張君
[摘要]在我國,城市和鄉(xiāng)村都在高速發(fā)展與開發(fā),與之而來的是能源、資源消耗和環(huán)境破壞,但是竹材是被大眾公認的環(huán)保型生態(tài)材料,其特點是可再生、可降解、一次種植可多次利用,其具有儲備量巨大、強度高、容易加工等經濟特點,遠遠高于其它新型建筑材料。隨著現(xiàn)代很多先進的竹材加工技術的開展,竹材在建筑領域的應用也從單純的單一竹材利用方式向復雜化、高強度、高性能方向發(fā)展。很多以竹材為原料的建筑材料已經走進建筑領域。
[關鍵詞]竹材;建筑材料;可持續(xù)性發(fā)展 文章編號:2095-4085(2015)08-0025-02
竹材是森林中重要資源之一,有很廣泛的經濟利用價值。據有關人士統(tǒng)計,世界約有竹林面積1700萬畝,竹子種類10余種。分布在亞洲居多、其次在非洲和拉丁美洲。中國的竹林面積也十分廣泛。除了新疆、內蒙古、黑龍江等少數省份外,26個省、市、自治區(qū)、直轄市都有廣泛分布。竹材具有很多廣泛的用處,比如很多竹制家居、樂器、手工制做的工藝品、涼席等生活用品,各種外包裝材料、造紙以及建筑材料等。隨著各種先進的竹材加工技術的開發(fā)與發(fā)展,竹材在建筑行業(yè)領域的應用也從簡單的單一的竹材利用方式向復雜化、復合化、高性能、高附加能力的方向進展。
1.竹子和木質建筑材料的比較
竹材有一般木制材料所不能比的優(yōu)點:收縮量小,高強度的割裂、彈利和韌性,較高的順紋抗拉力和抗壓力。竹材的抗拉強度為木材的2-25倍,抗壓強度為木材的2倍。可以看出,竹子的抗壓和抗拉性能都很高。而且生長在斜坡的竹材比生長在山谷的竹材結實,在貧瘩干旱的土地上生長的竹子比在肥沃的土壤中生長的竹子結實。這些在選用竹子時也要作為考慮因素。
2.竹子在普通建筑材料方面上的優(yōu)勢
1)經濟性:竹材建筑重要的優(yōu)勢是成木低而且不降低建筑物的質量,還經久耐用,占用空間極少。根據PNB的統(tǒng)計,竹制房屋比普通材料房屋的成本便宜很多。
2)靈活性:竹材建筑物的設計和建設更具有靈活性,優(yōu)點就是能夠通過更新?lián)p壞部位從而得到經常性的維修。
3)低技術性:竹材建筑物的技術要求不是很高。多數竹房屋的建造都是于當地的技術水平持平,不需要高技術的指引。而且,竹建筑物比較容易與先進技術結合使用。
4)安全性:由于質量很輕、彈性超好,竹子的抗震抗壓功能非常優(yōu)秀。據報道,在日本的7.6級地震中,位于震中的45座竹房屋都保存完好,而且周邊許多混凝土房屋建筑和旅館設施全部倒塌而且難以修復更換。
5)舒適性:熱帶雨林區(qū)夏季氣溫較高,中國云南南部領域,人們仍然喜歡建造竹房來避暑降溫,享受竹房的清涼。
6)耐用性:經過恰當處理的竹子使用壽命可達25年之久,并且,竹子種類的精心選擇、防腐處理、輔助材料的使用以及老化或損壞部分的定時更換等等都能增加竹房的耐用性以及美觀性。
7)可持續(xù)性:社會經濟和環(huán)境保護的可持續(xù)性是當今發(fā)展領域中日漸重要的問題存在。竹材本身所具由的特性符合可持續(xù)性發(fā)展的大部分指標要求。竹材在3~4年就可成材,而木材最少需要25年。竹子是森林里生長最快的植物之一,只需要利用當地的主要原材料和工具就足以建造簡單經濟的竹房。
3.我國的竹材建筑與發(fā)展
我國在2000多年以前,竹材就已成為民間建造房屋主要原料,至今南方各省仍有很多采用竹材建設半永久性以及臨時性的房屋、棚舍等。竹材在江南民居建筑中一般都是做夯土墻的材料使用,它可以使夯土墻更加牢固耐用,也可以把竹剖成長條,做成竹笆,作為圍墻、外墻,竹子還可以編織成窗間墻的防護網、護墻板或者做成框釘竹條作為護窗板使用等。在南方,竹子文化被廣泛運用到度假村的景觀建筑上。(見圖1)
21世紀,在全世界經濟高速發(fā)展的同時,森林資源遭到人類空前的大破壞,過去50年中,全球森林復蓋率由21%下降到16%。人們必須合理地解決人類資源、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展之間的關系,走可持續(xù)發(fā)展是重中之重。因此中國制定了保護生態(tài)環(huán)境的重大決定,啟動了天然森林保護工程項目,使全國商品木材減少1/3以上,木材的缺口將擴大到5000萬m3以上,木材的供需矛盾進一步加劇,開發(fā)利用竹材資源是緩解木材供需矛盾的有效途徑之一,竹材具有強度高、硬度大、韌性好等很多良好性能,是工程結構材的理想原材料之一,但由于竹子自然生長所形成的直徑很小、壁薄中空、結構不均勻等特殊結構等,使竹材工業(yè)化加工利用的技術難度比木材加工的難度要大得多,木材的加工方法、加工工藝、加工設備都不能直接用于竹材加工。因此,在當代文化與技術背景下,研究現(xiàn)代竹建筑具有非常重要的現(xiàn)實意義。目前中國正在制定竹結構的標準。由冶金工業(yè)部牽頭,德中同行的發(fā)起者馬庫斯先生也受邀參與,然后與國家背景大型設計院合作,共同來制定竹建筑的標準。標準的制定標志著中國現(xiàn)代竹建筑的大力發(fā)展。
4.結論
很多以竹材為原料的新型建筑材料正在進人我們的建筑領域、裝飾裝修行業(yè)。自古以來竹材利用長期停留在原始階段、竹材也只是經過簡單的粗加工然后上市,近年來我國在竹材開發(fā)利用取得了巨大進展,成功研制了竹膠合板、竹模板、竹地板。所以竹子作為一種環(huán)保的新型建筑材料發(fā)展前景非常樂觀。