木結構及鋼結構兩種建筑體系對環境的影響
對制造、運輸及安裝過程中的能量損耗進行比較后,結果顯示如下: | |
能量消耗比較 | 木結構在幾種結構中能量損耗最低,鋼結構是木結構的2.4倍。 |
溫室效應比較 | 木結構建筑的溫室效應最低,鋼結構是木結構的1.81倍。 |
空氣污染指數比較 | 木結構污染指數最低,鋼結構是木結構的1.42倍。 |
水污染指數比較 | 鋼結構的污染指數是木結構的120倍。 |
固體廢料比較 | 木結構在生產建造過程中產生的固體廢料最少,鋼結構的廢料是木結構的1.36倍。 |
生態資源的使用 | 木結構攫取的資源最少,鋼結構是木結構的1.16倍。 |
新華社建設部副部長仇保興14日說,目前我國建筑能耗已占到全社會終端能耗的27.5%,單位建筑面積采暖能耗相當于相同氣候地區發達國家的2至3倍。
仇保興在此間舉行的全國建設科技工作會議上介紹,我國現有城鄉建筑面積400多億平方米,95%左右都是高耗能建筑。尤其是大型公共建筑能耗高,不到4%的建筑面積卻占全國城鎮建筑總能耗的22%,建筑用能造成的污染嚴重。據測算,在大氣中二氧化硫濃度值采暖期平均為非采暖期的6倍。
仇保興說,預計到2020年,全國城鄉房屋建筑面積還將新增約300億平方米,如果不采取有力的節能措施,每年建筑用能將消耗1.2萬億度電和4.1億噸標煤,接近目前全國建筑能耗的3倍。
目前,我國城市化進程進入高速發展期,來自國家統計局的數據,我國城市化率將達到40%以上,這期間建筑業將會蓬勃發展。目前我國每年建成的房屋總面積高達16億到20億平方米,超過所有發達國家年建筑面積的總和。
加拿大木業協會提供資助的清華大學國際工程項目管理研究院、建筑環境與設備工程研究所,在最近共同完成的一份報告中指出,“如此大規模的房屋建造,不僅僅帶來短期的大量能源和資源耗費,也必將形成這些房屋在未來使用壽命期內的巨大能源消耗”,清華大學的那份報告把“建筑能耗”分為兩個部分:建筑物建造能耗(包括水泥、鋼鐵等,目前我國每年鋼材產品中60%為建材,水泥產品幾乎全部投入建筑業)、建筑物使用能耗(熱耗、電耗等)。
目前,不少城市在打造“節能城市”方面,基本是采取“解決跑冒滴漏;進行節水、節電改造”。但在推崇“木結構房屋”的專家那里,這些節能做法似乎有點治標不治本,清華大學的報告指出,與目前主流的混凝土結構、輕型鋼結構建筑相比,“木結構房屋的節能效果最好”,有關專家表示,推廣木結構房屋,或許是打造節能型城市的一個突破口。
清華大學建筑技術科學系不久前的一項研究結果顯示,在北京地區,木結構房屋采暖耗能比輕結構房屋低22.6%,比混凝土結構房屋低30%;在上海地區,木結構房屋采暖耗能分別比輕型鋼結構房屋和混凝土結構房屋低27.1%、31.3%。采用更多的木結構,可以大大減少這一過程中鋼鐵、水泥等各類高耗能建材物化在建筑物中的能量,對于短期節能是行之有效的,而且這些建筑在其后的使用過程中也將節約出大量的能量。
與鋼材和混凝土相比,每生產一噸木材,只需453千瓦電力,而生產一噸鋼材卻需要3780千瓦電力,而且木材的成長過程還能吸收二氧化碳。
節能建筑是指遵循氣候設計和節能的基本方法,對建筑規劃分區、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向能及外部空間環境進行研究后,設計出的低能耗建筑,由于節能建筑具有良好的保暖效果,即房間溫度不會隨著室外氣溫的變化而大幅度變化,有著自然的冬暖夏涼的效果,因此被專家稱為自然“空調房”。
木結構房屋最大的特點就是環保。木材是唯一可再生的主要建筑材料,在能耗,溫室氣體,空氣和水污染以及生態資源開采方面,木結構的環保性遠優于磚混結構和鋼結構,是公認的綠色環保性建筑材料。并且,建成房屋后一旦要拆除,這些木材也可以經過腐爛的過程而形成良好的循環,不必過多擔心它會造成環境破壞。而以鋼筋混凝土等為主要建材所建的樓房,一旦需要拆除,其建筑垃圾幾十年甚至上百年也未必能形成良好的循環。由于木結構采用裝配式施工,對于一般別墅而言,基礎以上結構完工僅需15-20個工作日,包括裝修在內的單棟建筑工期可基本控制在2-3個月。大部分的施工工作為干作業,這樣施工對氣候的適應能力強,不會像混凝土工程一樣需要很長的養護期,而且冬季施工受限制,因此工期較短,加之木材具有極高的強度同時比重相對較小,可加工性強,對各種造型的表現能力是其它建筑材料望塵莫及的,這種靈活性使木結構用于幾乎所有的建筑規格和內外裝飾。此外,由于沒有鋼筋、混凝土、石灰等建材,在施工時根本用不上大型機械,其采用的全新干式施工法,既節省了水源,也少卻了粉塵和噪音的污染。
自有人類以來,木材即與人朝夕相處,提供給人類生活上相當多的幫助。所以,良好的管理規劃,可使這一全球最寶貴的資源得以良性循環,為人類繼續提供最“密切”的幫助。美國紐約國家實驗室的研究證明:世界上唯一能稱得上真正綠色環保的建筑——木屋,較一般水泥、磚瓦結構住房節能50%。
上海建科院建筑節能評估事務所,對竣工的木結構房屋進行的綜合評估指出,與現代傳統的同面積、樣式的混凝土建筑相比,一所建筑采暖、空調用電量要省25%左右。在其他項目的檢測中,木結構的墻體和屋架體系由結構木方、板材,保溫棉填充而成,測試評估表明150mm厚的木結構墻體,其保溫性能相當于610mm厚的磚墻。木結構建筑相比磚混結構節能50-70%。此外,由于墻體厚度的差別,木結構建筑的得房率比普通磚混建筑要高5%-8%。
木材本身就十分耐用,可以長期使用而無需更換,或者加以修繕就能解決,如我國的故宮等,我國現在依然保有的古代木結構建筑最長要追溯到3000年前。國內外許多古老的歷史性建筑至今依然巋然屹立,即使是美國紐約的帝國大廈的基礎也是建筑在木樁之上的。
木材具有調節溫度和濕度方面的特性。木材是一種多孔性材料,導熱系數較小,是熱的不良導體。木材內部構造類似海棉,可以根據周圍環境的溫度變化而吸入或排出水分,從而調節木屋的溫度和濕度。木材是天然材料,當濕度大時木屋會自動吸濕,干燥時則會從自身的細胞中放出水分,如同一臺天然空調機。這是其它建筑材料所無法媲美的。