木結構產品詳解：節能木墻的發展趨勢和應用

    節能木墻系統由規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填充保溫隔熱及隔聲材料而構成的非承重墻體。這種墻體系統可用于鋼筋混凝土結構或鋼結構的非承重外墻以及內墻。該節能木墻體系的特點是保溫性較好、相對較薄的木結構外墻能夠增加建筑室內使用面積約8%,提高建筑的保溫節能性能約30%,以及通過采用預制墻體構件來提高現場施工效率和施工速度。這項技術在北歐荷蘭、法國、奧地利、瑞士、德國、英國等歐洲國家以及北美廣泛應用于住宅或公建如辦公樓、學校、醫院等,既用于新建建筑,也用于既有建筑改造項目.總體而言,在全球很多國家和地區,人們對于使用非承重節能木墻外墻墻體替代混凝土、砌塊或鋼結構填充墻的需求與日俱增 ,以期提高建筑的保溫節能性能,減少環境污染,減少碳排放。

    在西方發達國家特別是地處寒冷地區的國家諸如加拿大、瑞典、挪威、芬蘭等，因為其林業資源可持續管理并且儲量豐富，都基本采用木材作為主流的建筑結構材料，但基本局限于四層以下的低密度建筑形式。隨著這些國家人口的逐年增長以及城市化需求的日益強烈，政府也意識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家特有的“鄉村病”問題，例如較高的單位人口能耗，城鄉之間過度的車輛運載需求等。但是如何讓混凝土建筑發揮**的保溫特性來達到更高的節能性能，這讓有著豐富木建筑經驗的這些國家開發出了一套成熟高效的預制化節能木墻系統。預制化的節能木墻系統能夠完美匹配現有的混凝土結構樓宇而作為非承重內隔墻和外隔墻。2003年前后,在瑞典,木骨架組合墻體的市場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。此項技術近幾年也被加拿大用在多層住宅建筑中。

    預制化-大勢所趨

    推進建筑產業現代化已成為樓市調控長效機制中的重要內容之一。目前,我國建筑業依然以粗放型為主,浪費嚴重,建筑標準化工作滯后,相應的部件標準化、通用化程度低,新型建筑結構體系仍然處于摸索階段,沒有達到大規模工業化的要求。鑒于巨大需求與有限供應的矛盾、品質要求與工藝水平的差距,發達國家無不將“住宅產業化”視為行業乃至國家戰略。在這方面,加拿大、美國、日本、瑞典等國家住宅產業化進程已經比較成熟。 墻體材料是構成建筑物的基礎材料,也是建筑部品的重要組成部分,墻材部品化既是建筑工業化發展的重要支撐和保障,也是“十三五”期間我國建材工業的主要發展方向之一。加拿大節能木墻生產市場發育完善,構件、配件的標準化、專業化、商品化程度很高,各種施工機械、設備、儀器等租賃化市場非常完善,節能木墻主要構、配件在工廠里制作,與住宅建筑市場提供的各種配套的住宅部品現場組裝成整棟住宅或應用混凝土高層建筑,生產效率高,能顯著提高預制裝配率。產業化帶來了規?；?帶來了住宅建造的效率和效益的提升。住宅部品的集中生產和集中裝配,促進了生產的規?；?、裝配的效益化。傳統的混凝土濕作業灌完需要養護時間,而把生產好的木構墻體直接運到現場進行拼裝連接,在縮短建設工期、節約勞動力成本和提升企業效益等方面有不可比擬的優越性。

    建筑節能-技術先行

    隨著經濟的迅猛發展,中國已成為僅次于美國的全球第二大能源消耗國。 2014年,中國的總能耗約合24.7億噸標準煤，而其中建筑行業占到了總能耗的約33%。能源短缺將阻礙中國的經濟發展。中國雖然有著巨大的化石燃料儲量,卻仍是世界上**的能源進口國之一。提升能效尤其是建筑能效已成為中國的當務之急。

    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程的推進,住宅能耗將持續增加。與混凝土或磚石結構建筑不同,節能木墻體系可在墻體龍骨擱柵空間內填充保溫材料,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,因此投資回報率高。木材的低熱導性使木結構保溫隔熱率達到90%,而熱橋損失僅為10%。為進一步提升節能性能,節能木墻還可以方便地加設額外的外墻外保溫或外墻內保溫。

    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%,所以鋼結構必須采取額外措施解決熱橋問題,以防止水蒸汽凝結和減少能量損失。此外,輕鋼結構外墻的冰冷表面容易使灰塵聚積,因此墻體內表面容易出現俗稱“鬼印”的黑色污跡。

    無需憂慮的耐火防潮

    作為建筑外圍護結構，耐火和防潮是兩項放在首位必須考量的指標。公眾對于木材作為主要材料的墻體系統存在疑慮確實在情理之中。事實上，經過數十年的技術發展，節能木墻系統的耐火和防潮早已經通過各種技術手段一一解決，并且完全達到國家建筑規范要求的標準。

    對于規范要求需達到一定耐火極限的輕型木結構墻體構件,其耐火方法主要為對構件采用包覆材料進行防火處理,對可燃的木構件進行難燃處理,以阻斷火焰與木構件直接接觸。傳統的做法之一是,在木龍骨之間添加保溫隔熱材料,并在其外面覆蓋石膏板。實踐中,采用何種保溫隔熱材料或者何種石膏板,則由構件所需達到的耐火極限決定。節能木墻系統可以通過合理選擇材料和組裝方法,來經濟地達到1小時的耐火極限。

    防潮方面，通過加裝先進的防雨幕墻系統，節能木墻能夠在雨水排水引流，水蒸氣蒸發，墻體系統通風干燥等方面達到極佳性能，確保墻體不會因為雨水或冷熱空氣交換而受到潮氣侵蝕。

    規范標準完善 作為一套成熟的墻體系統，節能木墻系統早在2005年便由國家住建部發布出版的《木骨架組合墻體技術規范國家標準》(GB) GB/T50361-2005進行了規定。該規范適用于住宅建筑、辦公樓和《建筑設計防火規范分GBJ 16規定的丁、戊類工業建筑的非承重墻體的設計、施工、驗收和維護管理。

    同時節能木墻的消防安全要求主要遵循《建筑設計防火規范》GB50016-2014 以及《木骨架組合墻體技術規范》GB/T 50361 中的規定。

    依據現行《建筑設計防火規范》GB 50016-2014,規范規定:“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、戊類廠房(庫房)的房間隔墻和非承重外墻可采用木骨架組合墻體。

    依據《木骨架組合墻體技術規范》GB/T 50361 ,規范規定現行木骨架非承重內隔墻適用于房間面積不超過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。

    國內案例

    國內目前已經有不少開發商嘗試使用這種先進的節能木墻系統用于小高層公寓和辦公樓項目。其中值得一提的一個項目位于蘇州太湖湖畔的一個高檔精裝小高層公寓項目“御玲瓏”。該項目由12幢別墅和4幢6層小高層公寓組成。除了12棟全木結構別墅，4幢小高層也采用混凝土結構配合節能木墻系統作為外墻和內隔墻應用。除此之外，該項目采用全屋精裝修，包括全屋地暖、空調、新風去PM2.5凈化系統、水處理系統、平衡供水器等建筑節能科技。

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