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发达先进国家为什么要选择木结构房屋?

时间:2013-12-05 | 浏览量:2214

“像美国欧洲这样的发达先进国家为什么要选择木结构房屋”木屋别墅
  1、木结构的耐久性:只要合理建筑,美式木结构可以说是现有房屋结构中经久耐用的结构之一,能历经数代人而使用状况良好。在美国,年代久远的木结构房屋的历史可以追溯到18世纪。因此,在缺乏木结构现代史的一些国家,存在着一种误解,认为木结构建造的住房耐久性差,这是不正确的。木结构抗沉降、抗干、抗老化,具有显著的稳定性。如果使用得当,木材则是一种稳定、寿命长、耐久性强的材料。
  2、施工周期短:木结构房屋所有结构构件和连接件都是标准化生产的。因此,其施工安装速度远远快于混凝土和砖结构。由于事先了解建筑物精确的尺寸和建筑材料,因此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。这种选择可以延长施工季节,减少建筑材料在工地上的风吹日晒。预制构件易于运输,运费低。由于其重量较轻,因此在工厂或现场不需要使用复杂的吊装设备。另外,按照建造时间和建筑工人的费用来衡量,木结构是一种成本效率非常高的建筑系统。即使不使用预制构件,一般性的木结构住房由有经验的建筑工人建造,也比建筑同样规格的砖石住房要快得多。使用预制构件,建造时间可以进一步缩短。 
  3、抗震性强:砖石建筑在大地震中历来很难逃脱倒塌的命运。而木结构房屋则不同,因其自身质量轻,所以地震时吸收地震力少。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。木结构在各种极端的负荷条件下,均表现出其稳定性和结构的完整性。木结构在地震时的稳定性已经得到反复验证,即使强烈的地震使整个建筑物脱离其基础,而其结构却完整无损。
  4、设计布置灵活:木结构因其材料和结构的特点,使得平面布置更加灵活,为建筑师提供了更大的想象空间。建筑师和设计师可以采用标准平面图以适应买房者的家庭人员构成,生活方式和个人喜好。门窗可以安装在任何实用而方便的地方。而且,没有任何其他建筑体系能够提供如此天衣无缝的室内碗柜、隔板和衣橱,从而大幅度节省购买家具的费用。
  5、保温节能性好:经研究证明,木结构的保温节能性能优于其他任何材料建成的结构形式。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。对比标准的建筑方法,采取一般的隔热措施,木结构住房的隔热效果比空心砖墙的住房高3倍。所以,木结构住房的取暖费用比较低,冬暖夏凉。长期处于0℃以下气温的北欧和北美地区,早已证实木结构可充分节省能源。反过来,处于热带地区而广泛使用这种建筑的澳大利亚、新西兰和南非也证实了其降温效果。 
  6、防火性能:防火性能主要取决于房屋中用于构成屋顶、墙壁和地板各部分的整体材料。木结构的各组成部分加上防火石膏墙板,很容易达到与砖石结构建筑相同的防火性能。例如:1991年12月4日,在日本对一幢美式木结构房屋进行了一次火灾试验。试验中模拟发生地震,摇晃房屋,然后用火将其点燃。这时,该房屋表现出了极为出色的性能,展示了木结构建筑的超级性能水平。即使是建造经济型木结构房屋,其抗火灾能力也不低于两个小时。
  7、木屋比混凝土更环保
  一个被称为“雅典计划”的科学研究项目,有建筑设计师、环境保护主义者、经济学家和工程技术人员参与,使用“生命周期分析”方法,经过5年的时间,将混凝土、钢材、木材对环境的影响进行了研究。现列表予以说明: 
  主要建材生命周期对环境影响比较表
  1 、对水的污染:木材是天然材料,将圆木加工成锯材耗用的水很少,对水体的影响是微乎其微的。水泥造成的水污染是木材的1.9倍。由于钢材生产过程使用大量的水,它对水的污染比木材大120倍。
  2、能耗:是指在提取、生产、建设、运输过程中使用的各种燃料的综合计算得到能源的消耗量。水泥耗用的能源比木材多1.5倍,钢材比木材多1.9倍。这些数字是这些材料所消耗的能源,不包括建筑物投入使用后每年需要取暖用的能源消耗。建成后,木结构房屋耗用的能源,远远小于混凝土和钢材,可以节约大量的能源。
  3、温室效应:不断增加的能源消耗,导致温室效应,木材导致的温室效应较少,钢材是木材的1.47倍,混凝土是木材的1.88倍。  
  4 、空气污染:虽然混凝土结构比钢结构使用的能源少,但在生产水泥的过程中,会产生大量的CO2,空气污染指数与温室效应相差不多,但树木在生长过程中吸收CO2,放出氧气,起到了净化空气的作用。由于CO2是温室效应的直接原因,科学家们提议为了减少空气中的CO2,我们应当多种植树木。年轻的、正在迅速成长的森林是吸收CO2的主体,可持续发展的林业所提供的永不枯竭的森林资源,可以使空气的质量更加清新。 

  5 、固体废物:固体废物是生产过程中的副产品或残余物。这些废物必须有储存的场地,通常是作为填地材料或将其解体,但是解体的过程会耗用更多的能源并产生空气污染。钢材和水泥不能用作燃料,无法进行生物降解,要回收使用还要耗费大量的能源。但木材的生产只产生很少的废物。锯材生产的废料通常被用来制造纸浆、刨花板或作为燃料。木材同时又是100%可降解。如果不做处理,它可很简单地解体融入土壤,并使土壤肥沃。木材从土里长出,自我更新,然后又回归大地,完全是一个自然的过程。在人类历史上,树木每时每刻都在生长和更新,但形成化石和矿藏需要多少时间呢? 

 6 、粘土砖的危害:很可惜,“雅典计划”未考察粘土砖,但这恰恰是我国广泛使用的建筑材料,尤其在广大的农村。粘土砖生产对环境的危害是众所周知的。过去我国每年约生产7000亿块实心粘土砖,据说这些砖的总长度可绕地球1600圈。每年烧砖用煤约7000万吨,这些煤被称为“粗煤”,其燃烧产生的废气造成空气污染和酸雨。由于砖的生产给我国带来极大的危害,政府已下令禁止生产,并寻找代替粘土砖的新型建筑材料。但由于各地区发展的差异,粘土砖的使用在某些地方仍是有禁不止。
  在美国有90%的住宅是木结构,80年代后期较以前较多。木结构房屋在发达国家近百年持续发展,不断完善的模式,对我国建筑、森林产业的发展都有可借鉴的地方。
  纵观建筑历史,木结构因其结构性能及美学价值,留下了许多不朽之作。我国古代建筑更以木结构为主体,形成了风格独特的建筑体系。近年,我国由于森林管理不善,滥砍滥伐,以致材源枯竭被限制使用,几乎不建造木结构房屋了,从而在这方面是个盲点,一说起木结构房屋,人们总是把它想象成四面透风,吱吱作响,很不牢靠,一点就着的木头房子,其实我们现在所说的木结构房屋是用木材做结构框架,从室外或室内不一定能看见木材,外表上与砖混结构一样的轻型结构房屋,在很多发达国家,如美国、日本、加拿大等国,木材仍是建筑常用的材料,人们有经济能力选择不同的建筑材料和模式,但大多数人仍选择木结构,1997年美国新建单体别墅约113.8万幢,其中90%采用木结构,在33.8万幢多层住宅中,绝大多数也采用木结构。

  木结构还被用于建造单层厂房、学校、旅馆、大跨度体育馆等工业、民用及商业建筑中。


  现代木屋怎么搭起来?


  美国用于住宅的木结构有几种形式,用得多、经验成熟的一种叫做轻型木结构,也叫普通木结构。木结构房屋可在现场建造,也可在工厂预制构件,然后在工地装配。
  一般先浇筑混凝土地基,在地基上安装基础衬垫和经特殊处理的底木,以防止白蚁的侵蚀和水分渗透到木结构中。然后建造房屋的框架,通常用50cm×10cm的方子做楼面梁、吊顶梁、屋面椽子及墙体龙骨。
  板和结构构件之间采用钉连接,梁和承重墙体之间用轻质金属连接件连接。
  结构部分施工完成后,在外墙面饰以挂板、面砖或其他装饰材料。而内墙面及顶面则用防火石膏板或粉刷作装饰基层。
  很多用于木结构住宅的材料在国内都可以买到,价格也能接受。如石膏板、保温材料、屋顶瓦、空调设备、硬木地板、厨房和卫浴设备等。关键是我国尚无一家木材厂能生产窑干分级的针叶板材。我国尚无木结构住宅设计、施工的标准和规范等。