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天叶:木结构建筑的优势远超你想象

日期:2019年3月7日 12:46

前几天,小编关注的加拿大木业协会微信公众号发表了《第二届竹木结构设计论坛在上海成功召开!》的文章。让小编对竹木结构建筑产生了兴趣。

由于加拿大盛产木头,无论城间还是郊外,形形色色的的House,外型各异,风格多样,外部用料也是五花八门,砖头、石材,也有板材、灰泥等等。但千变万花,内部均为木质结构。

加拿大木房子之多,与丰富的森林资源密不可分。加拿大森林面积约占国土面积的三分之一,这还不包括树木丛生的湿地和生长缓慢的零散树木分布区。加拿大除了大城市的主干城区外,几乎都遍布着森林,并且大部分为原始林和原始次生林,居民住宅周围亦然,大有取之不尽,用之不竭之势。

而在日本,大量的房屋是利用木材、胶合木和刨花板建造的,即使人口稠密的东京地区也是如此。日本新建住宅房屋中,有半数以上采用木结构。在北欧的芬兰和瑞典,民宅的90%为一层或二层木结构建筑。

“木结构?”,“国外为什么对木结构建筑那么偏爱,有什么优势呢?”,“能坚固吗?”,“如何防水防火呢?”

不要急,小编来为你一一解答。

木结构建筑就是单纯由木材或主要由木材承受荷载的结构,通过各种金属连接件或榫卯手段进行连接和固定的建筑。

那木结构建筑有什么优点呢?

1.设计灵活,施工简便

由于建筑材料自身的特点,使木结构住宅的外观造型和室内布局设计十分灵活,可以充分发挥设计师的想象力和入居者的个性。不仅房屋设计可以随心所欲,施工过程中还能随时调整和更改房间的布局、门窗的位置等,甚至在使用过程中,也可以轻易地扩建和改造。这些都是混凝土住宅所难以企及的。

木结构所有结构构件和连接件都是标准化生产的,几乎所有的预制件都可以在建筑工地以外的场所完成,包括墙体片断、衍架椽或整个标准构件单元。因此,其施工安装速度远远快于混凝土和砖结构。

 

2.耐久实用,抗震安全

从树木被砍伐开始,木材中的纤维分子结构失去了其水分子,使得木材强度更高。并且导致了结晶化,使得木材更硬。如果一棵树在被砍伐时是100岁,那么在被制成木材后100年,它的强度就达到了最高。钢筋混凝土通过在混凝土中添加钢筋来增加其抗拉及抗压强度。然而,相同重量下,针叶木材的强度是钢筋混凝土的4倍。

木结构在地震时的稳定性已经得到反复验证,因其自身质量轻,所以地震时木结构房屋吸收地震力少,它们在地震中大多纹丝不动,要么整体稍微变形而不散架,要么随地震波整体移动,因而木结构具有良好的耐震性。并且由于木材本身重量较轻,其结构的交错链接荷载分化,能让其不易断裂。

 

3.平衡水分,防火耐热

木材能够不断地对周围的环境做出反应——如果湿度很高,木材会吸收空气中的水分;反之,其会散发水分。木材被认为是“天然空气湿度调节器”,使得室内的湿度趋于稳定。当然如果水分太多,木头比较容易发霉,虽然木头作过处理,我们还是要对屋中漏水的部分及时修理。

通过适当设计,木结构建筑可以满足防火要求。此外,通过加装喷淋系统、安装防火石膏板的墙体和楼板/天花板组件,以及在建筑物周围设置开放隔离空间,可以增加防火性能。木材导热性比钢材或混凝土低很多。重型木结构在火灾发生时有特别优势,因其燃烧时在构件表层形成炭化层,从而保证构件的强度,保证了逃生时间。

 

4.恒温节能,环保舒适

木材本身就是出色的绝热体,在同样厚度的条件下,木材的隔热值比标准的混凝土高16倍,比钢材高400倍,比铝材高1600倍。这个特性可以使得木结构建筑室内冬暖夏凉。夏天开了空调,木结构阻断的热空气的进入,冬天开了暖气,木结构阻断暖空气的外泄,再加上现在的门窗全都是真空玻璃。有研究表明,木结构房屋较一般水泥、砖瓦结构住房能节能50%

木结构建筑建造过程所需要的条件和基础设施比砖混结构少,在建造过程中对周围环境及人们生活不会造成太大影响。而且木材是种可再生的资源,用木材来造房子,一旦废弃后,其材料可以回收,即便是不回收,也可以完全回归于土壤,完成一个循环。

据科学证明,木材能释放出一种萜类化合物,有使人身心放松的功效,也被称作“森林浴”。这种效果即使树木被砍伐制成木材也不会改变。木结构木屋在建成后室内空气都会充满木质芳香,让人清醒舒适的氛围,时刻与自然接触,达到心情舒畅,精神充沛的效果。

 

当然木结构建筑除了上述优点之外也有缺点。比如层数受限制,不能太高;易生虫腐蚀;不耐水火;隔音效果相对差。对于中国来说,由于木材属稀缺资源,过度采伐还会破坏环境。

随着我国休闲城市园林绿化建设的快速推进,加上人们对回归自然、提高生活品质的要求越来越高,以及上海世博会大量推广的节能低碳竹木结构建筑,引发国内竹木结构需求量进一步增加。尽管目前来看,木结构建筑的造价相对来说还是较普通建筑稍高一些,但是随着市场份额的扩大和技术的更进一步完善,他的价格将越来越能为普通消费者所接受。相信木结构建筑将在中国有广阔的发展空间。

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