木結(jié)構(gòu)產(chǎn)品詳解:節(jié)能木墻的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用

2015-11-05來(lái)源:加拿大木業(yè)協(xié)會(huì)熱度:14150

 

    節(jié)能木墻系統(tǒng)由規(guī)格材制作的木骨架外部覆蓋墻面板,并可在木骨架之間的空隙內(nèi)填充保溫隔熱及隔聲材料而構(gòu)成的非承重墻體。這種墻體系統(tǒng)可用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)的非承重外墻以及內(nèi)墻。該節(jié)能木墻體系的特點(diǎn)是保溫性較好、相對(duì)較薄的木結(jié)構(gòu)外墻能夠增加建筑室內(nèi)使用面積約8%,提高建筑的保溫節(jié)能性能約30%,以及通過(guò)采用預(yù)制墻體構(gòu)件來(lái)提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率和施工速度。這項(xiàng)技術(shù)在北歐荷蘭、法國(guó)、奧地利、瑞士、德國(guó)、英國(guó)等歐洲國(guó)家以及北美廣泛應(yīng)用于住宅或公建如辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院等,既用于新建建筑,也用于既有建筑改造項(xiàng)目.總體而言,在全球很多國(guó)家和地區(qū),人們對(duì)于使用非承重節(jié)能木墻外墻墻體替代混凝土、砌塊或鋼結(jié)構(gòu)填充墻的需求與日俱增 ,以期提高建筑的保溫節(jié)能性能,減少環(huán)境污染,減少碳排放。


    在西方發(fā)達(dá)國(guó)家特別是地處寒冷地區(qū)的國(guó)家諸如加拿大、瑞典、挪威、芬蘭等,因?yàn)槠淞謽I(yè)資源可持續(xù)管理并且儲(chǔ)量豐富,都基本采用木材作為主流的建筑結(jié)構(gòu)材料,但基本局限于四層以下的低密度建筑形式。隨著這些國(guó)家人口的逐年增長(zhǎng)以及城市化需求的日益強(qiáng)烈,政府也意識(shí)到利用混凝土建造更高密度的住宅能夠有效解決很多西方國(guó)家特有的“鄉(xiāng)村病”問(wèn)題,例如較高的單位人口能耗,城鄉(xiāng)之間過(guò)度的車(chē)輛運(yùn)載需求等。但是如何讓混凝土建筑發(fā)揮**的保溫特性來(lái)達(dá)到更高的節(jié)能性能,這讓有著豐富木建筑經(jīng)驗(yàn)的這些國(guó)家開(kāi)發(fā)出了一套成熟高效的預(yù)制化節(jié)能木墻系統(tǒng)。預(yù)制化的節(jié)能木墻系統(tǒng)能夠完美匹配現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)樓宇而作為非承重內(nèi)隔墻和外隔墻。2003年前后,在瑞典,木骨架組合墻體的市場(chǎng)份額曾占到多層住宅建筑的90%; 在荷蘭,占住宅建筑的50%左右。此項(xiàng)技術(shù)近幾年也被加拿大用在多層住宅建筑中。


    預(yù)制化-大勢(shì)所趨


    推進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化已成為樓市調(diào)控長(zhǎng)效機(jī)制中的重要內(nèi)容之一。目前,我國(guó)建筑業(yè)依然以粗放型為主,浪費(fèi)嚴(yán)重,建筑標(biāo)準(zhǔn)化工作滯后,相應(yīng)的部件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度低,新型建筑結(jié)構(gòu)體系仍然處于摸索階段,沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化的要求。鑒于巨大需求與有限供應(yīng)的矛盾、品質(zhì)要求與工藝水平的差距,發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)不將“住宅產(chǎn)業(yè)化”視為行業(yè)乃至國(guó)家戰(zhàn)略。在這方面,加拿大、美國(guó)、日本、瑞典等國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程已經(jīng)比較成熟。 墻體材料是構(gòu)成建筑物的基礎(chǔ)材料,也是建筑部品的重要組成部分,墻材部品化既是建筑工業(yè)化發(fā)展的重要支撐和保障,也是“十三五”期間我國(guó)建材工業(yè)的主要發(fā)展方向之一。加拿大節(jié)能木墻生產(chǎn)市場(chǎng)發(fā)育完善,構(gòu)件、配件的標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化、商品化程度很高,各種施工機(jī)械、設(shè)備、儀器等租賃化市場(chǎng)非常完善,節(jié)能木墻主要構(gòu)、配件在工廠里制作,與住宅建筑市場(chǎng)提供的各種配套的住宅部品現(xiàn)場(chǎng)組裝成整棟住宅或應(yīng)用混凝土高層建筑,生產(chǎn)效率高,能顯著提高預(yù)制裝配率。產(chǎn)業(yè)化帶來(lái)了規(guī)模化,帶來(lái)了住宅建造的效率和效益的提升。住宅部品的集中生產(chǎn)和集中裝配,促進(jìn)了生產(chǎn)的規(guī)?;?、裝配的效益化。傳統(tǒng)的混凝土濕作業(yè)灌完需要養(yǎng)護(hù)時(shí)間,而把生產(chǎn)好的木構(gòu)墻體直接運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝連接,在縮短建設(shè)工期、節(jié)約勞動(dòng)力成本和提升企業(yè)效益等方面有不可比擬的優(yōu)越性。


    建筑節(jié)能-技術(shù)先行


    隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,中國(guó)已成為僅次于美國(guó)的全球第二大能源消耗國(guó)。 2014年,中國(guó)的總能耗約合24.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而其中建筑行業(yè)占到了總能耗的約33%。能源短缺將阻礙中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。中國(guó)雖然有著巨大的化石燃料儲(chǔ)量,卻仍是世界上**的能源進(jìn)口國(guó)之一。提升能效尤其是建筑能效已成為中國(guó)的當(dāng)務(wù)之急。


    建筑總能耗中,施工階段能耗平均占22%,使用階段能耗占78%。而這其中,住宅能耗約占38%。隨著人們生活水平的不斷提高和城市化進(jìn)程的推進(jìn),住宅能耗將持續(xù)增加。與混凝土或磚石結(jié)構(gòu)建筑不同,節(jié)能木墻體系可在墻體龍骨擱柵空間內(nèi)填充保溫材料,因此保溫隔熱效果好且成本低。礦物纖維保溫材料是常用的保溫材料,這種材料成本低,施工的人工成本也低,因此投資回報(bào)率高。木材的低熱導(dǎo)性使木結(jié)構(gòu)保溫隔熱率達(dá)到90%,而熱橋損失僅為10%。為進(jìn)一步提升節(jié)能性能,節(jié)能木墻還可以方便地加設(shè)額外的外墻外保溫或外墻內(nèi)保溫。


    雖然輕鋼墻體中也可以填充保溫材料,但鋼材是一種高導(dǎo)熱性材料,由于鋼材的熱橋損失,保溫材料保溫性能的利用率低于 50%,所以鋼結(jié)構(gòu)必須采取額外措施解決熱橋問(wèn)題,以防止水蒸汽凝結(jié)和減少能量損失。此外,輕鋼結(jié)構(gòu)外墻的冰冷表面容易使灰塵聚積,因此墻體內(nèi)表面容易出現(xiàn)俗稱(chēng)“鬼印”的黑色污跡。


    無(wú)需憂慮的耐火防潮


    作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu),耐火和防潮是兩項(xiàng)放在首位必須考量的指標(biāo)。公眾對(duì)于木材作為主要材料的墻體系統(tǒng)存在疑慮確實(shí)在情理之中。事實(shí)上,經(jīng)過(guò)數(shù)十年的技術(shù)發(fā)展,節(jié)能木墻系統(tǒng)的耐火和防潮早已經(jīng)通過(guò)各種技術(shù)手段一一解決,并且完全達(dá)到國(guó)家建筑規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)。


    對(duì)于規(guī)范要求需達(dá)到一定耐火極限的輕型木結(jié)構(gòu)墻體構(gòu)件,其耐火方法主要為對(duì)構(gòu)件采用包覆材料進(jìn)行防火處理,對(duì)可燃的木構(gòu)件進(jìn)行難燃處理,以阻斷火焰與木構(gòu)件直接接觸。傳統(tǒng)的做法之一是,在木龍骨之間添加保溫隔熱材料,并在其外面覆蓋石膏板。實(shí)踐中,采用何種保溫隔熱材料或者何種石膏板,則由構(gòu)件所需達(dá)到的耐火極限決定。節(jié)能木墻系統(tǒng)可以通過(guò)合理選擇材料和組裝方法,來(lái)經(jīng)濟(jì)地達(dá)到1小時(shí)的耐火極限。


    防潮方面,通過(guò)加裝先進(jìn)的防雨幕墻系統(tǒng),節(jié)能木墻能夠在雨水排水引流,水蒸氣蒸發(fā),墻體系統(tǒng)通風(fēng)干燥等方面達(dá)到極佳性能,確保墻體不會(huì)因?yàn)橛晁蚶錈峥諝饨粨Q而受到潮氣侵蝕。


    規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)完善 作為一套成熟的墻體系統(tǒng),節(jié)能木墻系統(tǒng)早在2005年便由國(guó)家住建部發(fā)布出版的《木骨架組合墻體技術(shù)規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》(GB) GB/T50361-2005進(jìn)行了規(guī)定。該規(guī)范適用于住宅建筑、辦公樓和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范分GBJ 16規(guī)定的丁、戊類(lèi)工業(yè)建筑的非承重墻體的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收和維護(hù)管理。


    同時(shí)節(jié)能木墻的消防安全要求主要遵循《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014 以及《木骨架組合墻體技術(shù)規(guī)范》GB/T 50361 中的規(guī)定。


    依據(jù)現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014,規(guī)范規(guī)定:“建筑高度不大于18m的住宅建筑、建筑高度不大于24m 的辦公建筑和丁、戊類(lèi)廠房(庫(kù)房)的房間隔墻和非承重外墻可采用木骨架組合墻體。


    依據(jù)《木骨架組合墻體技術(shù)規(guī)范》GB/T 50361 ,規(guī)范規(guī)定現(xiàn)行木骨架非承重內(nèi)隔墻適用于房間面積不超過(guò)100m2 的7-18 層普通住宅和高度為50m 以下的辦公樓中的房間隔墻。


    國(guó)內(nèi)案例


    國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)有不少開(kāi)發(fā)商嘗試使用這種先進(jìn)的節(jié)能木墻系統(tǒng)用于小高層公寓和辦公樓項(xiàng)目。其中值得一提的一個(gè)項(xiàng)目位于蘇州太湖湖畔的一個(gè)高檔精裝小高層公寓項(xiàng)目“御玲瓏”。該項(xiàng)目由12幢別墅和4幢6層小高層公寓組成。除了12棟全木結(jié)構(gòu)別墅,4幢小高層也采用混凝土結(jié)構(gòu)配合節(jié)能木墻系統(tǒng)作為外墻和內(nèi)隔墻應(yīng)用。除此之外,該項(xiàng)目采用全屋精裝修,包括全屋地暖、空調(diào)、新風(fēng)去PM2.5凈化系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、平衡供水器等建筑節(jié)能科技。

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