抗 震 北美式木框架建筑的一個(gè)已被證實(shí)的特點(diǎn)是其在地震中極好的生命安全性能。與其它形式的房屋建筑相比，平臺(tái)框架式木房屋是地震時(shí)最安全的地方之一。按照最新的法規(guī)設(shè)計(jì)并構(gòu)造地震帶中所有的建筑物是很重要的。

在過(guò)去的50年中，我們對(duì)由地震造成的風(fēng)險(xiǎn)以及在地震時(shí)生存能力的認(rèn)識(shí)都得到了提高。但與此同時(shí)，人口的急劇上升和城區(qū)密度的不斷增長(zhǎng)也增大了人類的地震風(fēng)險(xiǎn)。

地震是地質(zhì)板塊在移動(dòng)中能量的突然釋放。世界上有些地方，如北美的西海岸，是地震高危地區(qū)。那里的建筑物必須抵抗很強(qiáng)的地震力。這些地震力取決于地震的強(qiáng)度、震源的遠(yuǎn)近、造成地震的地質(zhì)活動(dòng)的類別，以及給定建筑物周邊的地質(zhì)狀況。

1995年日本神戶地震，圖后景為三幢未受

損壞的現(xiàn)代式木框架建筑物，前景為倒塌的老式建筑物。

每種結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的特征，例如剛性和強(qiáng)度，因而對(duì)地震力的反應(yīng)也不同。地震使一棟建筑物水平和垂直晃動(dòng)。水平力又稱為橫向力或剪力，它是對(duì)抗震設(shè)計(jì)的真正挑戰(zhàn)。

作為一種結(jié)構(gòu)材料，木材在地震性能表現(xiàn)上明顯優(yōu)于其它材料。木材質(zhì)硬且量輕，因而地面加速度在木建筑物上所產(chǎn)生的能量沒(méi)有其它建筑物大。木框架系統(tǒng)的另一個(gè)額外優(yōu)勢(shì)是其柔韌性優(yōu)于其它材料，可以吸收并消散能量。

木材在北美用于建筑時(shí)，幾乎總是被用于稱為平臺(tái)式或西部式框架的輕型框架風(fēng)格的房屋中。在這種建筑中，木構(gòu)件細(xì)小、尺寸規(guī)范、間隔緊密。樓板一次只建一層，因而每層樓板就成了建在其上的新樓板的建筑平臺(tái)。大多數(shù)的框架由三個(gè)部分組成：構(gòu)成墻壁骨架的垂直墻骨；構(gòu)成樓板的水平托梁；支撐屋頂?shù)拇芑蜩旒?。?dāng)墻由斜撐木板條或輕質(zhì)木制復(fù)合板而形成墻體覆面，它便具有了橫向抵抗力，并進(jìn)而形成了一個(gè)剪力墻系統(tǒng) 輕質(zhì)、高強(qiáng)、且建造效率高。所有部件共同支撐起建筑物。

輕型框架木結(jié)構(gòu)開始于100多年前的北美。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，無(wú)論在建筑物性能表現(xiàn)上還是在裝配它的行業(yè)技藝上，其業(yè)績(jī)已得到公認(rèn)。北美各地的許多本世紀(jì)初建造的木結(jié)構(gòu)便是這種系統(tǒng)可靠性的有力證明。 這種北美系統(tǒng)在其它地區(qū)也證明有同樣好的表現(xiàn)。毀壞性最大的近代地震之一是1995年的日本神戶地震。這場(chǎng)里氏6.8級(jí)、使6,000人喪生、財(cái)產(chǎn)損失超過(guò)1000億美元的地震對(duì)所有多次受到嚴(yán)重的橫向和豎向地震力的建筑物來(lái)說(shuō)都是一次殘酷考驗(yàn)。在這場(chǎng)地震中，以傳統(tǒng)日本式梁柱風(fēng)格建造的較舊房屋都被摧毀。以北美抗震標(biāo)準(zhǔn)建造的新房屋則幾乎未受影響。

全國(guó)木產(chǎn)品研究機(jī)構(gòu)研究了過(guò)去40余年世界上主要地震中將近50萬(wàn)棟木結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)，并于最近公布了可靠的數(shù)據(jù)。研究表明無(wú)論其新舊如何，北美式木框架建筑在地震中表現(xiàn)良好。在調(diào)查的7次地震中，總共只有34人因?yàn)槠脚_(tái)框架建筑損壞而喪生。相比之下，1999年的土耳其地震摧毀了在建筑中廣泛使用磚石和混凝土的區(qū)域，造成了40,000喪生。這并不是說(shuō)磚石和混凝土不適合用于地震帶，但是，這些建筑系統(tǒng)要求特別注意遵守設(shè)計(jì)和建筑標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到良好的抗震能力。而木制系統(tǒng)的要求則比較寬松。

調(diào)查報(bào)告表明在地震中倒塌的北美式木建筑非常少。觀察到的為數(shù)不多的幾處倒塌一般是由于多層建筑中一樓脆弱所致。許多現(xiàn)代房屋在其一樓外墻上有很大的開口（用于大窗戶、露臺(tái)門、車庫(kù)門），無(wú)論是什么樣的建筑，開口都會(huì)削弱這些墻壁的強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)和建造中從工程學(xué)角度做出適當(dāng)判斷、并仔細(xì)遵循最新房屋法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)可消除一樓脆弱的問(wèn)題。

無(wú)論是新建筑還是對(duì)現(xiàn)存建筑翻新使其達(dá)到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，良好的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下幾點(diǎn)關(guān)鍵特性。

特別注意潛在的一樓脆弱問(wèn)題 在穩(wěn)定地面上建立牢固的地基墻壁與地基緊密接合 主要墻壁中的橫向抵抗力，包括腳凳墻（這些是介于地面和一樓之間的矮墻，它們形成一個(gè)管線空間或底層墻壁的一部分）其它木部件與墻骨間的恰當(dāng)釘合，沒(méi)有一棟建筑可以做到完全防震，但是良好的抗震設(shè)計(jì)會(huì)將結(jié)構(gòu)損壞減少到最低限度，最重要的是，它會(huì)在大地震發(fā)生時(shí)保護(hù)居住者的生命。最佳抗震效果的取得有賴于遵循現(xiàn)代房屋法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，在建造大型或復(fù)雜建筑物時(shí)需請(qǐng)專業(yè)結(jié)構(gòu)工程師幫助。

防火 木結(jié)構(gòu)別墅的防火性能取決別墅中用于構(gòu)成屋頂、墻壁和地板的建筑材料及其它相關(guān)部分的整體裝修材料。木結(jié)構(gòu)別墅由于采用了結(jié)構(gòu)上的全封閉和內(nèi)墻壁的石膏板裝修，所以其防火性能和磚石或鋼混的住宅的防火性能一樣。石膏板不僅能自然調(diào)節(jié)室內(nèi)外的濕度，同時(shí)也是極好的阻燃材料。據(jù)資料介紹1991年12月14日在日本對(duì)一棟北美木結(jié)構(gòu)別墅進(jìn)行了在大地震狀況下的火災(zāi)破壞試驗(yàn)。試驗(yàn)中模擬發(fā)生大地震，搖晃房屋，然后在室內(nèi)外人為制造火災(zāi)。該試驗(yàn)?zāi)局苿e墅表現(xiàn)了極好的防火性。在一屋子失火的情況下，火勢(shì)要經(jīng)過(guò)45分鐘才會(huì)蔓延到二層。而傳統(tǒng)的房屋在10分鐘就會(huì)被大火包圍。這主要?dú)w功于有耐火性能強(qiáng)的石膏板墻板和天花板、別墅內(nèi)地板和木結(jié)構(gòu)的密封結(jié)構(gòu)狀態(tài)，阻止了火焰的迅速漫延。從而使人們有更多逃生和滅火的機(jī)會(huì)。專家火災(zāi)損失統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，木結(jié)構(gòu)建筑物與其他所有建筑物一樣安全。防火安全并不完全取決于單個(gè)材料的性能，它更取決于整個(gè)系統(tǒng)的耐火性能。雖然接觸火焰時(shí)木材會(huì)著火，但現(xiàn)今木結(jié)構(gòu)別墅中皆放置耐火的石膏板。與其單個(gè)部件不同，這一墻體組合耐火能力極強(qiáng)。材料不燃燒并不意味著它在火災(zāi)中安然無(wú)事，知道這一點(diǎn)很重要。例如，鋼在大多數(shù)規(guī)范中被歸類為不可燃材料，但是在建筑物火災(zāi)所產(chǎn)生的高溫下它會(huì)災(zāi)難性地喪失其結(jié)構(gòu)完整性。一個(gè)鋼質(zhì)主梁的破壞時(shí)間可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于其相應(yīng)的木制系統(tǒng)。在建筑物中安裝煙霧偵測(cè)器或噴灑器系統(tǒng)，以預(yù)防在我們的生活方式中存在的火災(zāi)隱患。

防 潮 人們通常誤認(rèn)為水是木材的敵人。情況并不是這樣。在多雨或潮濕地方的木造建筑物可以有長(zhǎng)期的、毫無(wú)問(wèn)題的性能表現(xiàn)。關(guān)鍵在于在設(shè)計(jì)和建造以木材為基礎(chǔ)的建筑產(chǎn)品時(shí)懂得如何處理水份。

木材與水

首先，水并不損害木材。然而，它維持喜好木材的生物（白蟻、真菌及蚍蜉）的生存。事實(shí)上，與其它常用建筑材料相比，如熟石膏板、干墻、非木質(zhì)地板覆蓋材料、吸聲天花板磁磚及室內(nèi)陳設(shè)，木材更不容易因?yàn)榕紶柦穸艿接谰脫p壞。一般來(lái)說(shuō)，一棟建筑物中唯一需要完全防潮的部分是建筑物外殼，特別是屋頂薄膜 ―― 它應(yīng)盡可能排水，但在 蓄水時(shí)需保持防水性能。如果建筑物面層可以很好地排水，那么我們可以相信建筑物中的其它建筑部件則不一定需要防水。 木材自然地吸收并釋放水分，以保持與其環(huán)境的平衡。在建筑物外殼完好無(wú)損的建筑物中，木材可能遇到的唯一一種潮濕是水蒸汽。這種無(wú)色無(wú)味的氣體總是少量地存在于空氣之中，對(duì)木材來(lái)說(shuō)這并不是問(wèn)題。只是當(dāng)木材接觸到液態(tài)水的時(shí)候，危險(xiǎn)才會(huì)出現(xiàn)。但即使在這種情況下，木材仍可以安全地吸收大量水分，而不會(huì)達(dá)到維持腐蝕菌生存的含水率。

含水率(MC)測(cè)量的是一塊木材中含有多少相對(duì)于木材本身重量的水份。我們計(jì)算含水率的方法是用木材在完全干燥時(shí)的重量除給定木材樣本中水的重量。 200%的含水率意味著一塊木材中水的重量是 木材重量的兩倍――換句話說(shuō)，它有2/3是水。

應(yīng)該記住19%和28%這兩個(gè)數(shù)字。如果木材的含水率等于或小于19%，那么木材被認(rèn)為是干燥的。木材的含水率在28%時(shí)達(dá)到纖維飽和，纖維飽和是干縮和腐爛的基準(zhǔn)點(diǎn)。纖維飽和的木材，其細(xì)胞壁容納了它們所能容納的最大量的水。由于沒(méi)有自由水分，所以腐蝕生物不能生長(zhǎng)。此外，因?yàn)槟静闹挥性谒M(jìn)入或離開其細(xì)胞壁時(shí)收縮或膨脹，纖維飽和也表示了木材干縮的極限。木材的含水率超過(guò)28%時(shí)不會(huì)改變其體積。木材的含水率將最終穩(wěn)定下來(lái)，其含水率在室內(nèi)將穩(wěn)定在8%到14%，在室外為12%到18%。這使木材起到自然濕度調(diào)控器的作用。木材向干燥的空氣中釋放濕氣，又從潮濕的空氣中吸收濕氣。

木材以以上方式改變含水率的同時(shí)也稍稍改變其體積――木材的含水率從28%-19%下降時(shí)的干縮程度最大。通過(guò)購(gòu)買在監(jiān)控狀態(tài)下預(yù)烘干至 19%含水率的木材，就可以避免絕大多數(shù)的體積變化。烘干木材在很大程度上保持其放置時(shí)的尺寸，因而將完工的房屋中尺寸突變降低到最小。

當(dāng)木材受潮過(guò)久時(shí)

木材是一種天然的、可生物降解的材料。然而，生物對(duì)它的噬食通常必須有水才行。例如，白蟻就需要濕氣才能生活。 木材腐爛和腐壞的原因在于真菌――它們既不是植物又不是動(dòng)物、而是一種通過(guò)孢子繁殖 的生物。真菌孢子總是存在于空氣中，所以腐爛可開始于任何時(shí)候，只要?dú)鉁?更關(guān)鍵的是含水率)達(dá)到其臨界點(diǎn)。在一般的建筑服務(wù)中，木構(gòu)件的溫度和含水率遠(yuǎn)低于供腐蝕菌生長(zhǎng)的安全界限。只有在建筑物損壞而使大量的水進(jìn)入建筑物配件時(shí)木材才出現(xiàn)腐爛危險(xiǎn)。

雖然有幾種真菌在木材上生長(zhǎng)，但只有少數(shù)會(huì)摧毀它。偏好硬木的白色腐蝕菌使木材呈漂白及卷須狀。棕色腐蝕菌喜好軟木：它們使木材看起來(lái)呈深黑色、其裂紋形狀呈立方形。在某些情況下，這兩種真菌生長(zhǎng)迅速，可能會(huì)很快影響到木制品的外觀及強(qiáng)度。

關(guān)于術(shù)語(yǔ)的最后一點(diǎn)說(shuō)明。人們錯(cuò)誤地將干腐這一術(shù)語(yǔ)用于一切木材腐爛，也許因?yàn)槟静母癄€后看起來(lái)很干枯，而且破壞發(fā)生后沒(méi)有跡象顯示有過(guò)量水。記住：如果有腐爛出現(xiàn)，一定在某處有潮濕問(wèn)題。

借木材生長(zhǎng)的其它種類的真菌包括：霉菌、污染菌以及軟性腐蝕菌。前兩種對(duì)建筑物不會(huì)構(gòu)成問(wèn)題。然而，霉菌可以借助一系列的有機(jī)基質(zhì)在建筑物中生長(zhǎng)：食物、漆料、木材、紙張、紡織品甚至灰塵，而不僅僅是木材。這些生物引起表面污跡、氣味以及偶爾使人發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)。這些生物最好被看作指示標(biāo)記。雖然它們并不對(duì)木材造成重大結(jié)構(gòu)破壞，但它們的存在暴露了需要處理的潮濕問(wèn)題。

建造耐久的木建筑

在全世界各種氣候條件下都可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)久耐用的木建筑。在多雨地區(qū)，歷史性的建筑風(fēng)格通常包括排水的構(gòu)件，如深度懸挑及斜面屋頂。這些憑直覺(jué)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)很好地保護(hù)了其下面的、與幾乎所有建筑材料一樣需保持干燥的木框架。

現(xiàn)代建筑物可能包含許多對(duì)防水構(gòu)成挑戰(zhàn)的特點(diǎn)：屋頂穿孔、多窗戶、平屋頂以及復(fù)雜的建筑外形。為了做到防雨，必須對(duì)這些設(shè)計(jì)構(gòu)件的細(xì)節(jié)進(jìn)行仔細(xì)研究及構(gòu)筑。建筑法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)一般將天氣保護(hù)方面留給設(shè)計(jì)師及建造商處理。當(dāng)每個(gè)參與建造及擁有此一結(jié)構(gòu)的人都遵循良好的工作慣例，那么木建筑就會(huì)表現(xiàn)出色。

雨水是應(yīng)控制的最重要的液態(tài)水來(lái)源；但是管道漏隙也會(huì)引起麻煩，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即進(jìn)行修繕。水蒸汽也可以是建筑物中潮濕問(wèn)題的來(lái)源。雖然蒸汽是氣體，但當(dāng)它接觸到冷的表面時(shí)就會(huì)凝結(jié)回液體。這就是為什么抽水馬桶的外部會(huì)有水。在冷天時(shí)，溫暖的室內(nèi)空氣穿過(guò)墻壁縫隙遇到外面墻層時(shí)會(huì)變冷，這會(huì)使水蒸汽在墻內(nèi)凝結(jié)。在熱天時(shí)，空調(diào)房間內(nèi)潮濕的空氣反過(guò)來(lái)也能引起同樣的問(wèn)題。盡管潛在的凝結(jié)水量很小，但建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該包括預(yù)防凝結(jié)這一功能。解決辦法是在墻內(nèi)和屋頂配件內(nèi)放置一個(gè)防潮層：一個(gè)以如聚乙烯一樣防水蒸汽材料做成的薄膜。建筑法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)通常會(huì)有根據(jù)氣候選用適宜防潮層方面的指南。

有時(shí)木材受潮是意料之中的 ―― 例如甲板、柵欄以及屋面板。用于此目的傳統(tǒng)樹種包括北美喬柏、黃柏以及紅木，它們都含有抑制甚至殺死真菌的天然物質(zhì)，因此天生更加耐久。其它樹種若以化學(xué)防腐劑進(jìn)行過(guò)防腐處理，也可以用于潮濕環(huán)境。包括云杉、松樹及冷杉的樹種一般要經(jīng)過(guò)特別程序處理，使抑制真菌的化學(xué)物質(zhì)在壓力下進(jìn)入木材內(nèi)。經(jīng)壓力化學(xué)處理的木材對(duì)人體無(wú)害，具有出色的耐久性，它們一代一代地用于甲板、柵欄以及許多其它露天用處。人們運(yùn)用它們已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了，這些經(jīng)化學(xué)處理的木材安全、而且有效果。

防 蟻 白蟻是噬食纖維素的體小色淡的昆蟲：它們的食物包括任何由木材、紙張或纖維造成的東西。白蟻在幾百萬(wàn)年前就存在了，它們的歷史比人類長(zhǎng)，當(dāng)然也比人類的建筑物長(zhǎng)。然而，雖然白蟻在數(shù)字上有優(yōu)勢(shì)，但人類卻有大腦優(yōu)勢(shì)。我們不必將白蟻從地球上滅絕：只要采取預(yù)防措施，我們就可以智勝它們。所需要做的是建筑師、建造商和屋主在設(shè)計(jì)、建造和對(duì)建筑物的長(zhǎng)期維護(hù)方面加倍小心。

傳統(tǒng)對(duì)付白蟻的方法主要是依賴土壤化學(xué)品――在建筑物周圍的一圈地上撒滿對(duì)白蟻有長(zhǎng)期毒性的物質(zhì)。但是，在過(guò)去的20年里，隨著管理環(huán)境的不斷改變，"化學(xué)隔?quot;已不再是防白蟻的首選策略。當(dāng)今，可以結(jié)合其它方法對(duì)建筑物進(jìn)行防白蟻保護(hù)工作。如果在白蟻高危帶建造房屋白蟻在世界上許多氣候溫暖、潮濕的地方中存在。從房屋設(shè)計(jì)開始就應(yīng)請(qǐng)教當(dāng)?shù)貙＜也⒄盏胤叫越ㄖㄒ?guī)中防白蟻設(shè)計(jì)策略指南。

第一道防線是屏障系統(tǒng)

物理屏障已取代過(guò)去的化學(xué)屏障。兩種選擇是：一種是稱作Termi-Mesh TM的纖細(xì)的不銹鋼網(wǎng)眼，另一種是稱為屏障沙粒的纖細(xì)的像礫石一樣的材料。夏威夷和澳大利亞等白蟻活躍地區(qū)都在使用這兩種技術(shù)。屏障沙粒的大小為1.7到2.4毫米――大得使白蟻無(wú)法推開，而又小得使白蟻無(wú)法擠身而過(guò)。許多人認(rèn)為防蟻板是一種屏障，但是安放在地基的這些條狀金屬片并不能擋住白蟻，只是使人們可以很容易的發(fā)現(xiàn)它們。 不要在屏障上為白蟻搭橋。注意避免有垂懸的樹枝接觸到房屋，或甚至不要將掃帚把靠在房子上。

清理現(xiàn)場(chǎng)

在開始建造之前，找到并消滅現(xiàn)有的白蟻群體及潛在棲息地。移走樹墩、樹根和其它埋著及未經(jīng)處理的木材。建造過(guò)程中，不要將未經(jīng)處理的木材埋在土壤里或接觸到混凝土。迅速移走所有的混凝土模板、碎木屑以及其它以纖維素為主要成分的垃圾。不要將諸如硬紙板箱之類的纖維素材料存放在管線空間內(nèi)。

設(shè)計(jì)的建筑應(yīng)易于檢查

外墻防雨層不要低于土壤竣工標(biāo)高以上150毫米，以便可以檢查到白蟻為進(jìn)入建筑所建的"隱蔽管道"。管線空間也應(yīng)易于進(jìn)入以便檢查。

使用反食胃木材

白蟻不僅噬食木材，而且噬食任何以纖維素為成分的材料。但是利用如黃柏、北美喬柏及紅木等耐久樹種中存在的天然物質(zhì)，或利用用于防腐處理木材的化學(xué)品，木材建筑構(gòu)件可以得到保護(hù)。設(shè)計(jì)師可以規(guī)定選用經(jīng)硼酸鹽、鉻酸鹽類砷酸銅（CCA）或含氨砷酸鋅銅（ACZA）處理過(guò)的木材，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可靠的防白蟻能力，所有這些還可以防腐爛。

保持無(wú)白蟻狀態(tài)

在長(zhǎng)期維護(hù)的同時(shí)增加一點(diǎn)預(yù)防措施可以省去百倍的由白蟻所造成的煩惱。下面是要做的幾件事

每年進(jìn)行一次專業(yè)檢查。外行人很少會(huì)極早地發(fā)現(xiàn)白蟻或由此帶來(lái)的破壞。未經(jīng)處理的木材遠(yuǎn)離土壤至少0.5米（20英寸）。密封所有入口通道。白蟻可以擠過(guò)一個(gè)1.5毫米（1/16英寸）的縫隙。讓白蟻棲息地遠(yuǎn)離緊鄰建筑物周圍的地區(qū)。清除或重新安放埋著的木材，如樹墩、木柴、碎木屑、硬紙板箱及植物。

保持纖維素材料干燥。立即修繕任何屋頂或管道漏隙。

保持屋檐水槽于良好的維修狀態(tài)。保證它們能將水疏導(dǎo)到建筑物以外。保持沙?；蚓W(wǎng)眼等物理屏障完好無(wú)損。既不要在屏障上放置土壤或覆蓋料，也不要讓樹根在其中生長(zhǎng)。

消滅白蟻

如果預(yù)防措施失敗而出現(xiàn)白蟻，不要驚慌――白蟻不會(huì)一夜之間毀滅一棟建筑。你仍有時(shí)間去尋求專家建議，并且考慮他們給你的選擇。聘用專業(yè)人士來(lái)找到并去除蟲穴、關(guān)閉入口點(diǎn)、消滅建筑物內(nèi)殘留的白蟻，并請(qǐng)他們建議今后如何避免蟲害侵?jǐn)_。

對(duì)蚍蜉的一點(diǎn)說(shuō)明

蚍蜉是不吃木材的大黑蟻，但它們?cè)谀静闹型诙纯赡軙?huì)從結(jié)構(gòu)上削弱木材。同樣，最好聽取專家意見采取專門行動(dòng)。因?yàn)轵夫菀话闫密浤荆鼈兊拇嬖诳赡鼙硎灸静囊呀?jīng)開始腐爛，而這又進(jìn)一步意味著建筑物中可能有潮濕問(wèn)題。