淺析現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢

淺析現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢提到“木結(jié)構(gòu)建筑”大多數(shù)人會(huì)想到中國傳統(tǒng)的梁柱式木構(gòu)架建筑，這種建筑結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)被認(rèn)可和廣泛使用。中國是最早使用木結(jié)構(gòu)建筑的國家之一，對傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑有著很多的經(jīng)驗(yàn)，但由于傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑存在的防火、防潮、防蟲等方面的致命缺陷，使得傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展受到很大限制，已至今日傳統(tǒng)的一些工藝、方法都很少為人所熟悉了。近年來，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在北美國家不斷被研究和開發(fā)，在抗震、防潮、防火、保溫等方面進(jìn)行了改進(jìn)，提升了木結(jié)構(gòu)建筑的品質(zhì)。木結(jié)構(gòu)建筑更加宜居，生產(chǎn)過程無污染或少污染，能將碳以木料的形式固化下來為低碳環(huán)保做出了貢獻(xiàn)。木結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性明顯，今后必會(huì)獲得長足的發(fā)展。下面我們就談?wù)劕F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢及各方面性能：1.固碳，形成碳匯木材產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中消耗的能量遠(yuǎn)低于混凝土和鋼材，更重要的是木材產(chǎn)品是唯一可再生的資源。木材的經(jīng)濟(jì)意義對材業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，對采伐后的后續(xù)工作包括次生材開發(fā)和新材地的種植均有積極意義。生長1立方米木材可吸收約1噸二氧化碳，釋放3/4氧氣，二氧化碳以碳的形式儲存在樹木中生長活躍的幼木林比成熟林木能吸收更多二氧化碳。2.節(jié)能木材十分輕巧，易于在現(xiàn)場施工，且木材在運(yùn)輸過程中消耗的能源也較少；現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑可以實(shí)現(xiàn)工廠預(yù)制，現(xiàn)場裝配，這不僅有利于建筑工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)，而且可以減少一部分因現(xiàn)場施工帶來的噪音、廢棄、廢水、固體廢棄物等的排放；現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑自重輕，可以減少基礎(chǔ)施工的用材量；另外現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)進(jìn)過改進(jìn)其優(yōu)異的保溫、隔熱性能使建筑在運(yùn)行過程中大大降低了能耗。清華大學(xué)和北京工業(yè)大學(xué)共同開展了一項(xiàng)研究，對同一棟建筑分別使用木、鋼材和混凝土在50年使用壽命內(nèi)的生命周期做了比較。該研究著重分析了三種建筑材料的生產(chǎn)階段和建筑物的試用階段整棟建筑采用的能源和材料，以及產(chǎn)生的廢氣、廢水和有害固體廢棄物的排放。研究結(jié)果顯示，木結(jié)構(gòu)建筑在整個(gè)生命周期內(nèi)比鋼或混凝土建筑節(jié)能約25%。研究表明，與建筑在長期使用過程中消耗的能源相比，建筑材料本身在生產(chǎn)階段所消耗的能源也是至關(guān)重要的。此外，改善建筑的保溫隔熱、氣密性能及采取其他節(jié)能措施也能提高建筑物的節(jié)能性能。3.保溫隔音木結(jié)構(gòu)別墅墻體內(nèi)裝有大面積的保溫隔音材料——玻璃棉。選擇玻璃棉代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦物巖棉，使保溫隔音效果更加明顯。經(jīng)國家權(quán)威部門檢測，同樣厚度的玻璃棉，其保溫效果是礦物巖棉的1.5倍，是混凝土的8~12倍；降噪吸聲效果是礦物巖棉的1.2倍，是混凝土的4倍。經(jīng)實(shí)際檢測，采用玻璃棉的木結(jié)構(gòu)別墅，當(dāng)室外溫度在-15℃時(shí)，不采用任何取暖方式，居住者也不會(huì)感到十分寒冷；50mm厚的玻璃棉可以降低噪音50分貝。各種中空玻璃窗戶的選用，更確保了保溫隔音效果，創(chuàng)造了靜謐溫馨的居住空間。具加拿大木業(yè)專家介紹，木結(jié)構(gòu)建筑保溫如采用噴涂式保溫材料，因其可以降低因材料接縫導(dǎo)致的熱量流失；體，以使建筑性能能滿足我國建筑規(guī)范必須使用不然體，3小時(shí)耐火極限的要求；在墻體和樓梯中，樓板、吊頂和屋頂之間分別設(shè)置豎向和水平擋火構(gòu)件，防止火焰和煙氣通過墻體、樓板和吊頂或屋頂下的密閉空間進(jìn)行傳播；在兩棟建筑之間根據(jù)建筑性質(zhì)的不同設(shè)置符合規(guī)范要求的防火間距；對于管道會(huì)設(shè)置防火套管，燈具等的開孔處用防火石膏板覆面，噴淋管道做保溫處理，保護(hù)噴淋系統(tǒng)免受冰凍，管道、電氣線路與墻體、樓板之間的縫隙，采用防火封堵材料將其填塞密實(shí)，等等這些是現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在細(xì)部節(jié)點(diǎn)方面所做的防火處理；在公共和商用建筑內(nèi)，同樣采取噴淋、煙感、消防通道、應(yīng)急照明等等一系列的消防措施來確保將火災(zāi)發(fā)生后的受災(zāi)程度降到最低?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)體系采取的以上防火措施，完全符合我國木結(jié)構(gòu)建筑防火的要求和規(guī)范，甚至在細(xì)節(jié)方面處理更好更到位，防火級別也更高。下圖為現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑體系西部節(jié)點(diǎn)的防火處理詳解：5.防潮、防腐木材的受潮和腐蝕在一定程度上是分不開的，這些都與水是分不開的，木材與水不能相容，必須將兩者隔離開，木材受潮后在含水率超過20%后容易引起真菌的產(chǎn)生，而在含水率低于19%的情況下不易形成，蟲子就不能存活。而用來建造美式木屋的木材的平均含水率只有17％，并且在地基處使用屏障系統(tǒng)——防腐材料來阻隔白蟻的入侵，還在窗戶上下方、門上方以及外墻體下方都安裝防蟲網(wǎng)，以及采用防腐劑對木材進(jìn)行防腐處理，得到防腐木材，令你的家居遠(yuǎn)離這些小蟲的侵?jǐn)_。再加上嚴(yán)格、獨(dú)特的施工技術(shù)能保證建筑材料的干燥，用高科技“呼吸薄膜”包裹木結(jié)構(gòu)別墅的外表面，形成幕墻，使結(jié)構(gòu)中的濕氣能順利排出，又避免外界的雨水不能侵入內(nèi)部結(jié)構(gòu)。使木結(jié)構(gòu)成為既能有效防潮、結(jié)構(gòu)本身又能透氣的房子。采用石膏板裝修別墅內(nèi)墻可較好地保持室內(nèi)的常年恒濕，防止多雨水天室內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)的墻和地面的“結(jié)露”出水現(xiàn)象。6.抗震和耐久輕型木結(jié)構(gòu)建筑在地震多發(fā)區(qū)，特別在強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí)，抗震性能優(yōu)異，這一點(diǎn)已通過對日本神戶大地震和中國汶川大地震進(jìn)行的震后調(diào)查，得到了印證。另外，通過將木結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)臺進(jìn)行地震模擬測試，也得出同樣的結(jié)論。在中低層建筑和小型商業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)中，使用木材而非傳統(tǒng)的混凝土和磚體作為結(jié)構(gòu)材料，可以使人對建筑安全再無隱憂，并能大大減少高成本的災(zāi)后重建工作。木材強(qiáng)度高、質(zhì)輕而有彈性。木結(jié)構(gòu)建筑在抵抗地震荷載和將荷載傳遞至基礎(chǔ)兩方面均非常有效。木結(jié)構(gòu)自重只有混凝土建筑的10%-12%，可大大降低來自上方垮塌物的重量。木結(jié)構(gòu)各構(gòu)件均具有彈性，可在地震發(fā)生時(shí)通過短暫的變形和受力轉(zhuǎn)向?qū)⒌卣鸷奢d吸收，而自身并不發(fā)生折斷、垮塌或松脫。豎向和橫向荷載由無數(shù)規(guī)格材構(gòu)件、結(jié)構(gòu)覆面板及其緊固件和連接件共同分擔(dān)。對于木結(jié)構(gòu)建筑的耐久性，只要合理施工和建筑，北美木結(jié)構(gòu)的別墅是現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)中最經(jīng)久耐用的結(jié)構(gòu)之一。能歷經(jīng)數(shù)代人居住而使用狀況良好。木結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)具有足夠的可靠度，普通房屋和一般構(gòu)筑物設(shè)計(jì)使用年限為50年，紀(jì)念性建筑物和特別重要建筑結(jié)構(gòu)為100年及以上，實(shí)踐證明，國外很多木結(jié)構(gòu)建筑在使用一兩百年后結(jié)構(gòu)功能依然完好。中國北京的故宮等皇家木結(jié)構(gòu)和磚木結(jié)構(gòu)建筑亦經(jīng)歷數(shù)百年，以及山西大同的應(yīng)縣木塔、天津薊縣的獨(dú)樂寺都是很好的證明。7.施工迅速現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑可以在工廠或施工現(xiàn)場進(jìn)行不同程度的預(yù)制，如桁架、櫥柜和樓梯可以在車間里完成；從整個(gè)建筑來講，整棟房屋中的面板部分或者可模塊化生產(chǎn)的部分，均可在工廠化環(huán)境中生產(chǎn)裝配，然后運(yùn)到工地搭建、裝配；施工現(xiàn)場無重型機(jī)械，冬季無濕作業(yè)等都使現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑施工速度大大提高。8.造價(jià)低現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)建適合工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場施工效率高，施工周期快，是同類混凝土結(jié)構(gòu)的2|3，成本低，資金周轉(zhuǎn)快。以277㎡獨(dú)棟住宅為例，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑為105天，混凝土建筑為144天。另外現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑重量輕，墻體自重為混凝土的1|10，樓板及屋蓋板為混凝土建筑的1|8，對地基要求低，既降低成本又有利于抗震。以上內(nèi)容為大家總結(jié)了現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑體系的各方面性能和優(yōu)勢，但任何一種建筑形式都不是完美的，隨著社會(huì)的發(fā)展，我們在不斷探索更有利于環(huán)境的，對環(huán)境影響最小和使居住著更舒適的建筑體系，現(xiàn)代