新型木竹復(fù)合材料在濕地公園建設(shè)中的應(yīng)用、思考和建議

         鄧侃 ( 中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所，北京 100091)

               濕地科學(xué)與管理  2013 年 9 月 第 9 卷 第 3 期

摘 要 按照濕地公園的建設(shè)理念，針對濕地公園的自然特點 , 提出濕地公園建設(shè)應(yīng)推廣應(yīng)用生態(tài)環(huán)保型的建筑材料。并以生態(tài)環(huán)保型的竹基纖維復(fù)合材料和木塑復(fù)合材料為例 , 論證了使用這兩種材料的優(yōu)點。提出了濕地公園建設(shè)戶外材料選用原則和相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞 濕地公園 建設(shè) 新型木竹復(fù)合材料

濕地是重要而獨特的生態(tài)系統(tǒng)，在涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、調(diào)節(jié)氣候、維護生物多樣性、固定二氧化碳方面發(fā)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(tài)系統(tǒng)、合理利用濕地資源為目的，可供開展?jié)竦乇Ｗo、恢復(fù)、宣傳、教育、科研、監(jiān)測、生態(tài)旅游等活動的特定區(qū)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(shè)首先應(yīng)滿足保護濕地生態(tài)系統(tǒng)的需要，所以公園中的人工設(shè)施從設(shè)計、選材和施工等各個環(huán)節(jié)都要注意盡量避免對濕地生態(tài)系統(tǒng)造成損害，體現(xiàn)與濕地自然景觀相協(xié)調(diào)，優(yōu)先采用不對環(huán)境產(chǎn)生污染的生態(tài)環(huán)保材料 ② 。使用生態(tài)環(huán)保型材料不僅體現(xiàn)了保護濕地生態(tài)系統(tǒng)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(tài)文明意識。
1 濕地公園的環(huán)境特點及主要建設(shè)內(nèi)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(gòu)成了濕地公園的主要自然環(huán)境，客流量較大也是濕地公園的主要特點。
    濕地公園建設(shè)的主要內(nèi)容包括濕地保護恢復(fù)工程、宣傳教育工程、科研監(jiān)測工程、訪客接待工程、水電路設(shè)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(shè)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(jù)各濕地公園規(guī)劃中相關(guān)工程項目的統(tǒng)計，平均每個濕地公園建設(shè)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(shè)材料的選取，都會直接關(guān)系到濕地公園整體建設(shè)是否達到與自然和諧相融的要求。
2 濕地公園建設(shè)工程選用建材存在的問題
目前在濕地公園的建設(shè)中除了園林化傾向嚴重的問題外，在建設(shè)材料的選用上存在以下問題。
2.1 不注重選擇環(huán)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(zhì)感與環(huán)境的協(xié)調(diào)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(shè)施上大量使用，違背了濕地公園的自然性、協(xié)調(diào)性的建設(shè)理念。

此外，在生產(chǎn)水泥、石材、鋼材、外墻瓷磚等常規(guī)建材時，消耗能量高，會對環(huán)境產(chǎn)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(huán)境產(chǎn)生二次污染。
2.2 忽視一些建設(shè)材料可能對環(huán)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(huán)保，對濕地生態(tài)環(huán)境造成污染，對人類和動植物造成潛在的傷害。例如，在建設(shè)碼頭、棧道、觀鳥屋 (臺 )等項目中，使用經(jīng)過化學(xué)藥劑或瀝青、木蠟油等進行浸泡、涂刷生產(chǎn)的防腐木。用化學(xué)藥劑處理的防腐木在露天使用時，含有重金屬物質(zhì)的防腐劑會從木材中滲出并進入土壤和水體環(huán)境，對游客或水禽、魚類及底棲動物等產(chǎn)生危害。美國在2004 年就頒布法規(guī)，禁止使用含有C C A （砷類物質(zhì)）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(fā)生粘黏，同樣也對環(huán)境造成不良影響。
3 濕地公園建設(shè)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(yīng)盡量選用木、竹及以生物質(zhì)材料為主的環(huán)保型材
料。盡可能使建設(shè)項目符合生態(tài)建設(shè)的理念，不對濕地生態(tài)系統(tǒng)造成
危害，同時防止資源的浪費和二次污染的發(fā)生。
根據(jù)濕地公園的環(huán)境特點、濕地公園生態(tài)建設(shè)理念的要求，筆者
提出濕地公園建設(shè)中選用建筑材料的原則。
1)耐候性好。選用的材料要適應(yīng)濕地公園的環(huán)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(guān)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(chǎn)的環(huán)保材
料。主要是指木材、竹材，以木竹或其他生物質(zhì)材料為主要基材制造
的建設(shè)材料。
3)材料的生態(tài)安全性高。在使用、維護和報廢的過程中不會對環(huán)
境、人類以及濕地的動植物產(chǎn)生污染和危害，或者說產(chǎn)生的污染和危
害非常小。
4)生產(chǎn)這些材料時對環(huán)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(huán)利用的要求。
5)與傳統(tǒng)材料相比綜合成本較為經(jīng)濟。
4 兩種環(huán)保型戶外材料及其應(yīng)用
4.1 竹基纖維復(fù)合材料
“高強度竹基纖維復(fù)合材料制造技術(shù)”是基于國家 863 計劃課題研發(fā)，并經(jīng)過國家林業(yè)局科技司組織鑒定“整體達到國際領(lǐng)先水平”的科研成果。其產(chǎn)品“戶外用竹基纖維復(fù)合材料”, 經(jīng)中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會組織鑒定，達到國際先進水平。該產(chǎn)品是使用我國極為豐富的竹子資源為主要原料，生產(chǎn)出的一種高性能復(fù)合材料，具有強度高、耐候性好（28 h 循環(huán)水煮后的吸水厚度膨脹率低于 3.0% ）、環(huán)保型強的特點。利用該產(chǎn)品已成功開發(fā)出風電槳葉基材、集裝箱底板、室內(nèi)外地板、家具和建筑結(jié)構(gòu)材、裝修裝潢材、濕地園林景觀建設(shè)用材等多類竹基纖維復(fù)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(qū)、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(qū)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(fù)合材料
木塑復(fù)合材料是利用農(nóng)林剩余物等生物質(zhì)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(shù)制造的具有木材外觀和質(zhì)感的新型建筑材料。該材料體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟和資源綜合利用的理念，具有良好的環(huán)保效益、良好資源性和環(huán)保性特征，符合國家循環(huán)經(jīng)濟政策，是一種新型的綠色材料。木塑復(fù)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(yīng)性較強的復(fù)合材料。目前木塑復(fù)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(shè)，已批量出口日本等國。
5 濕地公園調(diào)查案例
為了取得對比數(shù)據(jù)，我們分別對兩個鋪設(shè)木棧道的濕地保護單位情況進行了調(diào)查（應(yīng)調(diào)查對象要求，我們隱去單位名稱）。
5.1 甲單位
鋪 設(shè) 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(shè)至今 , 已出現(xiàn)開裂和因木材表面變質(zhì)和因霉菌、
青苔等附著產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。自 2009年起逐步進行第二次防腐處理和修
繕。鋪設(shè)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(shè)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(shè)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(yǎng)，保養(yǎng)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(chǎn)防腐木的成本直接相
關(guān)。一些廠家為了降低生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)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(nèi)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(zhì))。
濕地保護單位選用低效 (質(zhì) )防腐木的主要原因，是不懂防腐木的生產(chǎn)
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(fù)合材料與常規(guī)防腐木材的對比分析

6.1 社會效益
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)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(shè)中使用竹基復(fù)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(jié)省外匯，也可以幫助培育經(jīng)營竹子的林農(nóng)脫貧致富。使用木塑復(fù)合材料可以大量使用廢棄塑料，減少廢棄塑料對環(huán)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(tài)效益
不含防腐劑的竹基復(fù)合材料、木塑材料是循環(huán)經(jīng)濟和資源綜合利用的產(chǎn)物 , 具有良好的生態(tài)效益，無論是在制造還是使用過程中均具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，更替下來的竹基復(fù)合材料可自然降解，廢舊木塑材料可回收利用，實現(xiàn)循環(huán)利用，均不會對環(huán)境造成二次污染；這兩種新型復(fù)合材料的防腐性和耐久性同樣優(yōu)于普通木材或防腐木，不會對環(huán)境造成二次污染；

6.3 經(jīng)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(fù)合材料為 12 000 元 /m3左右。但由于竹基復(fù)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(fù)合材料鋪設(shè)成本大約為 600 元，比使用美松節(jié)約 250元，比東南亞菠蘿格材料節(jié)省 800元。優(yōu)質(zhì)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(fù)合材料。
綜上分析 , 使用新型木、竹復(fù)合材料 — 竹基復(fù)合材料 , 可以減少濕地公園建設(shè)單位的建設(shè)資金投入。
6.3.2 節(jié)約天然木材可觀 據(jù)各濕地公園總體規(guī)劃粗略統(tǒng)計，按平均每個公園建設(shè) 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(fù)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(shè)方面就可節(jié)約天然木材 165 m3 。生產(chǎn) 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(shè)木棧道為對象，在實際建設(shè)中，還有很多涉及戶外的建設(shè)項目可使用這兩種新型木竹復(fù)合材料。當然，建設(shè)項目中使用木、竹復(fù)合材料種類和規(guī)格，需要根據(jù)實際情況進行具體論證。但可以得出這樣的結(jié)論，如果數(shù)量眾多的濕地公園，包括濕地類型保護區(qū)如能在建設(shè)中盡可能地采用這兩種新型木竹復(fù)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(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。
7 建議
在建設(shè)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(shè)，濕地公園的數(shù)量也會大幅度增加。管理部門應(yīng)進一步細化對濕地公園規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)的要求，使?jié)竦毓珗@管理走上科學(xué)化、規(guī)范化的軌道。為此，應(yīng)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(xiàn)資源節(jié)約和環(huán)境保護的新型生態(tài)材料。
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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(yè)研究所黨委書記，副所長，高級工
程師。 E- mail:504417915@ qq.com