在資源日益稀缺、環境污染日益嚴重的今天,人們提倡生態建筑和綠色建筑,主要是從建筑節能減排的角度考慮,即盡量利用太陽能、風能等新能源,通過自然采光和通風降低能耗。建筑是否生態綠色,不僅取決于建筑建成后的能耗,還取決于建筑施工過程中消耗的資源和能源,以及建筑材料的消耗。可見,目前建筑業巨大的建設規模導致了巨大的消費,尤其是鋼材、水泥等材料的消費。從這個角度看,世界上最生態、最綠色的建筑材料是木材,真正的生態建筑和綠色建筑是木結構建筑。
在現實生活中,木結構建筑必然會使人們想到樹木砍伐和生態破壞。因此,人們對木結構房屋更持懷疑態度。
從生態學的角度看,建筑材料有三種:一種是最生態的材料,比如木材,可以循環利用,取之不盡用之不竭。生產過程不需要消耗石油、煤炭等能源,不會帶來污染;第二,鋼鐵等金屬材料需要消耗不可再生的資源和能源,會帶來污染,但可以回收利用;第三類低碳最為嚴重,如水泥、粘土磚等,不僅消耗資源、帶來污染,而且不易回收利用。
除了低碳外,木結構建筑還有一個重要的優點就是抗震性能好。木材的一個重要特性是有一定的韌性。在地震中,鋼木不能在一定程度的震動下倒塌。但剛度高的材料在最劇烈的震動中容易斷裂和倒塌。此外,這種材料比其他建筑材料輕。即使房屋在地震中倒塌,柱、梁等部位也會傾斜支撐或豎立,給人們留下逃生的空間,風險遠低于鋼筋、水泥等材料。比如,日本是地震多發國家,其建筑多采用木結構和材料,在歷次地震中發揮了突出作用。
誤解有待澄清
對木結構建筑存在一些誤解。一是木材易腐爛,這使得木結構建筑不耐用。事實上,如果木材要得到很好的保護,它的耐久性可以大大提高。以中國古代建筑為例。我們今天看到的真正的原始建筑可以追溯到1000多年前的唐宋時期。當然,南北不同的地理氣候條件對古建筑的生活影響很大。
北方寒冷干燥,有利于古建筑的保護;南方又熱又濕。保管起來很麻煩。然而,即使在南方氣候下,200多年前的清代建筑也隨處可見,有的還在一些偏遠的農村地區。這表明木材并不像人們想象的那么難保存。與鋼筋混凝土建筑相比,木屋的自然壽命一般為80年,保護較好的木屋可達到100年左右。這樣,耐久性就不是木結構建筑無法克服的缺陷。
木結構建筑的另一個缺點是很容易著火,這是事實。但我們也應該看到,隨著現代科學技術的發展,包括防火涂料在內的各種防火技術得到了廣泛的應用。
重視生態優勢
在日本,除了對結構強度要求高的大型建筑(大跨度建筑、高層建筑)外,80%以上的底層和小型建筑都是木結構。據日本使用的建筑材料統計,木材約占40%,鋼材約占30%,水泥約占20%,其他材料占很小一部分。值得注意的是,日本建筑基本上不使用粘土磚。這是一個合理的建材比例,最生態的木材消耗量最大,而最少生態的水泥消耗量最小。然而,中國的情況恰恰相反。使用最環保的水泥和粘土磚最多,而使用最環保的木材最少。當然,森林資源的現狀存在局限性,但從可持續發展的角度來看,必須盡快改變現狀。一方面,要制定鼓勵農村植樹造林的政策;另一方面,我們可以暫時從一些木材豐富的國家進口木材,以替代一些消耗大量資源、嚴重破壞環境的建筑材料。
目前,國外木結構建筑發展很快,正朝著產業化、規模化方向發展。所謂產業化,是指木結構建筑的生產和生產、工廠構件的批量生產和現場組裝的產業化。所謂大規模,是指利用木材做大規模的建設。木材的特性不適合大型建筑,但通過研究和改進,使木材用于大型建筑成為可能。一些歐洲國家和日本已經將木材用于大跨度建筑。
關于資源和生態環境是當前的趨勢,而在建筑行業,最好的辦法就是大力推廣木結構建筑,木結構住宅將成為未來建筑發展的重要趨勢。
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