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木结构及钢结构两种建筑体系对环境的影响

编辑:管理员   浏览: 次  时间:2016-12-16

加拿大木业协会提供资助的清华大学国际工程项目管理研究、建筑环境与设备工程研究所,在最近共同完成的一份报告中指出,“如此大规模的房屋建造,不仅仅带来短期的大量能源和资源耗费,也必将形成这些房屋在未来使用寿命期内的巨大能源消耗。”清华大学的那分报告把“建筑能耗”分为两个部分:建筑物建造能耗(包括水泥、钢铁等,目前我国每年钢材产品中60%为建材,水泥产品几乎全部投入建筑业)、建筑物能使用能耗(热能、电耗等)。
目前,不少城市在打造“节能城市”方面,基本是采取“解决跑冒滴漏;进行节水、节电改造”,但在推崇“木结构房屋”的专家那里,这些节能做法似乎有点治标不治本,清华大学的报告指出,与目前主流的混凝土结构、轻型钢结构建筑相比,“木结构房屋的节能效果最好”。有关专家表示,推广木结构房屋,或许是打造节能型城市的一个突破口。
清华大学建筑技术科学系不久前的一项研究结果显示,在北京地区,木结构房屋采暖耗能比轻型钢结构房屋低22.6%,比混凝土结构房屋低30%;在上海地区,木结构房屋采暖耗能分别比轻型钢结构房屋和混凝土结构房屋低27.1%31.3%,采用更多的木结构,可以大大减少这一过程中钢铁、水泥等各类高耗能建材物化在建筑中的能量,对于短期节能是行之有效的,而且这些建筑在其后的使用过程中也将节约出大量的能量。与钢材和混凝土相比,每生产一吨木材,只需453千瓦电力,而生产一吨钢材却需要3780千瓦电力,而且木材的成长过程还能吸收二氧化碳。
节能建筑是指遵循气候设计和节能基本方法,对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的低能耗建筑,由于节能建筑具有良好的保暖效果,即房间温度不会随着室外气温的变化而大幅变化,有着自然的冬暖夏凉的效果,因此被专家称为自然“空调房”。
木结构房屋最大的特点就是环保,木材是唯一可再生的主要建筑材料,在能耗、温室汽体、空气和水污染以及生态资源开采方面,木结构的环保性远优于砖混凝土结构和钢结构,是公认的绿色环保性建筑材料,并且,建成房屋后一旦需要拆除,这些木材也可以经过腐烂的过程而形成良好的循环,不必过多担心它会造成环境破坏,而以钢筋混凝土等为主要建材所建的楼房,一旦需要拆除,其建筑垃圾几十年甚至上百年也未必能形成良好循环,由于木结构采用装配式施工,对于一般别墅而言,基础以上结构完工需15-20个工作日,包括装修在内的单栋建筑工期可基本控制在2-3个月,大部分的施工工作为干作业,这样施工对气候的适应能力强,不会像混凝土工程一样需要很长的养护期,而且冬季施工受限, 因此工期较短,加之木材具有极高的强度同时比重相对较小,可加工性强,对各种造型的表现能力是其它建筑材料望尘莫及的,这种灵活性使木结构适用于几乎所有的建筑规格和内外装饰,此外,由于没有钢筋、混凝土、石灰等建材,在施工时也根本用不上大型机械,其采用的全新干式施工法,既节省了水源,也少却了粉尘和噪音的污染。
自有人类以来,木材即与人夕相处,提供给人类生活上相当多的帮助。所以,良好的管理规划,可使这一全球最宝贵的资源得以良性循环,为人类继续提供最“密切”的帮助,美国纽约国家实验的研究证明:世界上唯一能称得上真正绿色环保的建筑——木屋,较一般水泥、砖瓦结构住房节能50%
上海建科院建筑节能评估事务所,对竣工的木结构房屋进行综合评估指出,与现在传统的同面积、样式的混凝土建筑相比,一年建筑采暖、空调用电量要省25%左右。在其他项目的检测中,木结构的墙体和屋架体系(由结构木方、板材、保温棉埴充而成)测试评估表明150mm厚的木结构墙体,其保温能力相于610mm厚的砖墙,木结构建筑相比混凝土结构可节能50%-70%。此外,由于墙体厚度差别,木结构建筑的得房率比普通砖混建筑要高5%-8%
木材本身就十分耐用,可以长期使用而无需更换,或者加以修缮就能解决,如我国的故宫等,我国现在依然保有的古代木结构建筑最长要追溯到3000年前,国内外许多古老的历史性建筑至今依然岿然屹立,即使是美国纽约的帝国大夏的基础也是建造在木桩之上的。
木材具有调节温度和湿度方面的特性,木材是一种孔性材料,导热系数较小,是热的不良导体,木材内部构造类似海棉,可以根据周围环境的湿度变化而吸入或排出水分,从而调节木屋的温度和湿度。木材是天然材料,当湿度大时木屋会自然吸湿,于燥时则会从自身的细胞中放出水分,如同一台天然空调机。这是其它建筑材料所无法媲美的。
能量消耗较低
对制造、运输及安装过程中的能量损耗进行比较,结果显示木结构在几种结构中能量损耗最低。钢结构是木结构的2.4
温室效应比较
结果显示,木结构建筑的温室效应最低,钢结构是木结构的1.81
空气污染指数比较少
结果显示,木结构污染指数最低.钢结构是木结构的1.42.
水污染指数比较
结果显示,钢结构的污染指数是木结构的120.
固体废料比较少
结果显示,木结构再生产及建造过程中产生的固体废料最少,钢结构的废料是木结构的1.36.
生态资源的使用
结果显示,木结构提取的资源最少,钢结构是木结构的1.16倍.
新华社建设部副部长仇保兴14日说,目前我国建筑能耗已占到全社会终端能耗的27.5%,单位建筑面积采暖能耗相当于相同气候地区发达国家的23倍。
仇保兴在此间举行的全国建设科技工作会议上介绍,我国现有城乡建筑面积400多亿平方米,95%左右都是高耗能建筑.尤其是大型公共建筑耗能,不到4%的建筑面积却占用全国城镇建筑总能耗的22%,建筑用能造成的污染严重,据测算,大气中二氧化硫浓度值采暖期平均为非采暖期的6倍。
仇保兴说,预计到2020,全国城乡房屋建筑面积还将新增约300亿平方米,如果不采取有力的节能措施,每年建筑用能将消耗1.2万亿度电和4.1亿吨标煤,接近目前全国建筑能耗的3倍。
目前,我国城市化进程进入高速发展期,来自国家统计局的数据,我国城市化率将达到40%以上,这期间,建筑业将会蓬勃发展,目前我国每年建成的房屋总面积高达16亿至20亿平方米,超过所有发达国家年度建筑面积的总和
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