為何現代木結構建筑保溫效果好?
節能環保作為可持續發展的重要理念,越來越被大家所關注和認可。逐漸成為新熱點的現代木結構建筑,因其所用木材原料不僅在生長過程中可以固碳,而且加工過程能耗低并且可再生利用,應用到項目中還具有良好的保溫性和隔熱性,在節能環保方面有著很大的優勢。
現代木結構是如何做到保溫效果好的呢?我們可以從一個簡單的比喻說起。與普通磚混或水泥墻體的隔熱效果相比,木結構建筑的墻體就像保溫瓶膽,而普通磚混或水泥墻體就像玻璃杯。研究表明,木材導熱系數在0.1~0.2 W/(m3K)左右,能夠很好的防止某些關鍵部位的熱橋效應。由于木材熱惰性高,周期溫度變化內部消解快,木結構建筑內部熱穩定高。
現代輕木結構的墻體、樓板和屋架由于是中空的,可以大量填充玻璃纖維等保溫材料,能降低采暖和制冷費用,可大幅度的減少礦物燃料消耗,以經濟的方式保持舒適的溫度。對于重型木結構而言,重木構件是實心的,因此重型木結構建筑中幾乎沒有空氣流動的可能,從而使建筑物的保溫性能得以提升。生產重木構件,如CLT,LVL等使用的是CNC數控機床進行的精密加工,能精確控制構件加工誤差,使構件與構件的連接更加緊密,進一步提升保溫節能性能。
木結構作為天然建筑材料,在環保方面有著無可比擬的優勢。在生產方面,不像鋼材、水泥要歷經采掘、冶煉、煅燒消耗大量的熱能和造成環境污染,樹木借助自然界的土地、水分、陽光生長成材,在所有的建筑材料中,木材及其制品生產、加工、運輸、供應需要的能量最小。
在節能方面,作為一種天然的隔熱材料,在同樣厚度的條件下木結構的保溫性能是鋼材的400倍,鋁材的1600倍,混凝土的16倍。150 mm厚的木結構墻體,其保溫性能相當于610 mm厚的磚墻。在使用同樣的保溫材料時,木結構比鋼結構的保溫性能好15%~70%。這意味著不僅建筑能耗的大大降低,也可節約材料,而且居住環境質量將得到提高。
清華大學《中國木結構建筑與其他建筑能耗和環境影響比較》的研究報告證明了這點,如果以現代木結構建筑代替同等建筑規模的鋼結構建筑物,其在所使用的建筑材料方面將節省27.75%的能源和39.2%的水量;同樣,如果以現代木結構建筑代替同等建筑規模的混凝土建筑物,其在所使用的建筑材料方面將節省45.24%的能源和46.17%的水量。
這項研究還比較了北京地區現代木結構、鋼結構和混凝土結構建筑在采暖或降溫的空調負荷和能耗。由于混凝土體的熱容量大,溫室效應滯后時間長,能耗要大于現代木結構和鋼結構建筑。在北京地區輕鋼結構建筑采暖或降溫,空調運行1年的能耗,可供現代木結構建筑使用18個月,混凝土結構建筑采暖或降溫的空調運行1年時間能耗可供現代木結構建筑使用23個月。可見在寒冷的北方地區,現代木結構建筑物在保溫節能方面表現尤為明顯。
如今,現代木結構因其在節能環保方面的先天優勢,正越來越受秉持綠色可持續發展理念的建筑企業所青睞。
