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作者:李芸 来源:科学时报 发布时间:2011-6-1 22:10:54
用木头盖一幢房子

《美制木结构住宅导论》,聂圣哲著,科学出版社2011年3月出版,定价:280.00元

   图书首发式上,与会嘉宾向清华大学、北京大学、同济大学等学校代表赠书。

《美制木结构住宅导论》虽然书名学究气很浓,但实际上就像一本自建木头房的安装说明书,读完后,你必定会有一种冲动,要去某个山林原野上找块地盖一幢木头房。在这处处皆是钢筋水泥的城市中,住进木头房子里,会是怎样的滋味?
 
 
□本报记者 李芸
 
比砖混还结实的木房子
 
儿时我们都读过“三只小猪”的故事,三只猪兄弟分别为自己盖房子,老大和老二嫌费劲盖的是草房子和木头房,只有老三勤劳、不怕苦盖了一幢砖头房。凶狠的大灰狼要吃小猪,不费吹灰之力便吹跑了草房子、推倒了木房子,最后三只小猪躲在老三的砖头房里才躲过一劫。——草房子不如木房子结实,木房子不如砖头房结实,这当然是连小朋友都懂的常识了。
 
可是德胜住宅研究院院长聂圣哲却说,你错了,犯了经验主义的错误,被日常形成的感性思维所迷惑。他说:“如果具有一些材料科学的基本知识,就会懂得‘结实’是一个相对概念,关键是什么样的环境里使用什么样的材料。就像钢铁虽然比橡胶结实,但制造汽车轮胎并不能用钢铁一样。”
 
2010年7月新西兰7.1级强烈地震,却未造成一人伤亡。新西兰的住宅普遍采用美制木结构,不能不说这是产生良性结果的主要原因。在地震状态下,美制木结构住宅比砖混建筑能更好地消耗地震所产生的极具破坏性的能量;再由于美制木结构住宅自身重量比砖混结构要小得多,地震时所形成的相同的加速度下所产生的扭力也就比砖混结构要小得多。从这一层面上来讲,美制木结构住宅比砖混建筑更加结实。
 
童话般的房子
 
聂圣哲所说的“美制木结构住宅”指的是在美国、加拿大等北美地区(也包括英国、澳大利亚及新西兰等国)流行的木结构住宅。
 
草地、栅栏、木制别墅,是我们在美国大片里常常见到的场景。实际上在美国,木结构住宅十分普及,几乎占了低层单户住宅(中国俗称别墅)的90%以上。木结构住宅在北美已有两百多年历史,美制木结构住宅也形成了非常成熟的技术、工业及商业体系,拥有庞大的产业链,是国际上产业化程度最高的住宅体系。
 
但木结构建筑在我国还存在着不少误解。除了不够坚固外,容易引起火灾也是很多人担心的问题。聂圣哲解释说:“其实木结构住宅在外观上和一般砖混结构的房子并没有太多区别,木结构部分绝不裸露,所有的木质部分都被极具防火功能的石膏板包裹着。在遇到火灾时,火焰要烧穿石膏板后才能烧到木龙骨等木质部分。而石膏板的主要成分是带不定结晶水的硫酸钙,在燃烧时首先要把结晶水烤出,才能烧酥石膏板。因此石膏板具有极好的阻燃性。常用的1.2厘米厚度的石膏板要被烧穿,需要近1个小时。”
 
在解决了坚固性这一问题后,相对于砖混结构的建筑,木结构住宅当然有它的优势了:保温、抗震,舒适度高,住宅寿命长(100年以上),同时由于其构件是标准化、工厂化生产,现场施工简单,环境污染少,所以节能又低碳。
 
据介绍,木结构住宅的各个部件基本上在工厂里生产,最大限度减少在工地的操作与施工——现场的工作就是将许多预制件组装,最后完成一些接口及收尾工作。施工周期就相应缩短了很多,一般情况下,一幢200至300平方米建筑面积的两三层的美制木结构住宅,8至12个专业工人在50个工作日左右就可完成包括装修工程在内的所有工程,使住宅完全具备入住条件。
 
没有喧嚣的工地、没有成堆的砖头和水泥,没有长时间机器的轰鸣,从工厂运来成套的半成品,稍加拼装,一座童话般的建筑就将屹立在你的眼前。
 
美制木结构的启蒙
 
今年3月,聂圣哲酝酿多年的图书《美制木结构住宅导论》由科学出版社推出。聂圣哲说,他要给中国读者提供一个美制木结构住宅的科普读物、入门读物。在一个有着近两千年木建筑使用历史的国度里,试图进行一场木结构建筑的启蒙,似乎有点不太合常理。毕竟中国的木结构建筑文明源远流长——安徽西递、宏村的古民居,山西应县的木塔,杭州的六和塔,北京的故宫……有那么多值得学习的传统。
 
但实际上美制木结构住宅与中国的木结构建筑完全是两种体系,美制木结构改变了以榫头为主要连接方式的传统做法。在《美制木结构住宅导论》中,聂圣哲用浅显的语言和形象的描述,系统地介绍了美制木结构住宅的设计、建造、技术保障、材料供应等方面的知识,力图使读者对美制木结构住宅体系有详尽、客观的了解。作者在写作时运用国际流行的应用技术领域入门专著的全新写作方式,语言简练易懂,图文并茂,去除数学公式和烦琐的数据来阐述这些表面上看属于建筑结构、本质上属于材料力学基础与概念的问题。让“看门道”和“看热闹”的读者都能有所收获。
 
说到对中国读者的启蒙,该书责编、科学出版社科学人文出版中心主任胡升华说:“美国建筑由于长期、大量使用木结构,已形成一套针对木结构建筑的严格建筑标准。我对作者写到的美国政府在这个行业的有效管理很有感触。美国有一个国家标准与技术研究院,承担美国各项产品的质量标准及‘兼容最大化’的强制措施的制定,其标准及规范完全做到了无论什么厂家、什么品牌、第几代产品、所生产的任何建材及部件都具有互换性和兼容性,使得住宅消费者在维修住宅,或更新、更换某些部件时,不需要为‘不配套’而担心,从而大大节省了资源,从政府管理层面上减少了不必要的浪费。这些都值得我们学习。”
 
会是空中楼阁吗?
 
木结构住宅无疑需要大量的木材,这会不会导致大量砍伐木材,造成环境破坏呢?号称“环境友好型”的美制木结构住宅会不会仅仅是一个空中楼阁?在5月29日《美制木结构住宅导论》一书的首发式上,这是媒体最关注的问题。
 
聂圣哲说:“森林对环境很重要的作用是树木能吸收二氧化碳,但树木是有生命的,很少人知道树木在枯死之后,在腐朽过程中相反还会排放二氧化碳。因此保护环境并不是不能砍伐森林,而是要有规划地砍伐和栽种树木。”
 
同时,森林长年不砍伐、再造会造成木材自燃,如今美国森林的覆盖率比哥伦布发现新大陆时期只少了3.7%,因此美国和北美其他国家正进行着非常激烈的市场竞争,要把国内的木材推销出去。“现在我在网上下单让西雅图发一块木材到上海,甚至比从大兴安岭运一块免费木材到上海还要便宜。”聂圣哲笑着说。
 
无疑,与砖混建筑相去甚远的另一种房屋建造方式将越来越走近我们的世界。但这种住宅形式适合人口众多、土地资源有限的中国吗?据介绍,美制木结构住宅现在建造的层数最多为5层。在中国市场美制木结构住宅还只能定位在高档住宅和一些公用设施上,中国木结构住宅或许并不能像美国一样普及,也或许并不是中国今后住宅发展的主流,仅仅是房地产市场的必要补充。
 
《科学时报》 (2011-06-02 B2 科学 文化)
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