新闻banner

建造高层木结构或许能够拯救地球!

发布日期:2020-11-04 作者: 点击:

建造高层木结构或许能够拯救地球!



1.jpg

△ 世界知名摩天大楼 © Archdaily


毫不夸张地说,现代工业时代是建立在钢材和混凝土之上的。这两种材料赋予建筑所需要的高强度和不易燃的特性,使建筑纵向向上延伸到百层之高。然而,在钢筋水泥之前,建筑其实多是用木材建成,但是人们对火的恐惧把对建筑木材的使用范围大大缩小,只用木材建造一些小规模的建筑。这种对木材的大材小用,使木材一直屈居于钢材和混凝土之下。


近年来环境学家纷纷提出全球变暖的危机,也同时与建筑师、工程师们针对建筑材料的使用再次进行激烈讨论,因为每年建筑工程的材料消耗量占国家材料总消耗量的大半,以我国为例:约有25%的钢材,40%的木材,70%的水泥被用作于建筑材料。


全球变暖的最主要原因就是二氧化碳排放量超标,而位居榜首的两种材料正是钢材和混凝土(主要构成材料为水泥)。它们不仅在加工过程中会释放大量二氧化碳,并且在使用过程中由于使用大型器械,间接增加二氧化碳的排放。而使用木材作为建筑材料,却能帮助降低碳排放量,是可持续的,可回收再利用,可生物降解,可适应目前所有的生态和环境效应的环保材料。


我国去年木材的消耗量约为6.31亿立方米,其中建筑木材占2.37亿立方米。在现代建筑中主要被用于装饰基材和面板、以及轻型结构。众所周知,一栋建筑里耗材占比最大的是主结构,试想如果这些结构全部用木材建造,那么建筑木材的使用量将会大大增加,同时二氧化碳的排放量将会被大大降低,能够有效减缓全球变暖。


2.jpg

△ 2019年中国木材需求行业结构 | 中研网


值得庆幸的是,用木材做建筑主结构在现今世界并非遥不可及,相反,科技日新月异,随着现代工程木的出现,木材开始被赋予高强度、高刚度和高防火的特性,甚至使其能胜任高层建筑的主结构,打破了人们对木材的刻板印象。


近年来,世界各地出现的重型木结构建筑越来越多。美国波特兰市有12层的纯木结构高层公寓,加拿大多伦多有北美最高的42米纯木结构双塔办公楼,挪威也将纯木结构上升到前所未有的高度- 80米。这些层出不穷的成功案例无疑为建筑行业开启了新时代,并且为全球碳排放量的降低做出了很大贡献。


3.jpg

△ 目前全球最高木结构高楼,80米高的Mjøstårnet位于挪威

© Archdaily


那么木材又是如何完成吸收大量二氧化碳这个重要任务的呢?耶鲁大学的环境学家Galina Churkina女士解释说:“这种情况其实要符合两个必备条件:


1)可持续的森林资源管理;


2) 吸收的碳储藏在树木之中并被加工为建筑木材投入建筑建造。被加工成木材之前,树木吸收环境中的二氧化碳,储存在枝干当中,并且将其转化为我们赖以生存的氧气。在建筑拆除之后,木构件能够实现被回收循环再利用,而不是直接被焚烧成灰烬,完好的木构件可以被再次利用在新建筑里。


4.jpg


木材本身的碳吸存环保属性,再加上其结构强度和良好的防火等级,因此把木材作为建材耗量占比最大的高层建筑主结构使用,有着减缓全球变暖的战略意义。通常,被用作高层建筑主结构使用的工程木主要有两种:


1)正交胶合木(CLT):由至少三层实木锯材或结构复合材在层与层之间正交组胚粘结而成的一种预制实心工程模板,通常被用于楼板、屋面板和隔板结构。CLT的优点包括:较好的尺寸稳定性、良好的隔热和防火性能、较大的抗压刚度和强度等;


2)层板胶合木(GLT):将规格材经工程化的设计、胶黏和处理,形成较大尺寸、且符合规范和物理力学要求,用于结构承重的复合木材,通常用于横梁立柱结构。胶合木可以被加工成任意尺寸和造型,且消防规范允许其可以暴露在外。


5.jpg


值得注意的是,工程木的出现正在治愈木材在时代中渐渐消逝的症结 -易燃。新时代重型木结构的防火性不低于混凝土,甚至高于钢材。木材燃烧速度为每分钟0.7至0.8毫米,以CLT为例,100mm厚的墙体,耐火极限有2小时。


而且,虽然被点燃,但是点燃后木材会形成碳化层,从而减缓火势向结构内部蔓延,有利于增加逃生时间。相比于木材在火灾中耐久的表现,钢材的强度则会在温度达到500摄氏度之后迅速下降为原来的三分之一,达到550摄氏度则会突然性坍塌。了解更多关于现代木结构防火措施,可参考往期推文《现代木结构建筑的防火保护措施如何做?》


自重轻则是木材作为建筑材料的另一个优势。1立方米的混凝土重约2.7吨,而1立方米的CLT仅重400千克,且有着同样的承载力。同样情况适用于钢材。


6.jpg

△ 木结构建筑 ©Perkins and Will 建筑事务所


木材的这些优秀特性,让众多学者呼吁:要想拯救地球,多多使用木材!因为全球气候变暖对于整个地球是迫在眉睫需要解决的难题。


目前,已有环境学家和相关建筑师在具体数字上验证兴建木结构建筑能够有效减缓气候变暖。耶鲁大学的环境学家Galina Churkina女士表示,“我们已经能够计算出全球范围的碳排放量和碳储存量,并且我们可以说现有的林木资源足以将钢筋混凝土打造的城市转化为木材城市。”


学者们用数字向我们诠释,“在人们的生活水平不断上升的同时,如果持续使用钢材和混凝土建造建筑来满足对住宅日益增多的需求,那么截止至2050年,全球每年的碳排放量将达到6亿吨。而如果我们用木材代替,那么每年反而将有6亿8千万吨二氧化碳可被储存在建筑物中。” 


因此,越多地使用木材建造楼宇房屋,尤其是使用在耗材占比最大的高层建筑主结构中,大气中的二氧化碳就将被消除地越多。


本文网址:http://www.jangja.com/news/504.html

关键词:实木加工设备,实木加工设备价格,实木加工设备厂家

上一篇:没有了
下一篇:实木加工设备发展趋势

最近浏览:

实木加工设备

销售部:86-515-85481046

国际部:86-515-85481045

客户服务:86-515-85483099

网址:www.jangja.com

实木备料成套设备

Copyright © http://www.jangja.com/ 江苏江佳机械有限公司 专业从事于实木加工设备,实木备料成套设备,木材加工设备, 欢迎来电咨询!
  Powered by 祥云平台  技术支持:扬天网络