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CLT交叉層壓木板會在未來取代混凝土嗎?
更新時間:2021-08-02 10:34:08點擊次數(shù):次
CLT交叉層壓木板會在未來取代混凝土嗎?混凝土作為當代重要建造材料,幫助城市迅速擴張邊界,同時在縱向上達到人類未曾企及的建筑高度,在
CLT交叉層壓木板會在未來取代混凝土嗎?
混凝土作為當代重要建造材料,幫助城市迅速擴張邊界,同時在縱向上達到人類未曾企及的建筑高度,在近幾十年來為城市的快速與高效建造提供無限可能。今天,得益于全新的研發(fā)技術(shù),新型木材交叉層壓木板(下稱CLT)將為人類帶來同等、甚至更進一步的機遇。
CLT與一般膠合木有什么區(qū)別?
膠合木是將多層木材壓合形成單個結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。雖然膠合木可彎曲可直面,但紋理只能順沿一個排列方向。然而,CLT通過垂直堆疊板材,可實現(xiàn)板材或面層,甚至墻體的加工成品。它由多層板膠合成一個整體,尺寸多樣:高度可達2.4米至4.0米,長度可達12米。
由于在縱橫層上交叉的走向,板材上木頭的收縮和膨脹程度可至微乎其微程度,同時靜力荷載和形態(tài)的穩(wěn)定性性能均有所提升。
為了運輸方便,CLT板材通常被切割成小片狀并置于容器內(nèi)或通過低平臺卡車運輸。
CLT對環(huán)境有什么影響?
CLT原來為了循環(huán)利用低價值的木材,最初制于澳大利亞。今天,建造商考慮到環(huán)境影響,重新考慮使用木材。
我們通常用混凝土作為建造材料,但相比于木材,混凝土的環(huán)境排放量實在太巨大了。每建造一立方米的混凝土,就會有一噸的二氧化碳排入大氣中。相比之下,CLT具有“碳隔離”功能,或者說,在樹木成長過程中,碳被儲存在木頭中。這樣,盡管在提取和生產(chǎn)過程中不可避免使用能源,由于其中一部分碳都被“隔離”在CLT中,導(dǎo)致木材生產(chǎn)的碳排放量遠遠小于應(yīng)排放量。
生產(chǎn)過程中不同建造方式的能源消耗(GJ/m2)對比:
對比其他材料,CLT結(jié)構(gòu)方面特征是?
CLT曾被稱為“未來的混凝土”,在某種程度上來說,這是真的。與鋼筋混凝土同樣的結(jié)構(gòu)強度,CLT傳遞更少力,但與混凝土不同的是,CLT屬于高柔韌性,只有承載極大的變形才會崩塌。而且,1立方米的混凝土重約2.7噸,而1立方米的CLT僅重400千克,且有著同樣的承載力。同樣情況適用于鋼材。
物理上,為了實現(xiàn)與100mm厚的CLT墻體同等程度的保溫隔熱效果,混凝土墻體需達到1.80m厚(1/18比例)。
CLT耐火性能如何?
木材燃燒速度為每分鐘0.7至0.8毫米。如果CLT墻體厚度為100mm,即使是表面沒有任何處理的木材,耐火極限也有2小時。這種碳化處理過程是一種自然現(xiàn)象,幫助樹木保護自身。
煙霧作為在火災(zāi)中又一主要致死因素,在不同材料的混合下,通過狹縫或開敞空間從一處彌漫至另一處時效不同。但只要能精準施工,CLT能實現(xiàn)完全的氣密性。因此,以CLT為建筑材料時,合理地選擇和利用所有的元素并整合至最終結(jié)構(gòu)的過程是十分重要的,包括配件、密封、連接等等;最終只有10%是歸因于木材本身問題。
如何保護CLT避免環(huán)境因素的影響?
木材最大的天敵是濕度和氣候。裸露的木材容易受到磨損、腐蝕以及崩塌,加之CLT作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件,我們有必要保護其免受上述危害。除了常規(guī)的在木材表面加保護層,如纖維水泥、磚材、石材或其他材料,還有其他手段保護裸露CLT。
植物油和礦物質(zhì)涂料可以達到上述效果,甚至每5年補涂一次,即可保證25年不脫離或褪色。
植物油適用于室內(nèi),而礦物質(zhì)涂層更適用于戶外,主要用于墻體。這些產(chǎn)品無味,高性能,任何人通過簡易指南并采取適當?shù)姆雷o措施即可輕松上手。
CLT板材是高度精密的構(gòu)件
如果一個項目決定采用CLT為建造材料,意味著必須在工廠完成決策與預(yù)制,不可能到實地做更改。因此,CLT的安裝工作通常交給裝配工,而不是建造工人,因為前者需要清楚每一塊近乎完美的板材。CLT的裝配依賴于高度的精確,誤差范圍達2毫米。
雖然項目設(shè)計階段會有所延長,但裝配過程卻是飛一般的快:一個200平方米的住宅項目,僅需少量人力(大約4位工人)、5天時間就能完成裝配工程。