有一種材料，它很環(huán)保，給人溫暖而舒適的感覺(jué)；同時(shí)它耐久性好，使用年限可達(dá)百年甚至千年，它既可以做成一張薄紙又可以用以建造龐大的建筑體，它，就是木頭。地球上約有一兆英噸的木材，且每年約增加一千萬(wàn)噸。木材的蘊(yùn)藏量大，是碳中性的、可再生材料，是當(dāng)下最受關(guān)注的可再生能源之一。那么，生活中處處可見(jiàn)的木頭，你真的了解它嗎？
關(guān)于樹(shù)種
樹(shù)木主要分為針葉木和闊葉木這兩類，也就是我們常說(shuō)的軟木和硬木。軟木來(lái)自常綠的針葉林，如左圖的松樹(shù)，樹(shù)葉細(xì)長(zhǎng)如針，包括雪松，柏樹(shù)，冷杉，和云杉等。硬木如右圖橡樹(shù)這類闊葉樹(shù)，它的葉子具有扁平、較寬闊的葉片，還包括白蠟樹(shù)，柚木和胡桃木等。硬木和軟木主要由于各個(gè)樹(shù)種、及其生長(zhǎng)的環(huán)境、土壤、地理氣候的不同，導(dǎo)致其木材質(zhì)地和紋路的變化。硬木，比如榆木，胡桃木，橡木等，通常這類樹(shù)種樹(shù)干通直部分較短，但是樹(shù)木材質(zhì)堅(jiān)硬，比較適合制作家具。木材合適的含水率對(duì)木材家具制作有著很大的影響，一般需要控制在15%以下。而軟木大多高大筆直，紋理清晰，容易加工，是建造木屋別墅的主要材料。相對(duì)硬木，不易脹縮變形，而且更耐腐蝕。特別是木屋原產(chǎn)地——北美地區(qū)的SPF,是常見(jiàn)的用于木屋建造的結(jié)構(gòu)材料。
關(guān)于木材的強(qiáng)度
木材的特性包含各種因素，因此需要根據(jù)用途進(jìn)行選擇。主要的兩個(gè)因素為木材的外觀和強(qiáng)度，其中強(qiáng)度是建材的首要考慮因素。具體來(lái)說(shuō)，木材的密度越高，強(qiáng)度越高。其他因素如干燥程度也會(huì)影響強(qiáng)度，一般我們可以通過(guò)人眼觀察和機(jī)器輔助來(lái)幫助辨別強(qiáng)度。其它材料如金屬、塑料和陶瓷往往具有相當(dāng)均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在某一點(diǎn)的各個(gè)方向上力學(xué)性能是相同的。而木材不同，因其年輪和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，沿著纖維和垂直纖維方向一般都會(huì)有巨大的性質(zhì)差。如果你曾經(jīng)用斧頭砍過(guò)木頭就會(huì)知道，順延著木紋砍就很容易劈開(kāi)，直接垂直對(duì)著木紋劈就要困難的多。因此，木材是各向異性材料，這意味著一塊木材在不同的方向上具有不同的特性。木材強(qiáng)度基本取決于紋理方向，正確的使用其強(qiáng)度并不比鋼材弱。同理建造木結(jié)構(gòu)建筑也要考慮到木材的力學(xué)性能。傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)，會(huì)使用較大的木柱，使傳遞荷載的路徑平行于木紋方向，當(dāng)受力方向與木紋方向一致時(shí)，木材具有較高的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)壓力方向與木紋方向垂直時(shí)，其抗壓強(qiáng)度就要弱得多，通常需要增加支撐來(lái)阻止彎曲和折斷。
隨著對(duì)木材研究的不斷深入以及科技水平的提高，木材也在不斷的在打破以往人們對(duì)它的認(rèn)知，創(chuàng)造了越來(lái)越多的可能性。
根據(jù)美國(guó)馬里蘭大學(xué)的最新研究成果，原生木材直接處理成為一種超強(qiáng)超韌的高性能結(jié)構(gòu)材料，強(qiáng)度甚至媲美鋼材，實(shí)驗(yàn)方法主要通過(guò)熱壓法能夠最大程度壓縮木材，使木材達(dá)到最大致密化，同時(shí)消除了原生木材中的結(jié)構(gòu)缺陷，且保留纖維素的有序排列，從而大幅度提高木材的多方面強(qiáng)度指標(biāo)。
木材的性能
因?yàn)槟静木哂衅渌牧蠠o(wú)法比擬的環(huán)境學(xué)特性，知道木頭的特性之后，才能更好的使用它。
綠色，可再生
只要合理種植、砍伐樹(shù)木，相對(duì)于其他建筑材料如磚石、混凝土和鋼材等，木材最易再生產(chǎn)，速生材一般周期為10~50年。
對(duì)分別以木材、鋼材和混凝土為主要結(jié)構(gòu)材料，面積約2000平方米的不同住宅建筑進(jìn)行比較，結(jié)果表明：木結(jié)構(gòu)建筑消耗的能量是混凝土建筑的45%、是鋼結(jié)構(gòu)建筑的66%；木結(jié)構(gòu)建筑排放的等效二氧化碳是混凝土建筑的66%、是鋼結(jié)構(gòu)建筑的81%；木結(jié)構(gòu)建筑的空氣污染指數(shù)是混凝土建筑的46%、是鋼結(jié)構(gòu)建筑的57%;木結(jié)構(gòu)建筑的水污染指數(shù)是混凝土建筑的47%、是鋼結(jié)構(gòu)建筑的29%。因此，綜合考慮能耗、等效二氧化排放、空氣污染、水污染、生態(tài)資源耗用和固體廢棄物排放等因素，木材最為綠色環(huán)保。
越來(lái)越多的建筑師主張回歸木結(jié)構(gòu)建筑，并身體力行地推動(dòng)他們的主張。木材如果是取自可持續(xù)管理的森林，實(shí)際上是有助于碳的儲(chǔ)存，因?yàn)闃?shù)木在生長(zhǎng)過(guò)程中，會(huì)從大氣中吸收二氧化碳，釋放氧氣。每立方米木材能吸收大約一噸的二氧化碳，相當(dāng)于350升汽油。至于實(shí)際存儲(chǔ)多少，則取決于樹(shù)木的種類。
有保溫隔熱性能
由于木材本身構(gòu)造的特點(diǎn)，細(xì)胞內(nèi)有空腔，形成了天然的中空材料，使得熱傳導(dǎo)速度慢，保溫、熱性能好，所以木結(jié)構(gòu)有冬暖夏涼的特點(diǎn)。木材是優(yōu)良的隔熱材料，其熱阻值是鋼材的400 倍，是混凝土或磚的10倍。木結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)體系的中空墻體設(shè)計(jì)內(nèi)能填充保溫材料,進(jìn)一步提升了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體保溫隔熱性能。這意味著鋼材、混凝土或磚石結(jié)構(gòu)建筑如要達(dá)到與木結(jié)構(gòu)相同水平的節(jié)能性能，必須使用更多的保溫材料或加厚墻體。
建筑重量較輕
木材密度比傳統(tǒng)建筑材料都小。木材的強(qiáng)度與荷載作用方式、荷載與木紋的方向等因素有關(guān)，但只要設(shè)計(jì)合理，木材的抗壓、抗強(qiáng)度是完全能達(dá)到建筑標(biāo)準(zhǔn)的。
施工便利
木材易加工，可切成各種形狀。木結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)輕巧，運(yùn)輸和安裝都較容易，尤其對(duì)于輕型木結(jié)構(gòu)建筑安裝無(wú)需大型設(shè)備，3~4個(gè)月就能完成一獨(dú)立別的建造。
抗震性能良好
結(jié)構(gòu)物上的地震作用與結(jié)構(gòu)質(zhì)量有關(guān)，木結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕，產(chǎn)生的地震作用小;木結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)體系一般具有較好的塑性、韌性，因此在國(guó)內(nèi)外歷次強(qiáng)震中木結(jié)構(gòu)都表現(xiàn)出較好的抗震性能。2009年在日本神戶三木市，世界最大的振動(dòng)臺(tái)對(duì)一棟足尺寸的六層輕型木結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模擬1995年阪神地震強(qiáng)度的測(cè)試，試驗(yàn)證明了中高層木結(jié)構(gòu)對(duì)地震具有很好的耐受力。
預(yù)制化程度高
現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑一般采用工廠預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和建造方式。與其它建筑形式相比，木結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工周期能縮短2/3左右 。工廠預(yù)制、批量生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝、可最大限度控制質(zhì)量、加快施工速度、節(jié)約成本。木材十分輕巧，易于在現(xiàn)場(chǎng)施工且木材在運(yùn)輸過(guò)程中消耗的能源也較少。木結(jié)構(gòu)建筑自重輕，基礎(chǔ)施工用材也少。
（轉(zhuǎn)載自加拿大木業(yè)）
