西方节能木材结构住宅的探究

武婕

摘 要：西方木材结构住宅，一直是许多中国人十分向往的理想居所。放眼当今中国，花园洋房、独栋别墅成了城市规划不可缺少的一部分。在房地产行业及其他相关行业飞速发展的今天，这样大面积的节能木材住宅成了人们心目中向往的“高端生活”。而木材结构住宅在可持续发展和节能环保方面的明显优势，必定会成为我国未来住宅发展方向的一个切入口。通过探讨西方在节能木材结构住宅方面的兴起、探索和发展，为中国今后住宅发展的方向提供新的可能。

关键词：西方国家；立法；节能环保；木材结构；能源；环境；住宅

一、西方环保意识的萌发

美国诺贝尔经济学奖得主道格拉斯·C·诺斯，在上个世纪四五十年代，先后获得加利福尼亚大学学士学位和哲学博士学位。这是一位经济学领域的大佬级人物，他的多部著作都是围绕西方国家经济发展这一主题的，他和美国经济学家托马斯共著的《西方世界的兴起：新经济史》中用有力的中心论点论述了西方国家兴起的原因：要有一个有效率的经济组织。而创造有效率的经济组织就需要一个先进的经济制度，用制度来约束员工并激励员工，使个人的经济努力变成私人收益率，从而接近社会收益率。

第二次世界大战之后是世界经济秩序恢复和飞速发展的时期，也是各行业发展的大好时机，而经济过快发展的背后是环境资源的严重消耗。发生于英格兰中部的工业革命带动了其他西方国家，一系列的工业革命使得经济快速发展，与之伴随而来的是环境“副作用”。如1952年12月5日-8日期间发生的伦敦烟雾事件、1939年的日本水俣事件等，类似的事件层出不穷，世界各地开始重视经济快速增长所带来的环境副作用。自联合国1945年10月24日成立以来，就致力于改善全球环境和大气环境，产生了《联合国气候变化框架公约》等一系列举措。时至今日，节能低碳环保已成为当今世界人们应对环境问题的首要策略，为倡导节能低碳环保，西方国家开始立法并倡导节能的木材结构的住宅。

二、西方环保意识的成熟

上世纪50年代后，西方各国的国内秩序基本稳定，国家和公民的环保意识逐渐成熟，人们明白环境决定生活质量，所以从公民到政府无不以实际行动保护环境。但是仅仅靠道德的约束是不够的，只有立法才是从根本上治理环境问题的最主要手段。

在这些国家中，英国针对环境保护问题的一系列立法措施，有效地治理了环境问题。对有污染排放的企业征收污染排放税、需要垃圾倾倒的企业必须办理垃圾倾倒许可证，超标准排放污染物，相关企业负责人就会受到巨额罚款或者处以几年不等的刑期，对于一些污染环境的产品则会征收环保研究费。在环保补贴方面，从2005年初开始，英国对农民保护环境性经营进行补贴，即从种植农作物到收获农作物对环境伤害降至最低，政府会给予一定的补贴。同时，政府加大对环境保护产业的革新力度，大力发展环境产业，让发展环境产业的企业尝到甜头，保护这样的企业，出台各项优惠措施来支持环保企业的发展。

三、节能型住宅的兴起

受到能源、人文和环境因素影响，近现代西方国家愈发重视节能低碳环保的生活方式。

1970年前后，美国受到能源危机的影响，意识到只有循环的绿色经济才是发展的方向。为此，美国政府开始针对能源和环境问题着手立法，出台了相应的建筑强制性节能标准和非强制性的国家建筑节能示范标准。还为那些相对落后陈旧的老房子，提供了利息相对低廉的抵押贷款，让公民能够将老房子翻修成节能型住宅。美国各个州也出台了相应的措施，鼓励公民参与到低碳环保的行动中来，并且制定了房屋的能量效率评级系统，级别越高享受到的优惠措施越多。同时，政府对电力公司也出台了相应举措，如果该建筑的用电能耗少或者电能利用率高，那么电力公司会给予用户多重奖励，这就有效地推动了节能建筑的发展之路。

说起德国，我们往往会想到梅赛德斯奔驰和大众，这源于德国人的严谨。与美国相似，德国从2002年初就开始实行新的建筑节能规范（ENEV2002），这是一个规范德国节能技术的条款，实际的操作性很强。该技术规范规定了新住房建设必须释放的能量加热需求和住宅能源消费的核心值；特殊的外部身体建筑热损失计算演示所需的能量；列出能源、燃料、天然气、煤炭、能源消耗的建筑能耗计算表。该节能技术规范是经过多年的技术实践得来的，有效降低了能耗，提高了能源的利用率，并且提高了节能环保住宅的技术发展水平。

对于我国这样的发展中国家，在节能住宅等领域发展相对迟缓。但近年来，我国也开始了对节能领域的调控，如四川产业科技园的光伏电池产业集群等。相信在不久的将来，房地产业的节能领域将是中国一颗冉冉升起的朝阳产业。

四、节能型住宅的分类

废物利用型：援引相关部门的统计数据，全欧洲有25%的垃圾来自建筑垃圾，如果可以将这些垃圾进行回收再利用，不但可以节省建筑材料，还可以减少垃圾的后续处理和环境污染。来自欧洲相关的新闻报道，比利时在这方面可谓匠心独运，该国的210种建筑都是来自建筑废料，他们将这些废料收集起来，集中回收，经过加工等一系列技术手段，将原本丢弃的建筑垃圾制作成新的耐用的建筑材料。

再生能源型：瑞典一个名为“Bo01”的示范性小区将当地可再生能源100%的利用。例如，用风能和太阳能发电，将有机垃圾堆入沼气池作为家庭厨房和外出交通的能源，将雨水进行回收，经过沉降过滤之后作为家庭用水。

综合型节能：综合性节能即多用途、多方向、多领域、多智能的综合性节能住宅。美国好莱坞影星Charles Robert Redford就一直对节能型住宅情有独钟，作为环保人士的他，倡导节能环保的建筑理念，他将一栋老房子改造成一栋环保楼。大多数楼内的房子利用“天窗”照明，光伏发电为楼内住户提供了五分之一的电能。楼顶和下水道都安装了特殊的雨水回收装置，这些雨水被用来冲洗厕所或者滴灌植物。

不论是什么类型的节能住宅，都要以节能为中心，尽可能多地利用自然能源，尽可能多地回收产品，最大限度地满足人类需求的同时，还要将对周围环境的影响降到最低。未来的住宅应和自然相融，即让人与自然能够和谐共存，这才是可行的环保之道。

五、节能木材结构住宅的探究

2000年6月，加拿大渥太华一家登山设备公司，将一座1000立方米的古老住宅拆除后，在原有基础上建设了一栋节能木材结构的商品住宅，该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。屋内地板是回收利用老房子30cm*30cm的再生道格拉斯冷杉木，这种木地板有较好的舒适度，弹性较好，而且健康指数、装饰效果以及艺术品位都达到了令人非常满意的程度。墙体采用原来建筑回收的岩石和木板，中间夹杂稻草和报纸，起到非常好的保温作用。大楼总建筑费用为290万加元，比普通建筑要高13%左右，与MNECB/CBIB的参考值相比，节约能源每年22679加元，所以相比之下，建筑费虽然高了，但是每年节约下来的能源折合下来，该栋建筑其实和普通建筑的费用大致相当，要知道该栋建筑是综合型节能建筑，对环境的危害几乎可以忽略不计。

木材是节能环保建材，有专家利用DEST建筑能耗模拟软件有效地对木结构住宅使用过程中的能耗进行了分析。分析结果表明，木结构建筑在一年内的采暖和空调消耗电量比钢混结构建筑节能21.5%，通过现场检测和计算得知，该木结构墙体内没有出现冷凝现象，不会因潮湿使保温性能下降。曾有清华大学国际工程项目管理研究院受到加拿大木业协会资助，分别比较了木结构、轻型钢结构、混凝土结构建筑在物化阶段和运行阶段的能耗和环境的影响，于2006年11月13日，联合发布了题为“中国木结构建筑和其他结构建筑能耗和环境影响比较”的研究报告。报告结果表明，3种不同结构类型的建筑中木结构建筑在全寿命期周期的能耗和环境影响上均优于其他两种。

我们以单户家庭住宅为例，通过外部围护部分的热量散失所占比例情况可以看出，住宅保温隔热方面，哪些地方是需要重点进行处理的部位：

热量损失：

屋顶部分（大约占总损失热量）25%～30%

墙体部分（大约占总损失热量）25%～30%

地面部分（大约占总损失热量）10%～20%

（门）窗洞部分（大约占总损失热量）25%～30%

冬季热量损失：

（屋顶）天花板/顶棚 大约占 25～35%

（非保温的）墙体 大约占 15～25%

窗子 大约占 10～20%

地板 大约占 10～20%

漏气 大约占 15～25%

从以上独立住宅热量损失示意数据中，我们可以清楚地看到，普通独立住宅的热能损失。依据不同的材料来设计墙体和房顶，最大限度地使木材结构的住宅能够保暖保温。尽可能合理地利用自然资源，减少对环境存在威胁的人造能源的过度生产与利用。在一定程度上，这减少了不可再生能源的消耗，还保护了人类居住的共同家园——地球的环境。在普通民众建造房屋的过程中，积极充分地利用大自然中的一些自然能源，不仅是符合全球倡导低碳生活的流行趋势，更是一种绿色环保的善举。从大处来说，对人类的生存环境有利；从小处来说，对家庭个人也有好处。使用自然能源的住宅室内，冬暖夏凉，空气清新，健康舒适，同时，也能够减少家庭在能源上的一些消耗，降低家庭在耗能方面的一些开支。

综上所述，利用天然木材建造独立住宅，绿色环保、无污染、轻质高强、易于加工、保温隔热。而森林树木，可再生种植，取材方便。现代木材构件，经过特殊构造处理，已经具有较高的防腐、难燃、持久等许多新的特点。使用天然植物，比如植物的秸秆、稻草、大麻等材料，建造的“草砖住宅”，在世界上也有了少量的应用。由此可见木结构的住宅可谓人类的不二之选。

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作者单位：

天津科技大学