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木建筑不仅将带来建筑材料、建筑方式的变化,还将让世人重新认识森林资源的可持续发展方式
不论是两三楼的独栋别墅,还是七八楼的多层公寓,都采用100%的木材建造。瑞典,正在向世界宣传采用木材进行建筑的各种好处。
只不过,瑞典作为森林之国,有着幅员辽阔的森林以及让很多国家羡慕的森林面积年净增长率,对于那些面临滥砍滥伐、森林退化的国家来说,用木头造房子,究竟是森林的又一威胁,还是新的环保主张?
近日,瑞典森林木业联合会主席索德安特地来到上海,全面介绍了用木头造房子这一瑞典的成熟经验。在他看来,木建筑不仅将带来建筑材料、建筑方式的变化,还将让世人重新认识森林资源的可持续发展方式。
木建筑有多好?索德安说,这次世博会瑞典馆的门厅,用的就是纯木材。占地面积3000平方米的瑞典馆,由四个高达三层楼的大立方体组成,其中有三个立方体是钢筋水泥构件,入口大厅采用了百分百的木材。参观者站在大厅入口向上仰望,可以看到参差的木材结构仿佛大树的枝芽,互相遮蔽,在城市中传播森林的气息。
“这个门厅采用纯木材,不仅仅是处于创意和造型需要,其实就是为了向世界展示木建筑的魅力。”作为瑞典馆官方合作伙伴,瑞典森林木业联合会希望利用这一高大的门厅结构告诉世界:木材不仅能搭建小巧的度假别墅,而且在大型建筑中也已能占据一席之地。
索德安介绍说,在瑞典,独栋的民用住宅99%采用纯木材;非独栋别墅的公寓楼,木材用量也在逐年上升,目前已达到15%至20%。而中国,建筑中采用木材的比例还相当低,大约只有1%。不少人认为,木材不适合进行大规模的建筑开发,不论在硬度、轻度等性能指标上,还是在耐火性等安全指标上,都不如钢筋水泥来得可靠。
木质建筑在各项指标上都不输于钢筋水泥,一个关键的因素就是这些建筑采用的木材不是直接砍下来的树干,而是经过特殊处理的胶合木。在瑞典,胶合木的原材料是瑞典云杉,它的纤维非常强,而且树龄通常在70年以上。砍伐后,加工企业将对这些树木进行强度分级,并进行一定程度的干燥,干燥后水分的百分比在12%左右,最后再把它们胶合起来,形成胶合板。
经过上述步骤,胶合板单位重量上的强度和硬度将大于同等重量的钢,从而满足各种建筑所需。这一技术其实在瑞典等欧洲国家已经普遍使用了,比如瑞典在1910年时,就用胶合板建造了位于斯德哥尔摩中心的火车站,老建筑至今仍保存完好,仍可使用。可见,在构建建筑所需的强度、硬度等性能指标方面,木材完全可以胜任。
木建筑的保温性好也是显而易见的特点。眼下,在不少环保建筑中都会采用木材作为外墙保护层,已起到阻拦热传播的作用,实现能源节约。但索德安表示,隔热性好不仅给木建筑带来了环保效益,而且有比钢筋水泥建筑更好的安全保障。“你相信么,木建筑要比钢筋水泥建筑更耐高温,一旦发生火灾,木建筑可能更加安全。”索德安说,这一看似不可思议的结果其实与木头的特性有关。钢结构的建筑如果着火,包括屋顶在内的结构都会在短时间内变得滚烫,继而失去钢结构的建筑强度。但木结构对高温的反应不同,如果采用胶合木做屋横梁,其表面虽然着火了、烧焦了,但这些焦炭由此会起到隔绝作用,最终使木建筑内部处于一个较低的温度。
这一特点就有助于消防队员救援,因为他们能通过胶合木的碳化程度判断出室内温度,继而推算出救援时间。但对钢结构建筑来说,消防队员难以判断室内的温度,而且由于室内温度较高可能会危及救援人员的人身安全,因此会给灭火带来一定困难。
硬度、强度、耐火性决不是木建筑的最大特点,可循环才是瑞典向世界介绍木建筑的重中之重。
索德安打了个比方:用胶合木造房子,好比搭积木。很早以来,瑞典就用模块式的方式来搭建木建筑,也就是说,建筑的每个部分都可以拆卸。而如今由于胶合木的可塑性很强,而且轻巧,即使是大型建筑,也可以分割成不同的建筑部件,在建造前事先在工厂预制,然后运到施工现场拼接,“在瑞典,两个工人一周内可以安装完一栋多层公寓的墙体半岛电子。”这一特点不仅使建造过程更加便捷,而且能帮助建筑顺利“搬家”。
在瑞典,很多有二三百年历史的老建筑就是这样实现保护和重生的。半岛电子尽管搬迁了很多次,但由于结构的可拆卸和可再生性,这些老建筑都被很好地保留了下来,使用功能也没有得到影响。同样的,此次瑞典馆的木制大厅在世博会结束后也能一块一块拆卸下来,然后根据需要在新的地方重新搭建。其实,早在1992年参加塞尔维亚世博会时,瑞典馆就采用了这一建筑方式,当届世博会结束后,整个瑞典馆被成功搬回国内,如今已经成为一个烹饪学校,材料一点也没有浪费。
利用木建筑的可拆卸性,对城市发展有相当大的意义。目前,很多城市都曾遇到过不少建筑才建造几年就因为规划变动或重大项目不得不拆毁。对于传统的钢筋水泥材料,拆除的手段通常是爆破,最后留下来一片废墟,浪费了相当大的资源,而且在爆破过程中产生的粉尘等也会对环境造成影响。但如果是可拆卸的木建筑,就能避免以上局面,哪怕搬迁几千公里,都不会影响建筑的再使用。因此,用搭积木的方式造房子,能最大限度地避免部分建筑因外部原因在没有得到充分利用前就被拆毁。
不要小看木建筑的牢固度,以为像搭积木那样建造起来的木建筑会不堪一击。事实上,由于所有的模块都得到精确计算,在拼装时又进行严密咬合,必要处也采用了加固手段,加上木材本身具有“刚中带柔”的柔韧特点,“积木房”同样坚固。最好的例子莫过于2004年由瑞典森林木业联合会在成都参与建设的木结构墙体示范项目。尽管成都很潮湿,但这些木建筑经过多年风雨也没有发生腐烂,在地震中更是毫发无损。
当然,木建筑也有使用寿命,也终将面临被拆除的一天。不过,即使真正被拆毁了,依旧能看到木建筑的环保节能意义。众所周知,木材可以变成碳,这一转变过程可以为大自然提供能源。所以在瑞典,对那些必须拆除的木结构建筑,每一块拆下来的木板都会按规定进行回收,制作成可供燃烧的木柴来提供热量,最终实现取之于自然、又回归于自然的“木循环”。
建造木建筑需要砍伐树木,瑞典又如何避免森林遭到破坏?对于这个问题,瑞典馆将用专门的展区来回答,而索德安也详细介绍了瑞典如何实现森林的可持续发展:“最基本的一条,是瑞典法律规定,每砍一棵树,至少要补种两棵树。”
几百年前,瑞典也遭到森林的退化,但如今已是世界上为数不多的森林面积年年保持净增长的国家。这一变化和瑞典严格的森林管控体系有关。在瑞典,相关木业企业在砍伐树木时,必须向林木监管当局申报,并按照“砍一棵种两棵”的原则种植新的树木。索德安解释,在实际操作中并不可能具体清点新种树木的数量,但林木监管当局会对砍伐区域和新种区域的面积等数字进行严格监管,确保森林的增长率。同时,瑞典也很重视树木的自然繁衍。
比如松树上会有松子掉在土地上,然后发芽、长成小树,继而长成大树。虽然这一过程很缓慢,但木业加工企业不会忽视这种自然繁衍的力量,不会因为这些树苗生长缓慢就将它们清除出林场,反而会注意给这些树苗留出生长空间。人工补种加上自然繁衍,为瑞典提供了源源不断的木资源。此外,木业企业还被要求在自己的林场里保持5%的面积以维持生物多样性,让原来已有的动物和植物能够生活在原生态环境里,从而进一步在砍伐树木和保护自然间找到平衡点半岛电子。
“我们希望,瑞典馆入口的木制大厅能让大家看到木建筑这一可持续发展的建筑理念,也能感受到城市与森林的完美结合,”索德安说。在介绍木建筑优点的同时,相关方面也在不断介绍瑞典在林业管理上的经验。从另一个角度看,可持续的林业管理方式,还能进一步降低木建筑的成本。合理的建造方式和必要的森林管控体系也是维持木建筑低成本、可持续发展的重要原因。
有些人担心木建筑成本过高,可事实并非如此。有些建筑由于结构、性能等特殊要求,使用钢筋水泥等传统建材建造可能更加省钱。但从瑞典多年的实践看,以及木建筑的总体性能和成本比较看,采用木材建造建筑的成本还是较钢筋水泥为低的。
为此,来自欧洲的木业协会和来自加拿大的木业协会已经与中国有关部门联手,为中国制定了木建筑的相关规范和标准。索德安说,希望这些举措能够帮助更多的中国企业了解木材循环理念,也帮助更多的中国人在木建筑里感受到人与自然的亲近和融洽。
