新型木竹復合材料在濕地公園建設中的應用、思考和建議

         鄧侃 ( 中國林業科學研究院木材工業研究所，北京 100091)

               濕地科學與管理  2013 年 9 月 第 9 卷 第 3 期

摘 要 按照濕地公園的建設理念，針對濕地公園的自然特點 , 提出濕地公園建設應推廣應用生態環保型的建筑材料。并以生態環保型的竹基纖維復合材料和木塑復合材料為例 , 論證了使用這兩種材料的優點。提出了濕地公園建設戶外材料選用原則和相關建議。
關鍵詞 濕地公園 建設 新型木竹復合材料

濕地是重要而獨特的生態系統，在涵養水源、凈化水質、調節氣候、維護生物多樣性、固定二氧化碳方面發揮著不可替代的作用。濕地公園是濕地保護體系的重要組成部分，是指以保護濕地生態系統、合理利用濕地資源為目的，可供開展濕地保護、恢復、宣傳、教育、科研、監測、生態旅游等活動的特定區域 ① 。截止 2012 年，我國已建立試點國家濕地公園 298 個，其中已通過驗收的國家濕地公園12個，地方濕地公園 186 處。
    濕地公園建設首先應滿足保護濕地生態系統的需要，所以公園中的人工設施從設計、選材和施工等各個環節都要注意盡量避免對濕地生態系統造成損害，體現與濕地自然景觀相協調，優先采用不對環境產生污染的生態環保材料 ② 。使用生態環保型材料不僅體現了保護濕地生態系統的作用，還可以使游客感受到自然之美，有利于樹立全面的生態文明意識。
1 濕地公園的環境特點及主要建設內容
目前，除天津外 , 我國其余省份都建有濕地公園。這些濕地公園分布在不同的地理地帶，高濕、高寒、高溫、高鹽堿等因素構成了濕地公園的主要自然環境，客流量較大也是濕地公園的主要特點。
    濕地公園建設的主要內容包括濕地保護恢復工程、宣傳教育工程、科研監測工程、訪客接待工程、水電路設施等。在宣教工程中，觀鳥屋（臺）、棧道、解說（宣傳、指示）牌是主要的建設項目；在訪客接待工程中，宣教館、廊道、碼頭等是主要項目。根據各濕地公園規劃中相關工程項目的統計，平均每個濕地公園建設觀鳥屋（臺）2 ～ 3 個，棧道 3 000 m 左右，碼頭 2 ～ 3 個，各種體量的解說（宣傳、指示牌）約 40 個，訪客中心 1 個。這些工程項目建設材料的選取，都會直接關系到濕地公園整體建設是否達到與自然和諧相融的要求。
2 濕地公園建設工程選用建材存在的問題
目前在濕地公園的建設中除了園林化傾向嚴重的問題外，在建設材料的選用上存在以下問題。
2.1 不注重選擇環保型建筑材料
不考慮建筑的特點和功能，大量使用水泥、鋼材、石材、外墻瓷磚、塑鋼等材料。這些材料的質感與環境的協調性非常差，雖在大型建筑上使用這些材料是必要的，但在諸如觀鳥屋（臺）、棧道、廊道、水榭、小型碼頭、宣傳牌、訪客中心的外墻等設施上大量使用，違背了濕地公園的自然性、協調性的建設理念。

此外，在生產水泥、石材、鋼材、外墻瓷磚等常規建材時，消耗能量高，會對環境產生危害。除鋼材可以回收利用外，其他材料在廢棄時均會對環境產生二次污染。
2.2 忽視一些建設材料可能對環境造成危害的問題
使用的基本材料雖然是天然的，但由于采取的防腐措施不環保，對濕地生態環境造成污染，對人類和動植物造成潛在的傷害。例如，在建設碼頭、棧道、觀鳥屋 (臺 )等項目中，使用經過化學藥劑或瀝青、木蠟油等進行浸泡、涂刷生產的防腐木。用化學藥劑處理的防腐木在露天使用時，含有重金屬物質的防腐劑會從木材中滲出并進入土壤和水體環境，對游客或水禽、魚類及底棲動物等產生危害。美國在2004 年就頒布法規，禁止使用含有C C A （砷類物質）防腐劑處理的木材在戶外使用。而使用瀝青、木蠟油等方式處理的木材，色彩不自然、氣味難聞、高溫下發生粘黏，同樣也對環境造成不良影響。
3 濕地公園建設工程材料的選擇原則
濕地公園觀鳥屋、棧道、碼頭、水榭、亭閣、廊道、指示牌、警示牌、
建筑物外墻裝飾等應盡量選用木、竹及以生物質材料為主的環保型材
料。盡可能使建設項目符合生態建設的理念，不對濕地生態系統造成
危害，同時防止資源的浪費和二次污染的發生。
根據濕地公園的環境特點、濕地公園生態建設理念的要求，筆者
提出濕地公園建設中選用建筑材料的原則。
1)耐候性好。選用的材料要適應濕地公園的環境特點，具有良好
的耐腐、防霉、耐水、耐極端高低溫以及抗紫外線等特性，同時還要
滿足相關安全要求的強度。
2)源自于天然可再生資源或以天然可再生資源為主生產的環保材
料。主要是指木材、竹材，以木竹或其他生物質材料為主要基材制造
的建設材料。
3)材料的生態安全性高。在使用、維護和報廢的過程中不會對環
境、人類以及濕地的動植物產生污染和危害，或者說產生的污染和危
害非常小。
4)生產這些材料時對環境的破壞程度低，有利于降低對森林（木
材）資源的消耗，符合循環利用的要求。
5)與傳統材料相比綜合成本較為經濟。
4 兩種環保型戶外材料及其應用
4.1 竹基纖維復合材料
“高強度竹基纖維復合材料制造技術”是基于國家 863 計劃課題研發，并經過國家林業局科技司組織鑒定“整體達到國際領先水平”的科研成果。其產品“戶外用竹基纖維復合材料”, 經中國林產工業協會組織鑒定，達到國際先進水平。該產品是使用我國極為豐富的竹子資源為主要原料，生產出的一種高性能復合材料，具有強度高、耐候性好（28 h 循環水煮后的吸水厚度膨脹率低于 3.0% ）、環保型強的特點。利用該產品已成功開發出風電槳葉基材、集裝箱底板、室內外地板、家具和建筑結構材、裝修裝潢材、濕地園林景觀建設用材等多類竹基纖維復合材料。目前已在上海淀山湖、上海崇明東灘鳥類國家級自然保護區、蘇州三山島國家濕地公園、蘇州太湖新天地、湖北莫愁湖國家濕地公園等地區使用，推廣面積達 50 萬 m2 , 并且批量出口歐盟（于文吉，2011；于文吉等，2013） 。
4.2 木塑復合材料
木塑復合材料是利用農林剩余物等生物質材料和回收塑料，按一定比例（木粉約 60% ）混合后，通過擠出工藝技術制造的具有木材外觀和質感的新型建筑材料。該材料體現了循環經濟和資源綜合利用的理念，具有良好的環保效益、良好資源性和環保性特征，符合國家循環經濟政策，是一種新型的綠色材料。木塑復合材料可鋸、可刨、可釘，加工性能好，既克服了天然木材耐用性差、易燃、易潮、易腐、易蛀等缺點；又避免了單純塑料的不足之處，是一種適應性較強的復合材料。目前木塑復合材料在民用建筑和園林景觀工程上已得到廣泛使用，并作為綠色建筑材料參與了北京奧運會、上海世博會和廣州亞運會等重大活動的場館建設，已批量出口日本等國。
5 濕地公園調查案例
為了取得對比數據，我們分別對兩個鋪設木棧道的濕地保護單位情況進行了調查（應調查對象要求，我們隱去單位名稱）。
5.1 甲單位
鋪 設 木 棧 道 3 650 m ， 寬 度1.2 ～ 1.6 m ，厚度 4 ～ 6 cm ，折
合大約 255 m3 。材料使用的是美國花旗松和東南亞菠蘿格。采用的
防腐措施為用銅鉻砷合劑 (C C A 或W - ２), 采用侵注法＼熏蒸法處
理。自 2005 年鋪設至今 , 已出現開裂和因木材表面變質和因霉菌、
青苔等附著產生打滑現象。自 2009年起逐步進行第二次防腐處理和修
繕。鋪設成本（含施工費）美松約為 875 元 /m2 ，菠蘿格約為 1 413元 /m
2 。
5.2 乙單位
鋪設木棧道面板采用價格為2 950 元 /m3
的防腐木，單板尺寸為 寬 50 cm 、 長 100 cm 、 厚 度 為
5 cm , 鋪設成本 300 元 /m2左右。
面板及扶手和欄桿采用耐候木油每年進行 1 次防腐保養，保養成本
120 元 /m2 。需要指出的是，市場上防腐木
價格 2 000 ～ 6 000 元 /m3 。價格的高低和生產防腐木的成本直接相
關。一些廠家為了降低生產成本，在生產防腐木時沒有采取真空高壓
和高溫定性的方法，僅將木材在防腐劑中“過遍水、洗個澡”, 防腐劑
并沒有深入到木材內部，起不到良好的防腐效果。因此，從防腐效果
角度考量，低價就意味著低效(質)。
濕地保護單位選用低效 (質 )防腐木的主要原因，是不懂防腐木的生產
原理，以為泡過或刷過防腐劑的木材就是防腐木。
6 使用新型木竹復合材料與常規防腐木材的對比分析

6.1 社會效益
隨著我國社會經濟的發展，木材需求越來越大，2012 年我國進口原木及鋸材已達 5 852 萬 m3 ，消耗外匯 127.67 億美元。在濕地公園建設中使用竹基復合材料，可利用我國豐富的竹材資源，即減少了
大量木材的消耗、節省外匯，也可以幫助培育經營竹子的林農脫貧致富。使用木塑復合材料可以大量使用廢棄塑料，減少廢棄塑料對環境的污染，且這兩種材料紋理整齊，不開裂，較防滑，整體鋪張效果好。
6.2 生態效益
不含防腐劑的竹基復合材料、木塑材料是循環經濟和資源綜合利用的產物 , 具有良好的生態效益，無論是在制造還是使用過程中均具有良好的環境適應性，更替下來的竹基復合材料可自然降解，廢舊木塑材料可回收利用，實現循環利用，均不會對環境造成二次污染；這兩種新型復合材料的防腐性和耐久性同樣優于普通木材或防腐木，不會對環境造成二次污染；

6.3 經濟效益
6.3.1 鋪裝及維護成本低 從材料價格和維護成本來看，竹基復合材料為 12 000 元 /m3左右。但由于竹基復合材料強度高，在同樣的使用條件和強度要求下，每塊棧道板的厚度僅 2 ～ 3 cm 。折算下來，每平方米竹基復合材料鋪設成本大約為 600 元，比使用美松節約 250元，比東南亞菠蘿格材料節省 800元。優質木塑材料 5 000 ～ 6 000 元/m3 ，每平方米大約 360 元，作為鋪地（非懸空）材料，鋪裝成本還會有所降低，鋪裝后基本不用維護。
乙單位防腐木棧道的維護成本為每年 120 元 /m2 ，5 年就需要600 元 /m2 ，如果再加上初始建筑安裝成本，鋪裝使用費用達 900 元/m2 ，已遠遠高于不需進行防腐處理的竹基纖維或木塑復合材料。
綜上分析 , 使用新型木、竹復合材料 — 竹基復合材料 , 可以減少濕地公園建設單位的建設資金投入。
6.3.2 節約天然木材可觀 據各濕地公園總體規劃粗略統計，按平均每個公園建設 3 000 m 長、1.5 m寬棧道計算。如果使用天然木材，為滿足安全需要，棧道板厚度至少5 ～ 8 cm ，大致需要木材 300 m
3左右。而使用高強度竹基復合材料，板材厚度最多 3 cm ，總量為135 m3 。每個濕地公園在木棧道建設方面就可節約天然木材 165 m3 。生產 165 m3 木材按原木出材率 50%計算約需要采伐 3.84 hm2 森林（按蓄積量 85.88 m3 /hm 2 ）

以上分析僅以濕地公園建設木棧道為對象，在實際建設中，還有很多涉及戶外的建設項目可使用這兩種新型木竹復合材料。當然，建設項目中使用木、竹復合材料種類和規格，需要根據實際情況進行具體論證。但可以得出這樣的結論，如果數量眾多的濕地公園，包括濕地類型保護區如能在建設中盡可能地采用這兩種新型木竹復合材料，將極大地減少對森林資源的采伐，減少木材進口，能產生明顯的經濟效益、生態效益和社會效益。
7 建議
在建設美麗中國的進程中，各地越來越重視濕地保護和濕地公園建設，濕地公園的數量也會大幅度增加。管理部門應進一步細化對濕地公園規劃、設計和建設的要求，使濕地公園管理走上科學化、規范化的軌道。為此，應盡早地組織制定濕地公園建筑材料的選用標準，明確提倡和推廣選用既能滿足使用要求，又能體現資源節約和環境保護的新型生態材料。
參考文獻
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收稿日期：2013- 06- 20
作者簡介：鄧侃，中國林科院木材工
業研究所黨委書記，副所長，高級工
程師。 E- mail:504417915@ qq.com