木结构:木结构设计的10大好处

木结构:木结构设计的10大好处
Allen and Betty Harper
作者的团队
Allen and Betty Harper
家庭与金色指针
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来自Egeon Architecten的Timber Frame Home

在本文中,我们将通过探索和详细介绍基于木材的设计的好处来彰显我们的创造性想象力。本文不是专门针对木制房屋,而是在设计和建筑中使用木材。木材是一种奇妙的材料;希望你们同意这篇文章的结论。

1.卓越的绝缘体和节能器

一些建筑材料,如钢,不燃的无机材料,在加热时会膨胀,会使结构变弱和坍塌。木材的反应几乎与此相反。当加热时(当然不过度到可燃温度),木材干燥并且实际上变得更加坚硬。

我们在这里进行一些比较。玻璃的加热速度比木材快23倍,大理石加快90倍,快速加速1650倍,铝加快7000倍。

这意味着从家里减少能量“泄漏”。如果你想让温暖(或凉爽)留在你的家中,并且你想花更少的钱来加热(或冷却),木材是砖,混凝土或石头的巨大替代品。相比其他建筑材料,木材,经济上是绝缘的明星孩子。

  • 简单来说: 使用木材节省了取暖费用,并且在结构内使用木制框架是节俭的。
  • 事实: 当空气湿度降至0%以下时,木材实际上会略微膨胀,但这不会影响我们中的施工人员,即使在最恶劣的气候条件下,湿度也不会低于5%。

Greenspec的木制绝缘材料

2.快速构建:节省资金

“人们喜欢砍木头。在这项活动中,人们会立即看到结果。“ 艾尔伯特爱因斯坦。看起来他在那里击中了钉子。人们喜欢快速廉价的结果,这正是木材所能提供的。

一些木制家居制造商可在7天内在现场建造一座100平方米的木屋。想象一下,在佛罗里达州度过了两个星期的假期,回到家中,发现在你的邻居花园里涌现出一座新建筑。我告诉你木头令人印象深刻!

与砖,石或混凝土相比,木结构确实可以节省时间,并且固有地节省了劳动力。这尤其适用于恶劣天气条件,如大雨,大雪和结冰条件,木结构可以不受阻碍地继续进行。我的建筑商朋友也说,木结构的计划比砖,混凝土或使用钢框架更容易遵循(请在评论部分随意评论,因为我不知道这个评论的有效性)。

木结构房屋可以在建造过程中和之后进行简单的修改,因为它具有易用性,多功能性和成本效益,使其成为一种受欢迎且价格低廉的选择。绝缘混凝土模板房屋(ICF)可能成本高,麻烦且耗时,以改变后期构建。

来自Egeon Architecten的Timber Frame Home

3.环保

绿色是如今最重要的事情,所以当然这将成为本文的一大特色。树木制成的房屋是可持续的,可再生的和环保的。您是否知道木结构吸收并储存大气中的二氧化碳,即使考虑到拖运,木材也是碳中性的(事实上,它是唯一的碳中性建筑材料)。

事实: 用于建筑的每立方米木材可节省0.8吨碳排放量,因此,如果房屋使用20立方米木材,则可节省16吨碳。在上下文中,16吨碳与驱动90,000公里产生的碳量相同(粗略估计)。在建筑中使用木材,无论是完整的木框架结构,确实对气候变化产生积极影响。

大多数西化国家都有立法规定,每棵树都必须种植至少一棵树。这很重要,因为这意味着地球上会有更多的木材,这意味着更多的碳吸收。让我们不要戴上眼罩,砍伐森林是一件令人沮丧的事实,因此要确保你的木材来源不值得怀疑。

成熟树木实际上比年轻,生长速度更快的树木吸收更少的碳,因此它可能有利于在气候变化的战斗中砍伐老树,在建筑中使用它们并在它们的地方种植新的碳咀嚼树。

造林

4.美学杂技

有超过5000种不同的木材可供选择,绝对会有适合建筑或设计欲望的东西。有些木材是绝缘的理想选择,有些用于声学,纹理,颜色,外观,还有一些用于结构框架,墙壁,地板,天花板和家具。

在我个人看来,一块木头上的纹理是自然界中最令人着迷的美女之一,其中不同色调和纹理的色调像迷人的舞蹈一样相互回滚。我也没有过修饰它。一些最令人叹为观止的建筑设计以木材为中心。

木材可以涂上任何颜色,可以上蜡和上漆,这将使其天然的细腻。它可以雕刻,切割,粘合和钉。

木材是如此多才多艺,美学上令人愉悦,人们可以用它做出的唯一限制是受到想象力的限制。就像阿尔伯特爱因斯坦所说的那样, '想象力比知识更重要' 和, '想象力就是一切。它是生活即将到来的景点的预演'。这是我自己的个人旋转, '想象力就是一切。它是卓越的设计和工程专长的预览,但尚未实现.

展示木材的多功能性

5.机械性能和工作性能

几个月前,在与我的一位园艺朋友交谈时,我正在与他讨论一种红豆杉(欧洲红豆杉)对冲;他喜欢称之为'Taxus baccata是优势的对冲'!我们进入了木材密度的主题。我一直都知道红豆杉是一种非常坚硬的木材,因为它每年只生长约5厘米,但我想知道它是否比橡木更硬。这使我进行了“Janka”硬度测试,测试木材对凹陷和磨损的抵抗力。

为了测试给定木材的硬度,该测试测量将11.28mm钢球嵌入木材中一半所需的力。事实证明,红豆杉需要1500磅的力量,而橡木则只需要大约1300磅。

我已经说了所有这些,以阐明木材可以拥有的各种各样的物业的视角,这可以激发人们在即将开展的项目中研究新型木材。我听到一些人说的最难的是什么,那就是需要5060磅力的澳大利亚布洛克。其中一种最柔软的木材来自一种cuipo树,它需要22磅的力量,比已知的轻木更加柔软,它的重量为100磅。

我现在要对你进行更多的技术操作,所以如果它没有让你感到困惑,请跳过这个。木材,虽然光具有非常高的拉伸强度。让我们采用拉伸强度为0.6 / cm3且比重为100N / mm2的木材,以及拉伸强度为7,89 / cm3且比重为500N / mm2的钢。

如果我们将拉伸强度除以重力,给定的数字将告诉我们材料的质量及其断裂长度。 “断裂长度”是指材料在其自身重量下断裂的点。建筑物用钢的断裂点为5.4km,硬化弓钢为17.5km。

当我们将钢的抗拉强度与两种木材,云杉和层压山毛榉的抗拉强度进行比较时,各自的断裂长度分别为19.8km和28.3km。现在你知道为什么在体育馆的地板上使用层压木材了!

谈到木材的可行性,很少有东西可以超越它。木材可以以美丽和创造性的方式削减,这可以使几乎神奇的设计。木材可以实现的精确度和光洁度可以帮助将普通设计转化为非凡的东西。除此之外,木材相当容易维护和修理,所以如果出现问题,修复问题不会在钱包中烧掉太大的漏洞。

可视化Janka硬度测试

6.安全,轻便,坚固耐用

尽管在工程卓越方面取得了巨大进步,但今天仍在使用木材的众多原因之一是其耐用性和安全性。木头有一点点给它意味着它可以稍微弯曲,这是砖不具备的属性。因此,如果地基稍微移动,木制房屋可以随着变化弯曲和移动而不是裂缝。即使是砖房基础的最小变化也会在砂浆中出现裂缝(不是很好看)。

谈到基础,美国东南部大多数房屋都是木质的一个原因是因为土壤很脆弱。重砖会导致地面下沉,因此轻木屋是首选;没有人想成为沉洞的受害者。

这里又回到了成本上,但是在类似的虚荣心中,木制房屋在东南部普遍存在(有时甚至需要),因为如果被飓风摧毁,它们的重建成本会更低。似乎第5类飓风将摧毁砖块和木质飓风。

Mesh Design + Projects轻木结构

7.防水

虽然许多木材浸泡在水分和水中,导致它们膨胀,但是有一些木材具有高度防水性。已经对四种不同品种的木材,西部红柏,道格拉斯冷杉,西部铁杉和西特卡云杉的吸收率进行了研究。将木材干燥,使其水分含量为6-10%,然后留在外面,覆盖。一年后,西部雪松的水分含量在9-11%之间,而其他的则在14-21%之间。未处理的雪松木的吸湿性增加很小。

这项研究表明,尽管一些木材具有吸收水分的趋势,但是特定的木材品种不具有这种趋势。我确信有一些木材专门用于它们的高吸收率,有些木材,如雪松,因为它们的吸收率低。

雪松板条连续外观

8.健康和自然

静电电荷: 这对某些人来说是一个大问题,因为静电电荷在某种程度上被认为是不健康的。好消息的人,木材发出零静电电荷;纳达,齐尔奇!只是做

如果一个房间装有未涂层的木材,它将有助于调节湿度,这有助于帮助人们呼吸敏感。它不仅可以调节湿度,仅仅是木材的外观可以让人放松并放松神经系统(所以我听说过!)。只要确保湿度不会使木材过于潮湿,否则静电效益可能会被抛到窗外。

由于这些原因,木材被认为是金属,塑料和其他材料的健康选择。

放松木质色调 - TOTeMS建筑

9.声学声音

尽管木材不能作为完美的隔音材料,但它确实可以防止回声通过吸收声波在房间内反弹。与其建设性的竞争对手相比,木材在隔音方面证明更有效,特别是在不同房间之间进行隔热时。

Wood也被用于世界各地的许多音乐厅,因为它自然地抑制声音,在房间内创造出完美的音调。

在索卡大学音乐厅用木头改善声学效果

10.生锈了

最后但并非最不重要的是,木材不生锈。尽管它可以以某种形式氧化,但与金属相比,它在统计上是微不足道的。没错,有些金属不会生锈,但它们更贵;在我们学会了它之后,你真的可以批评它吗!

木材的多功能性的另一个例子 - IAAC Imaginative Windows的Solar Fab Lab House

Eleagant Wooden Curves - TOTeMS Architecture

结论是 :木材是建筑材料的老兄之一:木材是好的。

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