環(huán)保節(jié)能
木材是唯一的“負碳”型建筑材料。通常,樹木每生長1立方米能吸收1噸二氧化碳并釋放3/4噸氧氣,二氧化碳以碳的形式儲存在樹木中。砍伐后的樹木制成木材產(chǎn)品后,能在其生命周期內(nèi)始終固化最初由樹木吸收的碳。而其他的建筑材料無論在開采還是燒制過程中,都必須消耗大量的氧氣,排出二氧化碳,才能最終成為可用之材。木結構在物化階段消耗的水和能源較少。如果用木結構代替鋼結構,將節(jié)省27.75%的能源和39.2%的水;如果用木結構代替混凝土結構,將節(jié)省45.24%的能源和46.17%的水。
從生態(tài)環(huán)境破壞的角度考慮,混凝土結構是最嚴重的(120.46元/m2),其次是鋼結構(91.64 元/m2),而木結構則是最少的(56.43元/ m2);即便把生態(tài)環(huán)境破壞和自然資源消耗都考慮在內(nèi),每平方米木結構的潛在環(huán)境影響還是最低的,只有85.68元/m2,而鋼結構和混凝土結構分別為118.04元/m2和143.08元/m2。
同時,木材還是一種天然的隔熱材料,在同樣厚度的條件下,木材的隔熱值比標準的混凝土高16倍,比鋼材高400倍,比鋁材高1600倍。即使采取通常的隔熱方法,木結構房屋的隔熱效果也比空心磚墻房高3倍。這意味著鋼材、混凝土或磚石結構建筑如果要達到木結構相同水平的節(jié)能性能,必須使用更多的保溫材料或加厚墻體。采用木結構墻體比普通混凝土墻體在相同厚度的情況下保溫能力高7倍左右。哈爾濱工業(yè)大學在2008年采暖期期間對輕型木結構住宅與磚混復合保溫墻體結構住宅的供熱能耗進行了比較試驗,測試結果發(fā)現(xiàn),輕型木結構住宅實測采暖耗熱量比磚混復合保溫結構住宅節(jié)省41.99%, 折算到標準年單位采暖耗熱量節(jié)省45.40%,采暖季耗煤量節(jié)省45.40%。
運用靈活
除了木結構建筑以外,木結構與混凝土建筑的混合應用也體現(xiàn)出木結構的設計靈活性。木骨架組合墻體、木結構樓板和木桁架屋架體系就是與其它形式建筑混合使用最多的木結構部件。采用木骨架填充墻體能夠大大提升建筑面積使用率。經(jīng)對比表明:輕型木結構建筑要比混凝土結構在出房率上多出5%~7%,按通常面積在250平方米左右的建筑計算,木結構要比混凝土結構多13-17m的使用面積。木骨架組合墻體的最主要材料為木骨架、石膏板和礦棉,它是將礦棉填充于木骨架間,將石膏板安裝固定于木骨架上。對于外墻,通常還要加外層覆面材料。這一建筑圍護系統(tǒng)具有以下特點:優(yōu)良的保溫隔熱性能,節(jié)約能源,可持續(xù)發(fā)展地利用自然資源。木骨架組合墻體屬于難燃燒體。木骨架組合墻體在國外,尤其在歐洲已經(jīng)有很長時間的應用歷史,該墻體非常符合我國倡導的建筑節(jié)能技術政策和資源利用的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
除了木骨架組合墻體,木結構樓板也是混合結構的一種靈活運用。高層公寓型住宅一般都有相對較高的吊頂。樓板在做裝修的時候安裝來增加使用空間。這種樓板跟木結構房屋中采用的樓板相似,具有防火性并能承載任何荷載。木結構樓板施工快,并比鋼結構更具有柔性。當房子賣出之后,房屋使用者可以選擇創(chuàng)造更多的使用面積。如果是這樣的話,內(nèi)裝修的規(guī)范是允許作隔層的。樓板的較低面必須是不可燃性,石膏板可以滿足這個需求。然而,樓板表面可以是可燃性的,這樣樓板表面可以使用任何材質(zhì)的地板材料。
而木桁架屋架的基本組成構件是木桁架。其主要部分是用鍍鋅鋼連接板(屋架齒板)連接而成的三角形結構木材框架。木桁架強度高重量輕的特性使其適用于大跨度的屋面,給屋面平面設計提供了很大的靈活性。屋架可設計成幾乎所有形狀和尺寸,因此適用于獨特的結構和屋頂形狀設計。木屋架正被廣泛用于各種商業(yè)和公共建筑以及幾乎所有的住宅建筑形式中。制作木桁架所用的結構木材嚴格符合國家建筑設計標準,多年反復嚴格的測試保證了其強度能滿足建筑結構設計的需要。
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