目前在欧洲和日本,木结构已经成为主流的建筑形式,在欧洲、北美等发达国家已大量用于住宅、商业和工业建筑中,其中美国、加拿大、日本等地区木结构已经处于住宅市场的主导地位。
在美国,90%新建建筑采用木结构;
在加利福尼亚州,木结构建造比例高达99%;
在北美,约有85%的多层住宅和95%的低层住宅采用木结构体系;
在北欧的芬兰和瑞典,90%的房屋也为木结构建筑。
而在国内,大众对于木结构的认知还处于起步阶段,当前国内市场尚不足0.1%,除了建造使用方面的问题,成本造价问题也是大家普遍最关心的。
木结构建筑造价高?NO!在大众的普遍认知里,木结构与传统的混凝土或钢结构相比,其成本造价会高出许多。其实不然,木结构只要通过合理的设计、高效的生产流程,以及对构件预制和施工过程的有效管理,在很多环节能将成本“省”出来,从而实现舒适的建筑环境和目标成本的双赢。
木结构构件预制生产过程
①制定最优预制方案
木结构建筑更适合设计施工一体化。现代木结构建筑可以通过数字化信息科技进行预设,将大部分结构构件设计成同样的截面尺寸和使用简单的钢连接件,能最大程度减少原料的浪费,也能有效降低部件预制和组件安装的成本。
严丝合缝的预制木结构构件
②装配式建筑,施工成本更低
木结构装配式房屋施工时,构件在工厂预制生产,现场仅需少量人力就能完成装配,施工时灵活性大,受气候及地理环境影响小,施工周期更短,人工成本更低。
此外,与其他建筑结构相比,木结构自重轻,对于地基的施工以及现场吊装的要求也较小,能够保证施工质量的同时,也大大减少了建造施工成本。
正在吊装的装配式木结构部品
③木结构建筑保温成本更低
在室内,空气和温度会影响人体舒适度,而室内温度是人们通过直观体感能直接感知到的,只有室内温度适宜,才能拥有良好的居住体验。我们与环境之间转移的热量越少,体感就越舒适。
暖气调节室内温度的简易示意图
现代木结构墙体可以通过科学的设计来达到室内恒温的效果,创造良好的居住体验,如果说传统钢混建筑像一个玻璃杯,木结构建筑则像一个保温杯,相比传统钢混结构建筑的保温性能和节能性能更佳。此外,木材的R值比钢材更高,有研究表明,在同样的厚度条件下,木材的热阻值比标准的混凝土高16倍,比钢材高400倍。另外,木材的导热系数小,导热能力低,其导热系数在0.1-0.2 W/(M·K)左右,而混凝土的导热系数则是0.8-1.4 W/(M·K),如果要让钢材、混凝土或砖石结构建筑与木结构具有相同水平的保温性能,就必须使用更多的保温材料或者加厚墙体。据测算,木结构建筑相比钢混结构节能效果提升50%-70%,因此,在后续居住或项目运营中产生的能耗成本更低。
④美观自然,节省装修成本
在木质的房间里,木材的颜色、纹理协同创造温暖的视觉体验,房间整体呈现出温暖的黄色。木结构的构件暴露在外,能充分展现木材的天然色泽和美丽纹理,营造出舒适的室内环境。这些外露的构件既能满足建筑的结构要求,又具有装饰性,可以节省大量的室内装修成本。
加拿大鲍尔威河Westivew elementray school小学活动室内部
美国得克萨斯州San Jacinto 学院 Anderson 活动室内部
结语通过以上几点分析,我们不难发现,木结构建筑通过现代化的生产加工方式,能以较低的成本来达到较高的舒适度,最终实现双赢,这也正是世界各国木结构建筑应用如此普遍的重要原因之一。
德州大型木结构办公楼“The Soto”
当今世界城市化发展进程加速,建筑成本和居住成本都越来越高昂,木结构建筑给了我们一个“快好省”的高性价比方案,于国内也在逐渐普及并应用于多方建筑领域中,相信在不久后的将来,木结构建筑将从整个建筑市场中突出重围,成为城市乡村建设的首选之一。
中林木结构 预建碳中和
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参考资料:参考资料:
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