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木屋别墅低碳之美
时间:2020-10-08  浏览:
行走在加拿大的住宅小区内,一栋栋别具一格的小木屋,或古典雅致,或粗犷随性,或质朴简约,或华贵繁复,掩映在绿树鲜花之中,温馨而浪漫。木结构代表着一种绿色环保的生活品质,这也是加拿大一直被联合国列为世界最适宜居住国家的原因之一。


碳的旅程加拿大及北美地区大约90%以上的家庭式住宅是木结构的。拥有广袤自然森林资源的加拿大,木材一直被看做是最重要的建筑材料。加拿大绝大部分的新建住宅,使用现代木框架结构建造,这种结构被认为是全世界目前最安全、最坚固、最经济、最环保以及最健康的建筑材料。对于新建建筑和建筑改造而言,现代木结构都是一种非常环保的方案,与钢材和混凝土相比较,木材的碳足迹都非常小。树木吸收二氧化碳,木材将碳存储其中,每一立方米树木可以吸收一吨二氧化碳,由木材制成最后的成品,也能在很长时间内将大量二氧化碳储存下来。同时木材还十分容易保温隔热,是一种更节能、更健康的天然材料。用它建造的房屋可以灵活设计,并且具有优秀的抗震能力,尤其适合地震多发地区,更重要的是,和混凝土建筑相比较,轻木结构的施工速度要快很多,在价格上也很有竞争力。


瑞典的一项研究项目,曾经按照100年使用寿命,对两栋造型相同,建筑材料不同的四层建筑进行二氧化碳排放测试,结果显示,混凝土结构建筑排放了96吨二氧化碳,而木结构建筑不仅没有二氧化碳排放,反而净吸收150吨二氧化碳。

圆木木屋
正是木材在生长过程中固化的碳比生长和砍伐过程中释放的碳更多,所以其成为一种负碳的建材,国际环境与发展协会的研究表明,用一立方米木材取代同体积的混凝土和砖头平均可以减少0.75~1吨二氧化碳排放。一栋典型的木结构房屋可储存大约29吨二氧化碳,相当于一辆客车行驶5年所产生的二氧化碳,因此,不仅在加拿大,美国、英国、日本等发达国家,都将木材看做是理想的可再生建材。



除了低层住宅之外,木结构的建筑在加拿大的一些公共建筑中也有很大的使用比例,此外还有一些混合结构的建筑也在广泛地应用:一层是混凝土结构,可以作为商铺,从二层到四层全部为木结构,用来居住。实践表明,尽管钢材、铝材等建筑材料也可以循环利用,但生产这些材料的过程仍需消耗大量能源。并且开采后就不可再生。而木材不仅使用过程更环保,在生产过程中还可以清洁空气,为人类创造宜居环境,为野生动物创造自然栖息地。
 
在加拿大,广袤的原始森林被看做是重要的国家财富,为了确保可持续性发展,加拿大实行严格的森林管理制度。受管理的森林,每年的开采量不到0.5%,并且依照法律,伐木公司每开采一棵树,必需另外种植4棵新树,因此,尽管加拿大是目前最大的木材出口国,但其森林的覆盖率在过去的十年中一直呈增长状态,毁林率几乎为0。原始森林分布和100年前相比基本一致。


另外加拿大还实行一套全球领先的森林认证体系,每一块加拿大生产的木材都能从由第三方国际认证机构出具的独一无二的等级章上读取到它的身份信息。加拿大木材有严格的等级系统,这个等级包含了一块木材的重要信息:生产的工厂、木材的种类、木材的等级、窖干处理。加拿大拥有世界上最多的经过国际认证的林地。仅仅在加拿大卑诗省,就有5400万公顷的森林面积得到国际组织的第三方认证。他们通过监督链的方式,跟踪林产品从取材、制作到销售终端的所有过程。
现代木屋

在这种可持续发展模式下,木结构建筑成为真正的绿色建筑。安全典范除了低碳之外,木结构建筑还拥有低成本、抗震、节能、舒适的特点。在20世纪以来全球范围内的几次大地震中,现代木结构建筑都体现出卓越的抗震能力。1989年美国加利福尼亚7.1级大地震中,有50000栋房屋受到强烈震动,却没有造成人员伤亡。
 
作为抗震性好的木结构建筑,其要点在于首先要严格按照木材等级使用合格的木材建造承重墙。通常,典型的木结构房屋会由上百个连接构件和传力路径组成,结构具有灵活性和柔性,所以在地震时就可以承受住地震的力量。混凝土结构则无法做到。另外和混凝土结构相比,木结构建筑自重很轻,而地震中,越是自重轻的建筑,越不容易损坏。


同时,木结构房屋材料坚韧而质感轻,并且通常由许多构件组成,受到飓风、暴雨或地震灾害时,这种结构自动把应力分散,降低构件的承受荷载。2009年,科学家们在日本神户对一栋底层是钢结构,2~7层是木结构的中高层住宅进行了一次抗震实验,强度相当于1994年加州北桥6.7级地震的1.8倍,结果这栋房屋几乎完好无损,这次迄今为止世界上规模最大、最全面的地震实验说明,即使是中高层的木结构房屋,也能够抵御严重的地震灾害。


另外燃烧性实验证明,现代木结构房屋已经能够完全符合消防安全规范,木结构当中的防火石膏板,可以保证墙壁在大火中几个小时之内不会被烧穿,使人们有足够的时间逃生。令人意想不到的是,虽然木材是可燃材料,但是比较木材、混凝土以及钢材的防火安全性能,它实际上比人们想象得更坚固。当木材燃烧时,它的表面会形成一层焦炭层。帮助保护其内部的木材,因此,在火灾中如果有两根同样尺寸的重型木材和钢材的钢梁,木材在火中维持的时间反而更长。