浅谈竹结构建筑的生态性_朱建新

第21卷第4期建 筑 科 学

V o l 21,N o .4 2005年8月

B U ILD I NG SCIENCE

Aug .2005

[文章编号]1002-8528(2005)04-0092-03

浅谈竹结构建筑的生态性

朱建新,盛素玲(江西理工大学环境与建筑学院,江西赣州

341000)

[摘 要] 生态性建筑 大概是近年来建筑领域最时髦、最具有诱惑力的词了。建筑的生态性必须是建立在材料的生态性能基础上的。本文分别从竹材的经济性、资源性、能源性以及可持续性四个方面对竹结构建筑的生态性进行了讨论。通过对竹材的生态性的思考,希望能对竹材这种生态材料的发展和利用起到一定的推动作用。

[关键词]竹结构建筑;生态性;建筑材料;发展前景[中图分类号]TU 398+.4;TU -024 [文献标识码]A

D iscussi ng t he Eco l og i ca lQ ua lit y of Ba mboo S truct ura l Bu ildi ng

Z HU Jian-x in ,SHENG Su -li n g

(F acu lty of A rchitectural and Env iro m ent Eng ineer i ng,J i ang X iU n i ve rsity o f Sc ience and T echno l ogy ,G an Zhou 341000,Ch i na)

[Abstract] E co log ica l Bu ildi ng may be the m ost fashionable and the m ost a ttracti ve wo rds i n recent yea rs .The eco log ica l qua-l ity o f buil d i ng should lie on the basis o f ma teria.l Th is paper presents the econom ica l e fficiency ,natura l resourses and energy sources qua lity ,and energy sources qua li ty o f ba m boo ti m be r ,and at l ast ,m ay t h is pape r cou l d p l ay i m portant roles i n pushi ng forward t he de -ve l op m ent and u tiliza ti ons of ba m boo ti m ber .

[K ey word s]Ba m boo struc t ura l bu ildi ng ;Eco l og ica l quality ;A chitectural ma teria l s ;D eve l oping pro spects

[收稿日期]2005-05-20

[作者简介]朱建新(1963-),男,硕士,副教授[联系方式]ssl q z @

1 概 述

竹材直接用于建造房屋已有十分悠久的历史,作为一种廉价、易得的建筑材料,在中国南方、南亚、东南亚及拉丁美洲一些国家的农村地区,竹材房屋一直非常普遍。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们愈加向往回归大自然,竹结构建筑因竹材天然的色彩、形态和质感,给人以回归自然的心理感受,容易与环境要素统一协调。1984年,瑞士苏黎世委托昆明市建筑工程管理局在该市自然奇观博览会上,用原竹,经防护处理和加工,建造了一座高达38m 的大型空竹结构,供展览用。该竹楼在瑞士及西欧引起了很大反响,并在1985年的第三届国际竹子研讨会上,被与会代表认为是 竹子高大建筑 的创举。此外,云南西双版纳的傣族 竹楼 ,也

大多为竹结构,是湿热多雨气候影响下的独特建筑形式。它们屋顶挑檐很深,使大部房间阴凉;加上底层架空和带缝的楼板,使底部较为阴凉的室外空气渗透到室内,风自然流动带走热量,也避免了雨水的浸淹和虫蛇的侵扰。

2 竹结构建筑的生态性

近年来,人类精心设计的高度发展的工业 文明 ,在人类陶醉其辉煌的同时,在全球范围内制造了大量的垃圾和负荷,严重破坏了生态平衡。而破坏的进一步恶化已不可避免,这已在全球内得到公认。我们唯一能做的,只是希望将这些破坏的进一步恶化,能在我们清醒的意识下发生减缓。未来的设计应该有新的伦理规范,从而避免和减缓这些悲剧的发生。作为建筑、装饰、家具、家居的通用材料,竹材发挥巨大的作用。竹材的使用几乎完全环保,原竹是天然的环保材料,虽然利用率不算很高,可是

第4期朱建新,等:浅谈竹结构建筑的生态性

其材料的完全有机性,使得利用无后顾之忧;竹复合材则可以完全利用,而且产品在使用期过后可以完全回收再利用,或回归自然不留污染。作为现代建筑的主要原料(钢材、水泥)都是不可再生材料。竹产品对环境的负担也远小于这两种材料。每一吨竹子在生长过程中,释放出1.07t氧气,吸收1.47t CO2。和其相比,每生产1t普通硅酸盐水泥熟料,要排放1t C O2、0.74t SO2和130kg粉尘;每生产1m3钢,就会有5320kg的C O2排放量。而且,这两种原料在生产过程中,还需消耗大量不可再生资源,如石材和矿产,从表1中建筑材料寿命周期对环境影响的比较可见,就能源利用和空气、水污染而言,竹材对环境的影响较小。采用竹质建材既符合国家建设生态住宅的产业政策,又顺应健康住宅的理念。

表1 建材寿命周期对环境的影响

材料水污染温室效应空气污染指数固体废弃物

竹材1111

钢材120 1.471.441.37

水泥0.9 1.881.691.95

2.1 材料的经济性

根据云南省竹藤产业协会和西南林学院林工程设计所,对应用新型竹建材的普通型干阑式的设计和工程预算表明,使用竹建材比使用木材或砖混材料,每m2造价约低40%~50%。竹材能够不增加目前为提高居住水平而投入过多的负担,至少这种改造投入,低于木材和砖混结构。在竹楼、木楼和砖混楼之间比较,很显然,无论于个人和国家,于环境和经济,于社会和文化,走 以竹代木 之路来提升和发展传统居民是明智的选择。竹材能以最少的投入得到最大的经济利益,这正是人类所追求的目标,也是建筑材料的经济判据。

2.2 材料的资源性

竹子是我国重要森林资源之一,具有生长快,成材早,产量高,一次造林可以持续利用的特点,与木材相比,竹材在种植、生长、管护等方面有更大的优势。世界上竹子大约有70多属,1200多种,广泛分布在亚洲、非洲、南美洲等地区。我国是世界上最主要的产竹国,竹的类种资源、竹林面积、竹材蓄积和产量,均居世界首位。而我国现有森林面积1.377亿ha,森林蓄积101.3亿m3,居世界第五位。但我国人均消费水平很低,只有0.22m3,与发达国家人均1.16m3的消费水平相比,差距相当大。从林业结构上看,我国成熟林生长量少,每年仅为1.1亿m3(占年森林生长量的26%),真正能采伐的用材林生长量不足1亿m3,而且,小径材较多,占蓄积量的70%以上,品种单一。而竹材是一种取之不尽,用之不竭的环保材料,开发竹结构建筑具有十分重要的经济、社会和环境效益。

2.3 材料的能源性

竹材导热系数较小,一般竹材的导热系数为0.30W/m k左右,具有良好的保温隔热性能。若要达到同样的保温效果,竹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,竹材的隔热值比标准的混凝土高16倍,比钢材高400倍。在冬天室外温度完全相同的条件下,竹结构建筑室内温度比混凝土建筑要高6 ;夏天正好相反。竹结构建筑就像一座天然的空气调节器,做到了真正的 冬暖夏凉 。此外,竹结构建筑的年平均湿度变化范围,保持在60%~80%之间,这与最佳居住环境相对湿度60%左右的指标最为接近。由此可见,竹结构建筑的使用能耗大大降低,而钢材和混凝土则必须克服热桥以及由此带来的水气在冷表面凝结问题。

2.4 材料的可持续性

随着竹业的迅速发展,各种竹材废料逐渐增加,在面临森林资源不足的情况下,如何充分有效地利用这些废料,已成为竹材综合利用的一个紧迫问题。竹材废料主要指采伐剩余物和加工废料,如边脚料、细刨花、竹枝丫、开花竹子、竹篓等。大型竹材加工废料已被广泛利用,方法是利用竹材再掺以20%~ 30%的加工废料,作为制浆和造纸的原料。篾黄是竹子编织后的剩余物,经过成席、干燥、涂胶和热压等工艺流程,可制成一种用途颇广的新型人造板。刨花型竹废料可用于制造建筑用碎料板;竹材加工废料可用于制造碎料板和蜂窝板、竹编板,竹碎料水

93