木结构的许多特点
1、突出的环保特性
1999年英国建筑研究机构ERP进行了一次建筑材料环境综合影响的调研,并首次运用非常复杂的生命周期分析法对建筑材料进行研究,评估了产品各阶段的环境效应,包括资源的获取、产品的制造、建筑物的施工、维护及使用后的拆除等。调研报告认为,在考虑了各方面因素的情况下,选择木结构对环境最有利。该调研报告还比较了木结构房屋、金属框架房屋和混凝土房屋对环境的影响:就能源损耗、全球暖化潜能及空气毒性、水毒性这几项“建筑绿色环保”监测指标而言,木结构框架房均远低于金属框架房屋及混凝土房屋。
3、坚固的结构强度
木框架结构在各种极端的负荷条件下,均表现出相对的稳定性和结构的完整性。木材与别的材料相比,有较强的韧性,加上面板结构体系,使其对冲击荷载及周期性疲劳破坏有很强的抵抗力。同时其又具有自重轻的特点,因此具有极强的抗震性。在建造过程中加上地锚拴和抗风锚件,木框架更有较强的抗风能力。因此木框架房屋也特别适合我国多地震和易受台风袭击的区域。在日本神户大地震中,轻型木结构的房屋完好无损,而旁边的传统结构建筑则破坏严重。
4、较好的防火性能
“就生命危险而言,住在木框架建筑物中并不大于任何其它结构类型。”这是英国政府建筑研究机构作出的结论(英国实行的建筑标准可能是世界上最为严格的)。木结构体系的耐火能力比人们通常想象的要强得多。轻型木结构建筑中石膏板对木结构的覆盖,以及重木结构大构件遇火形成的碳化层,均可以保护木构件,并保持结构的强度和完整性。在建造轻型木结构建筑时,在木框架的所有密封空间使用木制阻塞物进行阻火,可防止火势在墙体、地板和屋顶空隙内的蔓延。按照我国木结构设计规范建造的木结构房屋,也完全能够满足防火的要求。
5、优越的耐久性能
精心设计和建造的现代木结构建筑,能够经受各种诸如真菌和虫类等对木材侵蚀的考验。木材只要先进行防腐处理,就可在极端恶劣的条件下使用。只要设计和建造得当,在多雨、潮湿以及白蚁多发地段,木结构房子也能经历数代而状态完好。在北美国家年代最久的现代木结构建筑可以追溯到18世纪。
2、明显的能源优势
建筑物的能源效益是由该建筑物的结构体系和材料的保温性能决定的。轻型木结构建筑的墙体和屋架体系由木质规格材、木基结构覆面板和保温棉所组成。据有关资料报导,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。按照标准的建筑方法,采用相同的隔热措施,木框架住房的隔热效果比砖墙住房高三倍。所以,木框架住房的取暖费用较低,具有冬暖夏凉的优点。轻型木结构建筑的这种性能能鼓励人们充分利用住房内的空间,因为整个住房内的温度是均匀的。
此外,利用墙体空隙敷设管道,这可使中央采暖系统或空调系统的安装效率较高而费用较低,同时还不影响建筑的美观。
木结构建筑较高的隔热效率,关键在于其围护墙体结构,从里到外由六层组成:
(1)墙板内衬;
(2)防潮层,木结构专用呼吸纸;
(3)一层非可燃性的隔热材料,通常是填充在墙龙骨间的玻璃纤维棉,并根据气候条件和有关建筑标准采用适当的厚度和密度。该隔热材料也敷设在屋顶屋架间隙和楼板隔栅间。
(4)外墙结构基木板;
(5)有通气功能的建筑用呼吸纸;
(6)外墙覆层。
除了建筑的隔热特性外,防潮层还主要确保在厨房和卫生间形成的水分不会透过空心墙,引起看不见的冷凝。此结构有助于减少热量的损失。另外,防潮层防水而不防水蒸汽外排,它在所选定的外墙下充当避风挡雨的屏障,同时允许室内的水蒸汽逸出室外。
轻型木结构建筑能在长期处于寒冷气温下的北美和处在热带地区的澳大利亚、南非等国得到广泛应用,足以证实轻型木结构建筑技术能够充分节约能源。