编者注:这篇文章是专家交流系列,一个编辑指导和专家驱动的平台,提供有关前沿建筑科学原理和项目的信息和讨论。第四季度的主题——得到了我们的赞助商rockwooll *的支持——是“为绿色家园选择产品和材料。浏览相关的网络研讨会介绍为本系列做出贡献的专家。
人类目前正在与几个危机作斗争,其中两个与我们呼吸的空气直接相关。其中一个危机与大气中碳含量的增加有关,这主要是由于燃烧化石燃料产生的碳排放。第二个是由空气传播的病毒引起的疾病,以及我们无法控制像空气这样无定形的东西。这两个问题都很复杂。我们并不都同意原因或解决办法,分歧已经变得激烈。说得够多了!
相反,在我们的建筑中使用天然材料木材将有助于我们应对这两种危机,这是简单而无可争议的。木结构有利于室外空气质量和室内空气质量(IAQ)对我们的免疫系统,整体健康和生产力的影响。让我们来仔细看看大自然的礼物是如何对室外和室内空气都有好处的。
木材和室外空气中的碳含量
通过从空气中提取碳分子并将其储存在材料中,可以减少大气中二氧化碳的负担。树木通过光合作用获得生长所需的能量,光合作用是利用阳光、水和空气中的二氧化碳制造葡萄糖的过程。二氧化碳通过树叶被吸收,发生光合作用,氧气被释放回大气中。碳原子以惰性形式储存在木材中。由于这种捕获和保持碳的特性,树木实际上减少了大气中的碳,成为有益的“碳汇”。相反,哺乳动物(比如我们人类)摄入含碳蛋白质和碳水化合物与碳汇相反,因为我们呼出的是二氧化碳。
总之,如果建筑是用木材建造的,不仅可以减少制造钢铁和其他建筑材料的排放,木材固有的储碳特性也被利用来有利于室外大气的脱碳。
木材、室内空气和人体健康
在2019冠状病毒病之前,非医疗环境中居住者的室内空气质量工程重点是创造“舒适”的条件。认识到SARS-CoV-2主要通过空气传播,重点扩大到降低室内空气传播病毒的浓度。因此,增加通风、过滤和使用各种空气净化技术的建议迅速出现。虽然这些策略可能会减少居住者呼吸区传染性气溶胶的数量,但它们无助于解决减少疾病传播的最有效步骤,即我们天生的免疫防御。此外,它们还大大增加了能源消耗。
如今,新闻对疫情的关注有所减少,燃料价格飙升,极端气候事件对世界各地的社区造成严重破坏,能源效率和建筑脱碳再次成为人们关注的焦点。
如何实现这三个目标:管理室内空气质量以支持人类健康;2.减少浪费能源的使用;和3。在建筑设计和管理中增加非碳和被动策略的使用?我们可以用木头。
木材是美丽的,把自然带入我们的生活环境。也许不太为人所知的是,它在创造室内空气质量方面所起的作用,直接有益于我们的免疫系统和整体健康。伍德是怎么做到的?大量的医学和流行病学研究表明,低相对湿度(低于40%)会损害哺乳动物的免疫系统。与此同时,超过60%的高相对湿度对许多人来说是不舒服的,并且与尘螨过敏和凉爽表面上的液体凝结等问题有关。
木材材料有助于调节室内湿度,通过被称为湿热性能的属性保持在有益的中档区域。具有湿热性能的材料通过控制室内潜热负荷来调节室内湿度。木材独特的多孔结构在湿度较高时(如淋浴后)会吸附或储存水蒸气,而在湿度下降时则会解吸或释放水蒸气分子。这些湿热特性缓和了短期的室内湿度变化,使暴露在室内的木材成为良好室内空气质量的被动贡献者。
使用具有湿热性能的建筑材料并不是一种新的湿度管理方法。由透气性和吸湿性材料制成的墙,有时被称为“呼吸墙”,已经存在了几十年。“呼吸”一词指的是水蒸气在一定时间内进出墙体材料的微孔,这有助于调节室内气候和室内空气质量。木材的孔隙大小和表面官能团决定了木材的水蒸气容量和吸附-解吸速率。根据开尔文毛细管冷凝方程,当材料孔径在2 ~ 20 nm范围内时,水蒸气具有可逆的吸附-解吸性能。
未经处理的木材,以及其他湿热材料,如混凝土、石头和砖,根据当地的可用性,可以在当地建筑中找到。树木减少室外碳的能力,加上收获的木材被动地维持中等室内湿度以支持我们的健康的能力,将这种自然和可再生资源带到最前沿。
展望未来,如果木材建筑获得更大的吸引力,负责任的策略来收获和更新木材资源将是下一个前沿。
*在文章发表前,赞助者没有机会审阅文章,也没有机会编辑作者的文字。
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斯蒂芬妮·泰勒博士,医学博士创始人/首席执行官是Building4Health是一家评估建筑环境对健康影响的咨询服务公司。泰勒博士是哈佛医学院的内科医生,拥有建筑学硕士学位,他目前的研究重点是室内空气和表面的相互作用,建筑环境的微生物群,以及室内环境对急性和慢性疾病的影响。
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3评论
好主意,泰勒博士。我很想听听你和其他人的意见,什么样的天然/未经处理的室内饰面(或市售产品)可以潜在地实现温度和湿度缓冲的双重目标,在某种程度上,这对居住者的健康/舒适和能源消耗都很重要。
同意,在我看来,木材表面可以捕获和释放的水蒸气量似乎相当少,没有任何可靠的数据,我不买它。此外,暴露的干燥木材以其可燃性而闻名……
很高兴看到你的贡献,泰勒博士。对于那些没有有幸听过您演讲的人,我强烈建议您观看“为绿色家园选择产品和材料”的录音会议,您的优秀文章的介绍部分的链接可在GBA下载。
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