相比水泥、钢材等高耗能材料,木材是大地生长的可再生资源,可循环利用、自然降解,能大幅减少因建筑拆除造成的大量固体废弃物,是能耗较低的建筑材料。木结构建筑在运行阶段的能效较低。根据中国建筑科学研究院和加拿大木业协会对天津某公寓项目的测算,设计相同的两栋多层公共建筑,木结构墙体比混凝土结构墙体的平均传热系数低38.1%。木结构建筑的全年累计热负荷比混凝土建筑低14.3%;耐久性设计应根据不同地域的不同气候条件,即空气干湿度、木材平均含水率、温差、雨水量、木材害虫、白蚂蚁危害等影响因素,设计不同的防腐处理的载药量要求,确保木结构产品能使用50年以上。木结构建筑的全年累计冷负荷比混凝土建筑高3.6%。同时,现代木结构建筑采取工厂预制、现场装配的生产方式,还能降低施工阶段能耗。
木结构建筑在生产环节、建设环节和拆除环节都体现了其环保性能。木结构建筑拆除后的木材易于处理,可循环再利用,无需填埋占用耕地,不同于钢筋混凝土和金属结构材料在拆除后产生大量固体废弃物。由于木质的导热系数小,木质墙体的保温隔热好,可大大减少为了保温、隔热而需要消耗的能量,因此木结构建筑的节能环保性能好。木结构建筑由于自身的质量小,震动时吸收的震动力也相对较少。木结构的韧性大,对于瞬间冲击载荷和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力,可以吸收并消散能量。因此木结构的抗震性优良。木屋保养可以分为室外、室内,室外主要是防水、清理,室内则是定期清理、防火、保持通风、防止老化。
装配式木结构在北美地区广泛应用于低层住宅建筑, 公共建筑等, 既适用于新建建筑, 也适用于既有建筑改造。根据工厂预制房屋协会的不完全统计,2015年装配式木结构建筑的产值超过16亿加元,装配式木结构房屋占新建独户式木结构住宅的15.6%。预制房屋工厂提供了25500个工作岗位。约有95%的新建底层住宅采用装配式板式组件,而采用空间模块组件的仅占5%;但在国内,我们几乎未见工业用的木建筑,如木厂房、木车间,除了一些规模较小的园林景观建筑外,也很少建设其他类非住宅型木建筑,诸如商业建筑、纪念堂、大型体育或休闲娱乐类等建筑。60%的住宅采用装配式木结构。
木结构由于自身的质量小,震时吸收的震力也相对较少。木结构的韧性大,对于瞬间冲击载荷和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力,可以吸收并消散能量。因此木结构的抗震性优良。木结构构件的耐火能力,得益于碳化层的保护作用。在火势凶猛的情况下碳化层自然地将木材与外界隔离并且提高木结构可承受的温度。 并且其燃烧速度可控,这给人员的安全撤离提供了足够的时间。在国家大力发展装配式建筑的大背景下,木结构建筑迎来了重要的发展机遇。
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