當代建筑環境中木資源的生態設計手法探討

⊙彭洪斌［四川文理學院美術系， 四川 達州 635000］

作 者：彭洪斌，碩士，四川文理學院美術系副主任，講師，主要從事環境藝術設計教學研究。

隨著可持續發展戰略的確立，一種新的生態價值觀正在成為規范建筑行為的一種指導原則，科學技術的選擇也因此發生了較大的變化，即呈現出生態化選擇態勢。在科學領域，木材的生態學和建筑環境生態學日益受到重視；在建筑領域，生態建筑學愈來愈深刻地揭示出建筑材料的生態運用規律，客觀上為人們利用建筑材料創造了條件，實現人與自然的持續發展和協同進化；在木材的技術領域，對技術的運用不僅要從人的物質及精神需要以及生活的健康和完善出發，而且要求木材的技術選擇與生態環境相適應。

一、利用具體的設計手法獲得生態效應

木材的生態應用觀念應該貫穿家具產品從設計、生產到營銷的整個過程。而家具的生態設計本身也應該是一個廣義的概念，要將整個家具工業體系作為一個整體而非一個個分散的組成部分進行全方位的設計，是將環境性能作為產品的設計目標和出發點，力求使產品對環境的影響最小。因此，在木制家具產品的整個生命周期內，要最大效率地利用木材資源，最少量地排放廢棄物。

1.采用生態材料木材本身的生態特性在前面章節中已有論述。木制材料是可回收、可再利用的材料，同時也是在制造過程中耗能少、節水、排放污染少的材料。在木材的選材中應該注意以下幾點：

一是，強度允許的前提下，盡可能采用輕質的木制材料，減少在原料生產和運輸中的能源消耗；二是，盡量采用人工速生林木材、竹材和符合環保標準的人造板材，少用甚至不用珍稀樹種木質材料，以達到保護原始森林和熱帶雨林的目的；三是，在產品制造過程中，也要使用符合環保標準的輔助材料。例如，增加水基涂料和粉狀涂料用量，減少溶劑型涂料的使用量；開發新的水基型膠粘劑，減少溶劑型膠粘劑的使用量，從而減少揮發性有機化合物（VOC）的釋放量，避免對室內環境造成污染。

2.造型設計以人為本，減少不必要的裝飾在木制家具產品造型設計上，把握功能本質，做到符合人體工程學的要求，盡量減少與功能無關的裝飾元素。將裝飾性融入產品的材質、結構、構造中，以整體造型的美取代附加裝飾來表達作品的形式美。這種對木材的生態設計恰恰和歐洲簡約主義藝術的思想是不謀而合的。歐洲簡約主義藝術的出現有來自于意識形態、思想方式等方面的原因，一是，如果設計作品中具有諸如“系統精確性”“功能明晰性”等特點時，則產品會具有超越自然力的價值——秩序感；二是，有來自技術方面的原因，當產品的簡約性成為降低成本以適應大規模生產的要求時，那些復雜的方式將被淘汰。當然，簡約并不是單純節儉的直接結果。

3.增加零部件可互換性，提高再利用率減少木制產品之間零部件的種類，增加零部件之間的可互換性，從而減少生產、儲存和管理成本，同時有利于產品的回收再利用。在零部件的安裝設計時，要注意盡可能使得拆卸時不破壞部件，以便回收利用。

同時，在設計時要注意產品如何再利用的問題。是可以翻新成產品，供二手貨市場銷售，還是翻新成零部件，重用或移用于新產品當中。對于無法翻新的材料，是回爐成原材料（如金屬、玻璃）還是加工成原材料的部分成分（如木材粉碎后成為刨花板的原材料）。

雖然，上述對家具生態設計手法只是一個個案，但是它反映了木材在建筑室內環境的生態設計的普遍原理。

二、通過對木材拋棄物的再利用獲得生態效應

我國是個木材消費大國，但又是個森林資源十分匱乏的“窮”國。當下伴隨著經濟的持續增長和人民生活水平的不斷提高，城市化步伐加快，城市基本建設快速發展，旅游業、裝修業、家具業、餐飲業、會展業等蓬勃興起，無一不構成對木材及其制品的強力需求，于是逐年逐月也產生了大量的“垃圾”。其實，從木材可循環利用這一特性而言，把廢棄的木材認為是垃圾是極不合適的。準確地說，應稱之為木材拋棄物。

木材拋棄物的再利用可以借鑒國外已有的經驗，而利用的關鍵則在于廢舊木材資源再生利用產業化，因為只有產業化才能真正地做到對木材拋棄物的高效利用，避免零星的、無組織的、無序的回收對環境的危害和資源的浪費。

三、通過改進木材加工手段與技術獲得生態效應

隨著森林結構的變化，原始森林所提供的大徑級木材愈來愈少，人工林、間伐林和速生豐產林提供的幼齡材、小徑木越來越多。在這種情況下，改良木材的某些特性，提高木材生態使用價值顯得尤為重要。

1.現代木家具的表面裝飾當前家具的裝飾方法隨著科學技術的發展和對生態環境的關注而發生變化，但其目的可歸納為掩蓋缺陷、提高檔次、模仿珍貴木材、保護基材、增強基材強度、降低成本、提高生產效率等。當前木家具用材與傳統木家具用材應該有所不同。傳統的木家具主要以鋸材（天然實木）為原料，為了盡可能保護和利用林木資源，當前家具則要以刨花板和中密板為主要基材，因此表面裝飾技術在現代木家具生產過程中發揮了重要的生態作用。

當前木家具表面裝飾方法種類很多。根據加工方法為手工和機械兩大類；根據飾面材料分為貼木皮、貼裝飾紙、貼浸漬紙、貼裝飾層積板、貼PVC、貼金屬片、貼布、貼皮革、貼轉印膜等；根據基材分為實木、中密板、高密板、刨花板、細木工板、橡膠等；根據加工技術分為平面貼面技術、包覆技術、真空覆膜技術、熱轉印技術、直接印刷技術等。這些裝飾方法都能在一定程度上，防止原木在建筑室內環境中的過度浪費與消耗。

2.壓縮木技術壓縮木是木材經過一定的溫度和壓力加工處理后，產生的一種質地堅硬、密度大和強度高的強化處理材料。木材經壓縮密實后，其組織構造、物理力學性質都發生了重大變化——力學強度增強，變形很小，耐磨性、耐久性好，從而有效地改善了木材的性能，提高了木材的利用價值。壓縮木技術即可以使材質輕軟、密度較低、加工工藝性能差的木材在物理力學性能方面得到較大的改善。

3.木材保護的熱處理技術在歐洲，熱處理過的木材廣泛應用于房屋建筑中，大型建筑和小型建筑，甚至是墻壁的骨架中都應用這種材料，而且在庭院家具、木柵欄、門窗中也大量應用。2004年，芬蘭制定了新的規定，在民用市場，一律不準銷售化學浸漬過的木材及其制品，只能銷售經熱處理過的木材及其制品。美國也禁止進口經CC、CCA這種銅鉻砷鹽化合物處理過的木材及木制品。這個決定促使加拿大木材業用熱處理的方法來代替化學處理的方法對云杉木材（Spruce）進行保護。

這種處理技術的優點是：處理過的木材具有良好的耐候性，這是因為在高溫下，糖分和淀粉被分解了或者變成其他的化合物，結果使處理后的木材不保留有菌類和蟲類的食物，而且經熱處理過的木材免受菌害和蟲害的損傷；熱處理可以減少木材的毛重，所以隨后的運輸和裝運成本可以降低；提高了木材的尺寸穩定性；增加了木材的強度；改善了著漆和膠合性能；還改善了木材的熱學性能。

4.木屑的綜合治理技術木屑是一種生物材料。家具生產企業產生的木屑顆粒大小和形狀都不規則的，可能還包含小木塊和雜質。盡管木材的品種很多，木屑的主要成分是碳水化合物，含有少量的礦物質。目前木屑的綜合利用可有幾種途徑：木屑的熱能利用、木屑加工成產品、將木屑制成原料。

要實現木屑的綜合利用，環保生產的第一步是木屑的收集。家具生產的特點是生產工序比較分散，一般運用中央吸塵系統收集，對于個別分散的可用單機吸塵設備收集。木屑貯存室內的木屑要及時處理，因木屑含有的水分在室溫中會遲緩氧化，若氧化產生的熱量不發散，當熱量積聚至一定值就會發生自燃。所以貯存木屑的安全問題不可小視，貯存室應干燥不能漏水。

家具生產企業可以利用木屑作燃料。通過燃燒木屑產生熱水、蒸汽作為干燥木材、生產和生活的熱源。這樣既解決木屑的出路，又節省一筆燃料開支。普通鍋爐是按燃煤要求設計的，木屑比煤輕得多，所以燃燒木屑的鍋爐需專門設計。現有一種燃燒木屑的熱管生物質氣化鍋爐，該鍋爐是根據木屑在一定溫度內會產生熱解隨之氣化的原理進行設計，并在爐內裝置高效節能熱管提高熱交換效率。這種鍋爐由于是木質廢料在高溫下熱解成為可燃氣體，實現無煙燃燒、無塵排放。很適宜作為中小企業干燥木材、生產和生活的熱源。

隨著世界經濟的發展和人口的增長，未來的對木材和木制產品的需求也必將增長，特別是在當代的建筑環境中，從建筑、景觀、室內到家具都涉及到對木資源的生態應用，筆者針對自己發現的問題進行了思考并提出相應的解決方法，希望能夠引起業界和大眾的反思。

[1]周浩明，張曉東.生態建筑——面向未來的建筑[M].南京：東南大學出版社，2002.

[2][英]布萊恩·愛德華茲.可持續性建筑[M].周玉鵬，宋嘩皓譯.北京：中國建筑工業出版社，2003.

[3] 夏云等編著.生態與可持續建筑[M].北京：中國建筑工業出版社，2001.