什么是重型木屋:重型木屋、木结构是指采用工程木产品以及方木或者原木作为承重构件的大跨度梁柱结构。重型木结构因为其外露的木材特性,能充分体现木材的天然的色泽和美丽的花纹,被广泛用于一些有高尚、环保追求的建筑中。
优点:
灵活的空间布局
因为木结构住宅本身的重量很轻,再加上木梁很好的受力性和设计时充分注意到重量的分散,设计时,基本上是楼面与大梁混为一体的结构。所以,在木结构住宅的结构部分基本没有在砖混结构体系里时常出现的单独挑出的大梁这种结构现象。这就使得木结构住宅在设计时能充分根据住宅使用的“方便性最大化”的要求,来对平面布置进行随意的空间分配调整,几乎可任意分割空间、布设墙体,而不像砖混结构那样受大梁承载的限制。因此,木结构住宅可以说是空间布局最灵活的住宅体系。
节能和环保
因为木结构住宅本质上是属于一个工业化的产品体系,和现场建筑(湿施工)的概念有着本质的区别。工业化产品的工序处理、技术保障、合理优化、可控性、废料处理等方面都要比现场施工的建筑的精度和要求高得多。设计理念上对节能及环保的追求,生产层面的系统保障,施工时的“现场工作量的最小化”的追求,使得木结构住宅已成为目前普遍使用的住宅类别中最节能与环保的一种类型。
无可比拟的抗震性能
众所周知,美国尤其是美国西部,是一个地震常发、多发的区域。所以,美国的建筑体系几乎把抗震性能摆在了设计要求的首位;木结构住宅的箱式结构的超强的牢固性,再加上其自身重量很轻的特点(自重只有砖混住宅的十分之一以下),地震时相同加速度下的扭力比砖混结构小得多;又由于木结构住宅连接主要依靠密集型点连接(握钉连接式)且具有极强的弹力和韧性,其缓冲性具有巨大的消耗能量的特点。所以,在地震发生时,美制木结构住宅具有超强的抗破坏能力,因此具有其他类型建筑无可比拟的抗震性能。
极强的防潮性能
木结构住宅极强的防潮性能是由于以下几个因素导致的:①由于墙体的材料具有极大的热阻,所以在气候多变季节,材料的阻热使得墙体抗击热冲击的性能很好,墙体不会因为突然的暖湿气流的到来而出现冷凝水(挂露)的现象。②由于木结构住宅内墙一般采用石膏板干墙,石膏板的主要成分是有不定结晶水的硫酸钙,这种结晶水的特征使得当室内空气太潮湿时,墙体可以以结晶水的形式吸收空气中的一些水分;当室内空气太干燥时就释放出一些结晶水使得空气稍稍湿润一些。这样的动态平衡就导致墙体具有类似“呼吸”的功能,对湿度冲击具有很好的缓冲特性,不仅在潮湿时能够调节、降低室内湿度,又可在极其干燥时自动释放结晶水以增加空气的湿度。③木结构住宅是一个工业化程度极高的住宅,所以密封性能极好,当梅雨季节来临时,只要关闭门窗,室外的潮湿空气几乎不能进入室内,也起到了防潮的效果。
高隔噪性
正如上面所述,木结构住宅是一个工业化程度极高的住宅,在设计上就充分考虑到墙体、窗户、外门在隔音方面的功能:以至于住宅的各个部位、每个部件,只要与声音传导有关,都会考虑其隔音效果。显然,窗户的隔音效果是不如墙体的,所以,木结构住宅的设计在窗户大小及布局这个问题上从不单一考虑透视、单一考虑光照等,而是从采光、节能、消噪等几个方面来综合考虑。木结构住宅基本上能做到综合消除噪声80%以上,是一个高效隔离噪声的住宅产品。另外,美制木结构住宅的各个部位的密封性和窗户的双层玻璃的设计也极好地增添了消噪的效果。
优异的防火性能
虽然是木结构住宅,但是,由于在规范和设计上都严格做到了木结构部分绝不裸露,所有的木质部分都被极具防火功能的石膏板包裹着。所以,在遇到火灾时,火焰要烧穿石膏板后才能烧到木龙骨等木质部分。石膏板的主要成分是带不定结晶水的硫酸钙,在燃烧时,首先要把结晶水烤出,才能烧酥石膏板,而结晶水和硫酸钙之间是准化学键的结合,在这种层面上把结晶水去掉,耗能是巨大的,这就导致了石膏板的极好的阻燃性。消防测试表明,常用的1.2厘米厚度的石膏板要被烧穿,需要近1个小时的时间。消防的另一标准是建筑物燃烧时的抗坍塌性。我们知道,无论是钢结构还是混凝土结构,在遇到火灾的高温时,都不可避免地要么爆裂,要么软化,从而失去强度(力学性能)导致荷载骤降,建筑物因此整体坍塌。而木结构体系只要木结构框架没有完全碳化,其强度虽然有所减少,但都仍然基本存在,再加上自重极轻的特点,所以抗燃烧及抗坍塌能力比其他类型的建筑要强得多。
施工周期短
木结构住宅的施工周期之短是它的技术体系所决定的。这个体系的理念中有一个重要概念就是产业化。产业化的意思就是各个部件尽量在工厂里生产,最大限度减少在工地的操作与施工,从而导致现场的工作量大幅度减少,使施工变得简单、容易起来—现场的工作就是习割许多预制件组装,最后完成一些接口及收尾工作。除基础以外,基本避免了现场的湿作业,施工现场的工作量也相应大幅度地减少,施工周期就相应缩短了很多。一般的经验是,一幢200至300平方米建筑面积的两三层的木结构住宅,8至12个专业工人在50个工作日左右就可完成连装修工程在内的所有工程,使住宅完全具备人住条件。
可修复性强和配置齐全
由于木结构住宅的产业化程度高,所以当住宅的某一部分因为种种原因需要更换、修复的时候就变得容易起来。打一个比方,一幢产业化程度很高的房子就好比一部汽车,由各个部件构成,拆卸方便,更换灵活,修复起来也就变得容易、快速得多。
可修复性强的理念派生出另一个优点就是“配置齐全”。美制木结构住宅的所有设备与住宅结构都是配套的。同时,所有设备又和设备周围的构件的尺寸是成系统的。如:冰箱摆放的洞口,炉灶的预留口,洗碗机的预留口,抽油烟机的接口,洗衣机、干衣机的接口,水龙头接口·一都具有兼容性和互换性,使得所有品牌的设备在任何时候都可相互置换,其结果就是“任何品牌皆是我的配置”,凸显配置齐全的特点。
有配套的技术体系保障
既然木结构住宅产业化程度很高,因此,住宅的很多部件都由专门的工厂生产,这就使得工厂分工明确,专业化程度高。每一个工厂为了保证自己的产品的质量和竞争力,在研发和质量检验体系上不断创新和优化;又由于美国政府在这个行业的有效管理,坚定要求无论什么工厂、什么品牌的产品都要具直可互换、兼容的性能,杜绝了“各自生产,互不买账”、几种标准同时使用的混乱现象的发生,促使木结构住宅的所有构件、配件的技术标准的高度统一,强制要求各设计、研究及生产机构能够在统一的标准体系里设计、研发及生产,形成了美制木结构住宅完整的技术保障体系。
高集成性能
高集成性是美制木结构住宅的一个重要的特征。此特征是这一住宅的技术体系所拥有的,甚至可以说是独有的。在木结构住宅没有普及的国家,特别是中国的住宅消费者的习惯思维中,都爱把木结构住宅称为拼装式住宅。其实,“拼装”二字就隐含了集成的概念。如何拼装,如何更更快、更巧地拼装,这就要求:①木结构住宅的研发专家对每一个部件的兼容性、互置性要深刻、细致的研究;②住宅总体设计如何朝有利于集成性强化的方向斜;③住宅的每一个构件、配件如何具备越来越高的被集成的性能。这些一直都是制木结构住宅研发者长期坚持研究的课题。着劳动力成本的提高能这一大优势将会显随着现代生活节奏的加快,美制木结构住宅高集成性得越来越重要。
坚固耐用
对于坚固(俗称结实)这一概念的理解,我们往往会犯一些经验主义的几乎所有人都会认为,石头比错误,常被一些日常形成的感性思维所迷惑。几乎所有人都会认为,石头比木头结实,钢铁比石头结实。其实,如果具有一些材料科学的基本知识,就会懂得,结实是一个相对概念,也就不会用日常生活的经验来单纯地判断坚固或结实了。我们都知道,材料科学有两个重要的研究方向,第一个方向就是研究材料的特性,以便设计、研制出新的材料来。但是,材料科学研究的另一个领域往往会被人们所忽略——什么样的环境里需要什么样的材料,也就是材料使用的环境对材料特性的要求。举个简单的例子就能说明为什么坚固(俗称结实)是一个相对的概念。例如,通常情况下,大家都认为钢铁比橡胶结实。但是,为什么不用钢铁制造汽车轮胎呢?这是因为汽车轮胎的使用环境要求材料的首要的特性是耐磨及弹性,在这两个特性上显然钢材不如橡胶。试想一下,如果汽车换上钢铁做的轮胎,后果几乎是灾难性的。同样的道理,我们也就不难理解,皮肉里面而不是长在外面呢?,似乎是骨头比皮肉结实,为什么骨头反而长在这是因为,在正常的生活环境里,弹性和缓冲性是最重要的—否则,一个人在户外活动一圈回来就遍体鳞伤了。由此可以得出结论,在地震的状态下(这里特指地震正在发生时),木结构住宅比砖混建筑能更好地消耗地震所产生的极具破坏性的能量;再由于木结构住宅自身重量比砖混住宅小得多这一特点,地震时所形成的相同的加速度下所产生的扭力比砖混结构要小得多,从这一层面来讲,木结构住宅比砖混建筑更加结实。2010年7月份新西兰的7.1级强烈地震未造成一人伤亡就是一个很好的例证—因为新西兰的住宅普遍采用的是与木结构住宅极为相似甚至可以说是相同的木结构住宅体系—可以肯定地说,这是导致这一良性结果的最主要的原因。还有,从抗变形、抗坍塌、抗隐裂等特性上来讲,木结构住宅都远远优于传统的砖混建筑。其次,在遇到其他巨大的破坏力时,如坦克、推土机、重磅炸弹,木结构住宅和传统砖混结构一样,都会瞬间被毁。在这种特殊的状态与条件下木结构住宅与砖混建筑的牢固度是相同的。所以,在常见的灾害面前,大多数情况下,木结构住宅的抗击力是远远超过砖混结构的。
从以上简要的分析我们就不难理解,为什么木结构住宅在美国的各种类型住宅的重置保险(美国的一个房屋保险的险种,其业务内容是一幢住宅被损毁后重新建造的费用保险)中,保险费率是最低的。美国的保险公司一般都拥有强大的技术、健康检测系统及非常成熟的风险分析体系,其实,仅从此类住宅的重置保险费率最低这一点上,我们就可以得出木结构住宅的质量及安全系数大于其他类型的住宅的结论。
生产与施工过程中卓越的低碳
木结构住宅的结构材料主要是木材,其他装饰材料又大多选自轻质材料,在设计上采取了极简约的设计思路,使得在材料使用上力争达到“无一处多余或过剩”的程度,多种因素重叠,木结构住宅显然是迄今为止碳排放量最低的住宅。
施工过程的环境友好特性
由于木结构住宅是集成度最高、工厂化最强、在现场湿作业工作量最少的住宅体系,所以,木结构住宅是施工时对现场破坏最小,建筑垃圾最少的建筑类型,是真正的环境友好型住宅体系。
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