西方節能木材結構住宅的探究

武婕

摘 要：西方木材結構住宅，一直是許多中國人十分向往的理想居所。放眼當今中國，花園洋房、獨棟別墅成了城市規劃不可缺少的一部分。在房地產行業及其他相關行業飛速發展的今天，這樣大面積的節能木材住宅成了人們心目中向往的“高端生活”。而木材結構住宅在可持續發展和節能環保方面的明顯優勢，必定會成為我國未來住宅發展方向的一個切入口。通過探討西方在節能木材結構住宅方面的興起、探索和發展，為中國今后住宅發展的方向提供新的可能。

關鍵詞：西方國家；立法；節能環保；木材結構；能源；環境；住宅

一、西方環保意識的萌發

美國諾貝爾經濟學獎得主道格拉斯·C·諾斯，在上個世紀四五十年代，先后獲得加利福尼亞大學學士學位和哲學博士學位。這是一位經濟學領域的大佬級人物，他的多部著作都是圍繞西方國家經濟發展這一主題的，他和美國經濟學家托馬斯共著的《西方世界的興起：新經濟史》中用有力的中心論點論述了西方國家興起的原因：要有一個有效率的經濟組織。而創造有效率的經濟組織就需要一個先進的經濟制度，用制度來約束員工并激勵員工，使個人的經濟努力變成私人收益率，從而接近社會收益率。

第二次世界大戰之后是世界經濟秩序恢復和飛速發展的時期，也是各行業發展的大好時機，而經濟過快發展的背后是環境資源的嚴重消耗。發生于英格蘭中部的工業革命帶動了其他西方國家，一系列的工業革命使得經濟快速發展，與之伴隨而來的是環境“副作用”。如1952年12月5日-8日期間發生的倫敦煙霧事件、1939年的日本水俁事件等，類似的事件層出不窮，世界各地開始重視經濟快速增長所帶來的環境副作用。自聯合國1945年10月24日成立以來，就致力于改善全球環境和大氣環境，產生了《聯合國氣候變化框架公約》等一系列舉措。時至今日，節能低碳環保已成為當今世界人們應對環境問題的首要策略，為倡導節能低碳環保，西方國家開始立法并倡導節能的木材結構的住宅。

二、西方環保意識的成熟

上世紀50年代后，西方各國的國內秩序基本穩定，國家和公民的環保意識逐漸成熟，人們明白環境決定生活質量，所以從公民到政府無不以實際行動保護環境。但是僅僅靠道德的約束是不夠的，只有立法才是從根本上治理環境問題的最主要手段。

在這些國家中，英國針對環境保護問題的一系列立法措施，有效地治理了環境問題。對有污染排放的企業征收污染排放稅、需要垃圾傾倒的企業必須辦理垃圾傾倒許可證，超標準排放污染物，相關企業負責人就會受到巨額罰款或者處以幾年不等的刑期，對于一些污染環境的產品則會征收環保研究費。在環保補貼方面，從2005年初開始，英國對農民保護環境性經營進行補貼，即從種植農作物到收獲農作物對環境傷害降至最低，政府會給予一定的補貼。同時，政府加大對環境保護產業的革新力度，大力發展環境產業，讓發展環境產業的企業嘗到甜頭，保護這樣的企業，出臺各項優惠措施來支持環保企業的發展。

三、節能型住宅的興起

受到能源、人文和環境因素影響，近現代西方國家愈發重視節能低碳環保的生活方式。

1970年前后，美國受到能源危機的影響，意識到只有循環的綠色經濟才是發展的方向。為此，美國政府開始針對能源和環境問題著手立法，出臺了相應的建筑強制性節能標準和非強制性的國家建筑節能示范標準。還為那些相對落后陳舊的老房子，提供了利息相對低廉的抵押貸款，讓公民能夠將老房子翻修成節能型住宅。美國各個州也出臺了相應的措施，鼓勵公民參與到低碳環保的行動中來，并且制定了房屋的能量效率評級系統，級別越高享受到的優惠措施越多。同時，政府對電力公司也出臺了相應舉措，如果該建筑的用電能耗少或者電能利用率高，那么電力公司會給予用戶多重獎勵，這就有效地推動了節能建筑的發展之路。

說起德國，我們往往會想到梅賽德斯奔馳和大眾，這源于德國人的嚴謹。與美國相似，德國從2002年初就開始實行新的建筑節能規范（ENEV2002），這是一個規范德國節能技術的條款，實際的操作性很強。該技術規范規定了新住房建設必須釋放的能量加熱需求和住宅能源消費的核心值；特殊的外部身體建筑熱損失計算演示所需的能量；列出能源、燃料、天然氣、煤炭、能源消耗的建筑能耗計算表。該節能技術規范是經過多年的技術實踐得來的，有效降低了能耗，提高了能源的利用率，并且提高了節能環保住宅的技術發展水平。

對于我國這樣的發展中國家，在節能住宅等領域發展相對遲緩。但近年來，我國也開始了對節能領域的調控，如四川產業科技園的光伏電池產業集群等。相信在不久的將來，房地產業的節能領域將是中國一顆冉冉升起的朝陽產業。

四、節能型住宅的分類

廢物利用型：援引相關部門的統計數據，全歐洲有25%的垃圾來自建筑垃圾，如果可以將這些垃圾進行回收再利用，不但可以節省建筑材料，還可以減少垃圾的后續處理和環境污染。來自歐洲相關的新聞報道，比利時在這方面可謂匠心獨運，該國的210種建筑都是來自建筑廢料，他們將這些廢料收集起來，集中回收，經過加工等一系列技術手段，將原本丟棄的建筑垃圾制作成新的耐用的建筑材料。

再生能源型：瑞典一個名為“Bo01”的示范性小區將當地可再生能源100%的利用。例如，用風能和太陽能發電，將有機垃圾堆入沼氣池作為家庭廚房和外出交通的能源，將雨水進行回收，經過沉降過濾之后作為家庭用水。

綜合型節能：綜合性節能即多用途、多方向、多領域、多智能的綜合性節能住宅。美國好萊塢影星Charles Robert Redford就一直對節能型住宅情有獨鐘，作為環保人士的他，倡導節能環保的建筑理念，他將一棟老房子改造成一棟環保樓。大多數樓內的房子利用“天窗”照明，光伏發電為樓內住戶提供了五分之一的電能。樓頂和下水道都安裝了特殊的雨水回收裝置，這些雨水被用來沖洗廁所或者滴灌植物。

不論是什么類型的節能住宅，都要以節能為中心，盡可能多地利用自然能源，盡可能多地回收產品，最大限度地滿足人類需求的同時，還要將對周圍環境的影響降到最低。未來的住宅應和自然相融，即讓人與自然能夠和諧共存，這才是可行的環保之道。

五、節能木材結構住宅的探究

2000年6月，加拿大渥太華一家登山設備公司，將一座1000立方米的古老住宅拆除后，在原有基礎上建設了一棟節能木材結構的商品住宅，該建筑大部分沿用了老建筑的材料，加之四分之一的新型材料。屋內地板是回收利用老房子30cm*30cm的再生道格拉斯冷杉木，這種木地板有較好的舒適度，彈性較好，而且健康指數、裝飾效果以及藝術品位都達到了令人非常滿意的程度。墻體采用原來建筑回收的巖石和木板，中間夾雜稻草和報紙，起到非常好的保溫作用。大樓總建筑費用為290萬加元，比普通建筑要高13%左右，與MNECB/CBIB的參考值相比，節約能源每年22679加元，所以相比之下，建筑費雖然高了，但是每年節約下來的能源折合下來，該棟建筑其實和普通建筑的費用大致相當，要知道該棟建筑是綜合型節能建筑，對環境的危害幾乎可以忽略不計。

木材是節能環保建材，有專家利用DEST建筑能耗模擬軟件有效地對木結構住宅使用過程中的能耗進行了分析。分析結果表明，木結構建筑在一年內的采暖和空調消耗電量比鋼混結構建筑節能21.5%，通過現場檢測和計算得知，該木結構墻體內沒有出現冷凝現象，不會因潮濕使保溫性能下降。曾有清華大學國際工程項目管理研究院受到加拿大木業協會資助，分別比較了木結構、輕型鋼結構、混凝土結構建筑在物化階段和運行階段的能耗和環境的影響，于2006年11月13日，聯合發布了題為“中國木結構建筑和其他結構建筑能耗和環境影響比較”的研究報告。報告結果表明，3種不同結構類型的建筑中木結構建筑在全壽命期周期的能耗和環境影響上均優于其他兩種。

我們以單戶家庭住宅為例，通過外部圍護部分的熱量散失所占比例情況可以看出，住宅保溫隔熱方面，哪些地方是需要重點進行處理的部位：

熱量損失：

屋頂部分（大約占總損失熱量）25%～30%

墻體部分（大約占總損失熱量）25%～30%

地面部分（大約占總損失熱量）10%～20%

（門）窗洞部分（大約占總損失熱量）25%～30%

冬季熱量損失：

（屋頂）天花板/頂棚 大約占 25～35%

（非保溫的）墻體 大約占 15～25%

窗子 大約占 10～20%

地板 大約占 10～20%

漏氣 大約占 15～25%

從以上獨立住宅熱量損失示意數據中，我們可以清楚地看到，普通獨立住宅的熱能損失。依據不同的材料來設計墻體和房頂，最大限度地使木材結構的住宅能夠保暖保溫。盡可能合理地利用自然資源，減少對環境存在威脅的人造能源的過度生產與利用。在一定程度上，這減少了不可再生能源的消耗，還保護了人類居住的共同家園——地球的環境。在普通民眾建造房屋的過程中，積極充分地利用大自然中的一些自然能源，不僅是符合全球倡導低碳生活的流行趨勢，更是一種綠色環保的善舉。從大處來說，對人類的生存環境有利；從小處來說，對家庭個人也有好處。使用自然能源的住宅室內，冬暖夏涼，空氣清新，健康舒適，同時，也能夠減少家庭在能源上的一些消耗，降低家庭在耗能方面的一些開支。

綜上所述，利用天然木材建造獨立住宅，綠色環保、無污染、輕質高強、易于加工、保溫隔熱。而森林樹木，可再生種植，取材方便?，F代木材構件，經過特殊構造處理，已經具有較高的防腐、難燃、持久等許多新的特點。使用天然植物，比如植物的秸稈、稻草、大麻等材料，建造的“草磚住宅”，在世界上也有了少量的應用。由此可見木結構的住宅可謂人類的不二之選。

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作者單位：

天津科技大學