木结构建筑节能发展与研究现状

木结构建筑节能发展与研究现状

杨濰屿

贵州省黔东南州  556000

摘要：在生态环境保护越来越受到重视的背景下，建筑节能是当代世界建筑发展的一个基本趋向，有利于国民经济发展，实现可持续发展。本文首先介绍了木结构建筑节能的发展和研究概况，包括综合供热系统、节能门窗、井干式结构墙体、呼吸纸等节能技术的应用，之后提出今后研究与开发的工作重点和发展策略，要加大新产品研发，加强教育和科学研究，做好宣传培训工作，建立行业协会和加强建设认证机构，以供相关人员参考。

关键词：木结构建筑；节能技术；发展策略

引言

建筑节能是当代世界建筑发展的一个基本趋向，有利于国民经济的持续、快速、健康发展，有利于保护生态环境。由于受传统农村木屋印象的影响，人们总认为木结构房屋是四面透风，既不坚固又非常简陋的木房子，其实这是一种误解。现在所指的木结构房屋是将生态、环保、个性化、美学及现代技术与传统方法结合，具有现代气息的多功能木结构建筑。在绿色建筑的时代背景之下，将节能技术科学合理地应用到木结构建筑中就显得尤为迫切。

1木结构建筑节能技术研究现状

1.1综合供热系统的应用

所谓的综合供热系统，就是在屋面安装太阳能集热板，板内含有热传导介质，一般会是低毒性的抗冻导热液丙二醇溶液，通过丙二醇溶液的循环，在热交换热水存储罐中释放吸收太阳能的热量，再配合来自燃油锅炉产生的热量，将存储罐中的水加热，用于地板采暖和生活热水。在冬季温度较低时利用地源热泵系统制热，配合屋顶太阳能集热板系统制热的综合利用，以充分满足冬季室内采暖和提供生活热水。

1.2节能门窗的应用

门窗是整个建筑维护结构散热最多的部分，因此在木结构房屋中应用节能的门窗显得尤为重要。为了提高门窗的热工性能，其核心工作就是降低从高温区向低温区的热量传递，以减少热量的流失。因为热传递是通过传导、对流和辐射这三种方式来进行的，所以门窗幕墙的节能措施都是围绕这三者来进行的。为此，我们可以改变门窗的玻璃材质。十多年前大部分采用的还是5mm的单片浮法玻璃，U值大概只有5.8W/m2*K，因此不是节能玻璃。可采用：(1)中空玻璃；（2)在中空玻璃空气层填充惰性气体；（3)使用LOW-E中空玻璃。为了达到整窗的传热系数要求，需要和不同规格的玻璃进行配合，以适用不同区域的要求[1]。

1.3井干式结构墙体的设计应用

井干式木建筑是我国严寒地区的传统民居，它厚重的木墙体能够抵御风寒，起到良好的保温作用。如今，成熟的胶合木技术和完善的材料运输条件使得这一类型建筑可以更广泛地走近人们的生活。通过调研与研究可以发现，该种建筑形式用木材量非常多，我国目前森林资源稀缺，人均森林占有率更是排在世界倒数之列，因此在我国发展井干式木屋函待解决的主要问题就是减少木材使用量。另外，井干式墙体的结构受力也存在一些问题。通过对井干式结构的优化设计，减少井干式外墙木材使用量，同时墙体又结构受力更加合理，在木结构建筑物中采用优化设计后的新型井干式墙体形式，满足建筑物节能舒适的需求[2]。

1.4呼吸纸的应用

呼吸纸是一种高新技术研究成果，其作用是让墙体内部因所处环境湿度生成的水汽顺利的排出墙体外，让外部水汽拒绝入内，但是空气可以通过呼吸纸能够在墙体内外流动，形成良性循环，让木结构木屋墙体内部保持干燥环境，防止潮湿，使木结构木屋使用寿命延长；通俗讲，呼吸纸就是只出不进安全屏障。

2 木结构建筑节能发展策略

结合我国资源紧缺、能源不足、室内外环境污染严重，产品性能不高的国情，在未来我国城镇化和城市发展过程中应大量开发和应用绿色建材及其相关产品。加快建设木结构建筑是绿色建材和建筑节能住宅可持续发展的必要途径。我国建筑节能始于20世纪80年代初期，起步比较晚，木结构建筑发展也才刚刚起步，只有加强木结构建筑节能研究，才能保证木结构建筑的健康发展。今后工作重点与发展策略主要有以下几方面：

2.1加大新产品研发

科研机构针对木结构建筑应进行各种节能技术、制造设备和新产品的开发和应用，研究各种技术、设备和系统对建筑能耗的影响程度。突破技术难点，研究适宜中国国情的新技术，其中考虑因素包括不同气候条件、建筑类型、经济状况和民众观念等。目前，我们已研发出了木建筑用结构胶合板，并已成功地应用到北京市电子工业学校的木屋建设上，产品性能高、结构稳定。今后，还要加强对各种形式木结构建筑墙体体系的研究，包括节能工程材料、热湿性能和耐久性等，并通过示范工程项目的建设和跟踪调研、检测，了解所存在的技术问题，力争做到及时解决，深入地开展科研工作，并促进科研工作成果迅速转化为生产力[3]。

2.2加强教育和科学研究，并做好宣传培训工作

木结构建筑在我国刚刚起步，目前我国较全面掌握木结构并且长期从事木结构科技工作的人员较少，另一严峻的局面是，现在大多数人对木结构还缺乏应有的认识，对从事木结构专业技术工作没有信心等。因此，应该结合当前的工作，在经验丰富的木结构技术专家指导下，在各相关高校及研究机构的积极努力下，尽快编写教材、开设“木结构建筑设计与工程”专业培养人才。同时要开展各类纵向课题、横向课题和标准课题，加强科学研究，并与企业生产实践紧密结合，以解决关键技术问题

[4]。科学研究能够为政策、法律法规和标准等提供科学的理论依据，同时也为正确培养人才和培训专职人员提供有利保证。科研机构在其理论研究的基础上，要参与制定各种相关的标准规范，给国民经济发展提供决策性建议和意见，为房地产开发商提供设计咨询，为购房者提供投资咨询和为物业管理公司工作人员提供技术咨询；另一方面，科研机构要配合政府开展宣传教育工作，对物业管理人员进行教育和培训，以提高系统运行管理水平。只有这样才能延续和发展我国木结构科技队伍，保证国内木结构建筑能快速的发展壮大。

2.3建立行业协会和加强建设认证机构

健全的标准和规范是木结构建筑质量的保证，是木房屋市场正常运行的基础。因此，应借鉴发达国家和其他行业的成熟经验，建立木结构建筑设计与工程行业协会，加强与木材科学、建筑工程和建筑节能等相关行业的协作，并建立健全协会体制。加强木结构房屋及规格材认证机构体系的建设，以开发设计、采购及生产和“进货、过程、最终”的三大检验为基本路线，突出关键生产过程和关键检验环节，现场确认影响产品主要性能的相关要素。

结语

建筑节能是世界性的大潮流，是一种客观的社会需要，也是当代建筑科学领域新的增长点。住宅节能的经济效益和社会效益无疑是十分重大的。在西方国家，现代木结构住宅的工业化、标准化和配套安装技术都非常成熟，节能要求越来越高，并且国家标准在各种市场机制的激励带动下，基本都能做到认真地执行和遵守。随着材料、技术和建造工艺的引进和推广，木结构节能住宅在中国已逐渐形成了一支强劲的力量，相信在当前国内市场经济条件下，充分把握与节能住宅相关的主体关系基础上，通过各相关主体的大力配合和努力全面推进木结构建筑节能，使产业化发展可以改变住宅的生产方式和增长方式，并能促进中国住宅可持续发展，使人居环境得到很大的改善。
参考文献：

[1]张弘.木结构建筑：现代建筑节能先锋[J].建设科技，2019（11）：52-53.

[2]胡家航，郭明辉.井干式木结构墙体产品物化环境影响[J].北京林业大学学报，2019（06）：17-19

[3]张坤.节能、降耗的现代木结构[J].中国住宅设施，2019（03）：36-38.

[4]赵勇.现代木结构住宅墙体热物理性能研究[D].北京：中国林业科学研究院，2020.