
木材含水率(Moisture Content)是指木材中水分的重量佔木材絕乾重量的百分比,木材具有吸濕及脫濕能力的特性,木材所吸附的水分達到與大氣環境濕度相平衡的狀態時,稱為平衡含水率(equilibrium moisture content, EMC),此時木材呈最穩定狀態,在台灣地區的木材年平均平衡含水率在12~15%之間。
新興的工程木材巨木構材產品在生產線製造完成時,其含水率通常約為 12~14%。當木材運抵工地暴露於環境相對濕度或下雨天候下,含水率則可能上升至 15%~20%。若長期直接接觸水分狀況下,含水率甚至可能超過 30%。木造建築物施工完成使用後,木材通常會逐漸乾燥,其含水率會依周遭環境的相對濕度而降低。為了降低木質材料受潮風險,必須將含水率維持在適當的範圍內,以避免巨木結構的含水率發生大幅度且快速的變化,也有助於減少木材產生乾裂(checking)。

在北美地區有關木構造工程中使用巨木構材時,容許一定程度的工期延誤、額外成本及水漬等問題,從構材製造階段到施工及完工後建築物使用期間,木質面板的含水率因環境中相對濕度的改變,可能產生變化,其趨勢如圖所示:

照片出處:https://www.woodworks.org/resources/mass-timber-moisture-management-for-construction/
①巨木構材於製造及運抵工地時的水分狀態。
②施工期間巨木構材受潮及吸濕膨脹。
③巨木構材建築物在使用環境下逐漸脫濕乾燥。
④若使用環境的相對濕度低於正常範圍,巨木構材仍可能進一步脫濕乾燥。
⑤室內相對濕度趨於穩定,使巨木構材的含水率變化程度及尺寸變化程度降至最低。

針對巨木建造工程案,建議工程團隊可以評估在暴露濕氣下巨木構材會有較高的受潮風險,以及可能造成的不利影響。進一步可針對這些風險採取適當的防潮控制策略。潮濕環境下的風險不可能完全消除,但可透過相應的防護措施及積極管理加以降低,建議如下:
(一) 潮濕環境下的考量
1、工程所在地的氣候條件為何?施工期間預期會有多少降雨量?
2、預計樓板安裝之時間?每一層樓板安裝完成後,還需多長時間才能受到上方結構的保護而避免雨水直接淋濕?
3、何時能完成建築外部覆蓋?以保護結構免於暴露於濕氣環境?

(二)施工階段的防護考量
1、巨木構材製造工廠與工地現場間的運輸距離?巨木構件在運輸過程中採取保護的方式?
2、木構件在安裝前是否需要暫存於工地?其儲存期間將如何進行防護?
3、施工中採用保護巨木結構物策略,例如防護膜、臨時搭棚或施工隔離設施


(三)構造組建時的考量
1、樓板或屋頂是否設有任何混凝土或石膏面層(toppings),增加水分滯留的風險?最終構造組建的最後幾個層面,是否可以在施工期間作為臨時屋頂使用?
2、作為建築外觀的一部分外露巨木構件,對於水漬或污痕的容許程度為何?
3、是否會安裝對濕氣較敏感的防火材料,例如石膏護板(gypsum sheathing),以包覆在部分巨木構件?
4、與木材直接接觸的鋼構件,是否可能造成木材產生污漬或變色?
建議在先期作防護措施及相關作業的成本上,與後期在工地現場的積極性水分管理措施的成本及時間耗損之間取得平衡。前期如採取較少的防護措施,後期將投入更多的積極性管理。
文章撰寫:德豐外稿編輯
照片出處:無名樹木建築研究室、www.woodworks.org
參考文獻:https://www.woodworks.org/resources/mass-timber-moisture-management-for-construction/
