木材会是未来的建筑材料吗？

从乐高工程俱乐部到土木工程师

首先，我们来简要介绍一下我们的嘉宾。 Vadim 是一名城市木结构工程师，也是一名防火设计专家。 正是这种在理论上创造了一些东西，然后将其变为现实的感觉，从小就对他产生了一定的兴趣。 由于对乐高建筑的热情，他对建筑产生了兴趣，因此他学习了土木工程。
在学习期间，他很快注意到在这个领域经常使用古老的教学方法。 放置在放映机上的光伏照片，这与当时的技术水平相去甚远。 我们都知道那些特殊的教授，他们的演示文稿让我们的视频不再受疫情的影响。 我们又是笑着又是感叹： 这可能永远不会改变。 那么木材作为建筑材料呢？ 这里的一切也是一样吗？

Vadim 在读硕士期间发现了自己对木结构的兴趣。 同时，可持续建筑引起了他的兴趣。 他目前的工作领域为钢结构设计。 我们分别介绍了市场营销、结构咨询、防火知识。 根据客户的设计要求，创建结构的最佳方法是什么？ 在后期的设计中有什么要注意的？ 此外，正在进行的审批和实施规划 - 非常广泛！

天然原材料的强度在施工

城市木结构建筑在解决全球变暖问题上显示出其最大的优势。 如何减少CO₂的排放量？ 木材是一种可持续发展的材料，因为混凝土和钢筋在生产过程中需要消耗大量的能源和原材料。 另一方面，木材是可以重新生长的，尽管其程度有限。

木材的天敌是？ 当然是火！ 然而，木结构建筑的应用比您想像的要好。 因为碳化率很容易确定。 这使得防火措施变得容易，使木材成为一种非常安全的建筑材料。

就强度而言，木材完全不需要隐藏。 说到木板，大家更关注的是纤维。 纤维是如何铺设的，在哪里施加荷载？ 木材在横纹处很快屈服。 但是，如果荷载平行于纤维作用，则纤维会显示出全部强度。 像 BauBuche 这样的创新木材基材料的强度可以与混凝土中等强度和高强度混凝土相比较。 很吸引人，不是吗？

Timber house structure

目前，几乎所有的新建建筑都是经典的实体或钢筋混凝土结构。 另一方面，独栋房屋大多为砌体结构。 木结构建筑的价格是否受到影响？ Vadim 关于这个话题有点犹豫，因为这个问题实际上并不容易回答。

这完全取决于您使用材料的方式。 一个优点是可以在工厂车间预制材料。 无论是实木、层板胶合木、正交胶合木还是木板构件，前期规划的工作往往会稍微复杂一些，但施工过程却要短得多。 业主可以通过租赁来更早使用他们的建筑物，从而获得更多的收入。 对此有不同的意见。 有人说： Others say it's even cheaper. 但原则上来说，设计中的全局观才是最重要的。 Vadim 自己认为，将来木结构的价格可能会比传统的钢筋混凝土结构贵一点。

木结构在德国

但是，为什么在德国建筑所使用的木材却那么少呢？ Vadim 认为，这是因为木材是一种相对年轻的材料。 至少像我们今天所知道的那样。 例如对于由正交胶合木制成的多层建筑物，经验值也略有缺乏。 最重要的是缺乏专业知识，因为人们不愿意使用“新”的旧木材。 这种知识在这里还不是太广泛。

虽然国家已经对木材作为建筑材料进行了资助，但是人们对木材的资助一直持续不断。 现在有很多专门用于木结构预制化的程序，例如将木材作为机器人材料。

关于木结构和耐火性的误区：木材的安全性如何？

让'我们回到最著名的错误认识上。 木材燃烧；这一点不能随即被忽略。 你可以在校学习： 与钢材等其他材料相比，木材的防火性能更好。 Vadim 解释了原因。

• “有这样一张图片。 很遗憾，我'找不到它了。 这里有一个被烧毁的结构。 你看到的是一根烧焦的木梁，一根钢梁像意大利面一样粘在上面。 我认为这可以很好地解释它。"

通过烧尽，在表面区域上形成了可以防止进一步烧尽的保护层。 木材的燃烧需要大量的热量和时间。 在防火方面，木结构建筑比钢结构建筑安全得多，因为可以准确计算会发生什么以及材料在何时失效。 为了保护木材，通常采用墙面贴面，例如 Promat 板或特殊涂层。

防火

我们的森林呢：木材足够吗？

是的，至少如果你考虑一下我们的原始森林的话。 在德国，每秒钟可以重新生长出大约 1 立方米的木材。 Vadim 向我们解释说，木材价格高并不一定是因为我们使用了太多木材。 这里采伐的木材有很大一部分出口到国外。 中国和美国对它的需求量很大。 当然，如果我们的木材可以直接在现场进行加工和使用，那就更好了。 有时，出口的木材数量过多，以至于在自己国家的建筑项目中必须重新进口 – 这显然是一个难题。 我们现在急需解决这个问题。

木结构在研

进入 21 世纪，人们再次提到了可持续性的话题。 人们都希望生活得更加舒适，在建筑行业也体现了这一点。 木材作为一种陪伴我们几千年的久经考验的原材料是理想的选择。
该建筑目前正在研究增加木材的使用。 正交胶合木构件和层板胶合木构件需要胶水连接，而且是很多。 遗憾的是，这极大地阻碍了可持续性。 但我们仍有希望。 Vadim 为我们介绍了一种基于木质素的胶水。 这是一种提取自木材的构件。 这里的研发工作仍处于起步阶段，但已充分表明了创新的精神。

未来的建筑

对于他如何看待建筑业的未来发展的问题，Vadim 再次给出了答案。 他坚信，机器人技术和人工智能将取得成功。 这不仅适用于木结构构件，还适用于预制构件。 他看到了混合结构的巨大潜力。 在他看来，“圆形建筑”这个概念极具未来感。 这里使用的术语是 " Cradle to Cradle "，即原材料的循环经济。 许多东西应该重新利用，而不是简单地丢弃掉。 人们伐木建造房屋，在最好的情况下还返回土壤中，形成腐烂土。

Vadim 目前正在研究不使用胶水的实木结构。 使用可持续的胶合剂，该材料会产生更少的污染，可以说是可持续建造的最佳选择。 听起来不错，不是吗？ BIM 的优势还体现在数字化上。

Vadim，你最喜欢的建筑是什么？

• “对我来说，作为一个柏林人，'显然是电视塔。 它的'不是木结构或任何其他东西制成的，但它'象征性地记住了我的名字。”

柏林电视塔

一般木结构工程师更喜欢混凝土结构。 这些我们都没有，'但是这就是我们的房客喜欢的地方。

谢谢您，瓦迪姆！ 很高兴你在那里。