1、关于木构建筑的生态性和发展的思考摘要：本文从低碳理念出发，结合木构建筑的生态优越性，阐述现代木构建筑的发展态势，引发我国木构建筑发展的思索。 关键词：木构建筑；低碳；生态；可持续性； 发展 中图分类号：TS958.1+7 文献标识码：A 文章编号： 近年来,人们越来越清晰的认识到二氧化碳排放量猛增，会导致全球气候变暖，而全球气候变暖会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。“低碳”已经成为二十一世纪最受人瞩目的词汇，2010 上海世博会的召开，也让“低碳”概念越来越深入人心。 “低碳”概念来自于生活，却深入各行各业，低碳建筑也应运而生。一般，我们只是看见汽车、工厂的排放量，而建筑的碳排放却常常被忽
2、略。建筑在二氧化碳排放总量中，几乎占到了 50%，这一比例远远高于运输和工业领域。因此，木结构建筑在低碳、生态性方面的优势开始受到人们的关注。木材来源于可以持续利用的资源森林。建筑四大原料(木材、钢材、水泥、塑料) 之中木材是唯一可再生的材料,废弃后的木质品又可以自行分解或再加工。木制品的开发利用对环境的负担也远小于其它三种材料,每一吨树木在成长过程中释放出 1107 吨氧气,吸收 1147吨二氧化碳。与之相比, 每生产一立方米钢就会有 5320kg 的二氧化碳排放量,每生产一立方米混凝土会产生 120kg 二氧化碳。而且钢和水泥在生产过程中还需消耗大量的不可再生资源,如石材、矿产。此外,木材
3、在与其它材料比较中,对环境负面影响量较小。可见，木构建筑有着天然的生态优势。 1.木构建筑的生态优越性 1.1 节能 木材导热系数较小,具有良好的保温隔热性能。有研究表明:若达到同样的保温效果,木材需要的厚度是混凝土的 1/ 15，是钢材的 1/ 400；在同样厚度的条件下,木材的隔热值比标准的混凝土高 16 倍,比钢材高400 倍,比铝材高 1600 倍。在冬天室外温度完全相同的条件下,木结构建筑室内温度比混凝土建筑要高 6 ,夏天正好相反。木结构建筑就像一座天然的空气调节器,作到了真正的“冬暖夏凉” 。此外,通过混凝土与木建造房屋的对比表明,木结构建筑的年平均湿度比混凝土建筑低 8 % 1
4、0 % ,变化范围保持在 60 % 80 %左右,这与最佳居住环境相对湿度 60 %左右的指标最为接近。这意味着木结构建筑不仅能耗大大降低了,而且居住环境质量也得到了显著的提高。 1.2 材料的可持续性 木头成材往往需要十几年的时间,这对于人类需求而言是非常缓慢的,因此木废料的再生利用对于有限的资源具有重大的意义。原木加工过程中会产生大量的碎料、刨花、木屑等废料,这些废料经过破碎,浸泡,研磨成木浆,再热压成型可以变废为宝制成各种建筑板材,广泛用于室内装修与家具生产。现在由木料经现代技术加工制成的纸材已成为一种新型的建材。木材的可持续性能还体现在易降解性上。易降解的材料是指使用后易于分解成可以再
5、次进入自然界循环的材料,从中可以减少不可分解物对环境的污染,促进整个生态系统的良性循环。现在城市里很多建筑垃圾很难循环利用甚至很难降解,只能通过深挖掩埋的方法来处理,而这些做法有可能造成地下水的污染,因此,大力发展易降解的木材作为建筑材料是将来的发展趋势。 1.3 内含能量 建筑材料的内含能量主要指在开采、制造、运输、施工等过程中所消耗的能量。降低内含能量是体现材料生态性的重要手段之一。一种材料的内含能量会因为原料的本身情况、开采方式、制造方法、运输距离、施工成本的不同而有着巨大的差异。一般来说,钢、铜等金属材料由于在生产过程中要消耗大量能量,其材料本身内含能量要比木材高的多。生产一吨木材所消
6、耗的电量为 453kw ,而生产一吨钢材则需耗费 3780kw。 此外,木结构建筑还具有良好的抗震性能,对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏具有良好的延展性，以及使用寿命长,施工简易、工期短的特点。 2.现代木构建筑的发展 木结构建筑以上的这些优秀越性能和特点不断激发着全世界建筑师们的创作激情和灵感,大量具有鲜明结构特色和环保意识的木结构建筑仍不断出现,投入使用。现代木结构建筑,特别是低层小型木结构建筑,在美国和加拿大等国家已有近 100 年的发展历史,迄今为止,木结构建筑已经有较高的普及率。据不完全统计,1999 年日本建筑的 12115 万套住宅中有 47 %为木结构建筑,美国每年新建的 15
7、0 万栋住宅中,有近 90 %采用了木结构建筑,在加拿大木结构住宅已处于主导地位。如图片所示建筑皆为国外知名木构建筑典型，为现代木构建筑发展的典范。 3.关于我国木构建筑发展的思考 我国木结构建筑的历史悠久,在木结构建造方面有很多值得借鉴的经验。但是，由于木材资源的严重缺乏、木构建筑的教育与研究落后、传统观念、管理和规范、木结构材料的国产化等问题，我国现代木构建筑的发展比较缓慢。近十几年来,我国建造的木结构房屋只有 3000 多栋。本人觉得其中阻碍发展的主要因素有以下两点： 3.1 木材资源的严重缺乏 兴建木结构建筑要以木材为原料，我国虽然国土广袤，山河秀丽，但森林面积小，资源数量少，地区分布
8、不均，人均占有量少。据中国国家林业局“第七次全国森林资源清查”数据显示，全国森林面积19545.22 万公顷，森林覆盖率 20.36%。活立木总蓄积 149.13 亿立方米，森林蓄积 137.21 亿立方米；森林覆盖率只有全球平均水平的 2/3，排在世界第 139 位。人均森林面积 0.145 公顷，不足世界人均占有量的1/4；人均森林蓄积 10.151 立方米，只有世界人均占有量的 1/7。历史上也确有过诸如“蜀山兀,阿房出”这样的描述,但这些并不能说明我国恶劣的生态环境就是由木结构建筑造成的，也不能说明木构建筑的发展和森林资源的保护是冲突的。木结构建筑发展得很好的日、韩、新加坡等东南亚国家
9、的生态环境保持的也很好。关键问题还在于对森林资源的管理上,对于我国森林资源匮乏这一现状,宜采用“以伐带种”的积极发展思路,而不是固步自封的“封山禁伐”,通过合法开采,立法种植等政策，合理的发展和利用我国的森林资源。只有解决了这一最基本的问题，其他问题才能依次解决，为我国木构建筑的发展提供条件。 3.2 木材的结构性能限制了其应用范围 现代建筑对于建筑高度和建筑跨度的要求越来越高，对防火、防腐性能的要求也越来越严格。而木材相较于钢筋混泥土、钢材、复合材料等现代建筑材料而言，在结构性能上有比较大的局限性，许多高层、超高层建筑并不适合采用木结构，这极大地限制了木构建筑的发展。但在许多小的建筑，诸如私人住宅、小型公共建筑等领域，木材却有着上文所述的种种优势，大有发展的空间。 4.结语 如今，低碳概念深入人心，成为二十一世纪发展的风向标，低碳建筑成为建筑行业新的发展趋势，木构建筑以其天然的生态优势，迎来全新的发展契机。身为木构建筑历史最为悠久的中国，利用自身积累的历史经验，结合目前不断发展的高新技术，解决好原材料的供应和管理问题，以木构建筑为主导在低碳建筑领域占得一席之地还是可望可期的！
