的现场浇注施工现场。