竹子和大体量木材在建筑业中的潜力：Pablo van der Lugt 专访

巴勃罗·凡德卢（Pablovan der Lugt）是一位建筑师、作家和演讲者。他的研究重点是竹子和重型木材等材料在建筑领域的潜力，以及他们对世界的积极影响。”在我过去15年的职业生涯中，无论是在大学（包括我对工程竹材和木材碳足迹的博士研究）或是在工业界，我都发现建筑师对这些材料有很多误解，阻碍了它们的大规模应用。出于这个原因，我把我的研究结果’翻译’成两本当代书籍，供设计师和建筑师了解竹子的潜力——《蓬勃发展的竹子》，和工程木材:《未来木材》。这两本书旨在消除他们的神秘，展示最新一代生物基建筑材料在向碳中和、健康和循环的建筑环境过渡的过程中的惊人潜力。”我们最近有机会与他就这些话题进行了交谈。请阅读以下内容。

Eduardo Souza（Archdaily，以下简称ES）：请告诉我们一些关于竹子的未开发潜力。关于它对更可持续的未来的贡献你有什么看法？

Pablo van der Lugt（以下简称PvdL）：竹子是一种非常有趣的资源；它的生长速度比任何其他植物或者树木都快(几乎每天1米，保持着吉尼斯纪录中生长最快植物的记录)，并且有多种用途（David Farrely在《竹子之书》中记录了1500多种用途），包括最近开发的竹纸、纺织品，以及对设计师和建筑师来说最重要的——适用于许多室内（地板、墙壁、天花、家具）和室外（露台、覆层、户外家具、细木作）的工程竹建筑产品。

现有的超过1600种竹子中，包含着巨型竹子（高达30-40米，直径10-20厘米），如Guadua（拉丁美洲），Asper 和 Moso（东南亚），这些竹子是工程竹制品最有意思的材料。此外，一些竹子非常适用于重新造林，甚至适合用在完全退化或边缘化的土地上。还有它的快速增长特性，使得几种巨竹成为了非常合适的先锋植物，用于阻止水土流失，恢复水位，逆增退化土地的生物多样性。当然，竹子的种植不应该以牺牲原生林为代价（参考棕榈油悲剧 palm oil tragedy），但对于全世界4千万公顷的竹子而言，情况并非如此(仅在中国就有超过7百万公顷，每年都在通过重新造林而扩大)。

由于竹子事实上是一种巨大的草种，植物通过根部相互连接，每年都有新的茎长出来。4-5年后，这些茎就可以采摘了。每年都长出新茎，意味着竹子生产林可以像农业作物一样被收割；每年大约有20-25%的成熟茎被收割，实际上加速了母株的生长。这意味着竹子不能轻易被砍伐（砍伐意味着植物的死亡=农民没有稳定的收入）。

The Arc at Green School / IBUKU. Image © Tommaso Riva

由于生长迅速，竹子也是一种非常好的固碳物，不仅是在森林中，更包括许多从竹林中获取材料的竹产品。如果这些产品被用来替代二氧化碳密集型、通常是不可再生的材料，如金属、塑料和陶瓷，也可以避免二氧化碳的排放。总之，如果用巨竹在退化的草地上重新造林，每公顷的二氧化碳总效益可以超过1千吨二氧化碳（1.5个足球场）；更多信息点击此处。

中国有超过700万公顷的竹林，每年都在以几个百分点的速度增长。

ES：在世界范围内采用和普及竹子作为建筑材料，需要什么条件？它的使用是否有什么限制条件？

PvdL：从建筑应用的角度看，竹子基本上由两种选择：

首先，竹子的茎是一种超级环保的建材（没有任何一种建材可以被采伐、干燥并直接作为非常有效的建筑结构材料）。虽然它的形状和形式——对于西方气候而言它易裂——无疑是一大挑战，但熟练的建筑师可以利用竹茎的轻盈和灵活性，设计出令人惊叹的童话般设计，如印度尼西亚的 Ibuku 结构。

The Arc at Green School / IBUKU. Image © Tommaso Riva

尽管很多高端建筑都可以使用竹茎，但在某些地区（如拉丁美洲），竹子仍然被认为是”穷人的木材”，特别是在低收入的住房中使用。

其次，工程竹板、饰板和横梁作为非常坚硬、稳定和美观的室内外装饰材料，具有巨大的潜力。

然而，每根竹子的茎都是独一无二的，这使得为竹子提供强度分类并符合西方建筑规范更加困难。

这在小范围内也影响了工程竹材；尽管工程竹在性能上更为统一，但作为一种建筑材料及这种产业还尚新（第一个竹地板是在大约25年前发明的），这意味着也没有明确的分类系统来遵守规范——尤其是工程竹的结构性使用，虽然某些个案有小的例外，例如宝马公司竹制太阳能车篷。

Courtesy of Moso Studio

这限制了工程竹材目前在西方国家作为坚硬、可持续和华丽装置材料，使得其与重型木材承重结构完美契合。

ES：话题转到重型木材，木材在未来几年会对民用建筑领域产生什么影响？

PvdL：这个结论正是我选择专攻重型木材（高性能大型工程木材构件的统称，如交叉层积材(CLT)板、胶合板和层压材(LVL)的梁板）的原因。有了这种最新一代木材产品——可以根据文件到工厂加工进行预制——能在很短时间内建造高达20层的中高层木材建筑(世界上最高的木材建筑是挪威的86米高 Mjorstarnet，与传统建筑相比，施工时间可以减少50%。当然，这也适用于基于工业生产的独立住房。

Mjøstårnet The Tower of Lake Mjøsa / Voll Arkitekter. Image © Ricardo Foto

原材料来自丰富可持续森林的云杉和松树（例如，在欧洲每年有2-3亿立方米的森林净增量）。它不仅将碳固定在森林中（欧洲森林每年可减少欧盟10%的温室气体排放，如果增加气候智能型林业的应用，到2030年可增至23%左右），而且还储存在建筑环境中。在代替高二氧化碳密集型的传统建材的同时（见二氧化碳金字塔图中各种建材的碳足迹），中型建筑的二氧化碳效益可以达到5千吨（相当于驾驶一辆中型汽车绕赤道1000圈）。

ES：除了气候危机的因素，还有其他的因素，比如大规模木材建筑提供的可循环性和幸福感。您能详细介绍一下吗？

PvdL：循环型建筑是一个流行词；现在每个材料生产商都声称自己是循环型的，然而实际上全世界回收率仅低于9%（循环性差距报告），二级材料远远不能满足需求。

使用来自可持续管理资源的生物基材料制成的建筑使双重循环的；由于重量轻、易操作，重型木材建筑可以用可拆卸的干性连接（而不是浇筑混凝土建造），这能带来第二次的高水平生活，因为重型木材可以保持其价值和技术性能。只有在第三或第四次生命中，这些元素才会被削弱，用于生产面板材料，同时保留材料中储存的碳（也被称为建筑碳储存——一个有趣的气候融资指标，由气候清洁组织和ASN银行开发）。有许多令人激动的项目是以这种方式设计的，包括高端（Triodos 银行办公室）和低端（见鹿特丹Epos模块化学校）。这是一个单独的循环。重型木材是双重循环的，因为在几根木材的寿命中（>100年，因此根据IPCC指南定义为永久碳储存），软木树在可持续管理的森林中至少重新生长了2次，提供了许多可用于许多应用的剩余材料（除了建筑，还有造纸、纺织、能源、生物化学等）；也请看下面的图表。

除了重型木材建筑的这种正面效果，包括竹子和木材在内的天然材料的应用非常符合人居设计的做法，表现出更高的生产力和幸福感（较低压力水平）——这是一个新的研究领域（可以在TRADA的出版物中找到一个比较好的概述），可能对办公、教育、住宅甚至医疗建筑的装修产生巨大影响。为了赢得人才争夺战，大型跨国公司越来越多地选择生物基地建筑建造和装修。

ES：木材和有机材料如何解决我们面临的气候危机？

PvdL：生物基价值链（木材、竹子和其他可再生纤维，如亚麻、大麻、芦苇等)综合起来能帮助缓解的有三个与气候危机相关的方面:造林或重新造林(同时停止热带森林的砍伐），建筑碳储存，以及化石材料的替代。如果大规模的实施（例如2050年全球城市中90%的生物基建筑取代了化石材料建筑），可以带来10亿吨的气候效益（这还不包括新生森林中的碳），几乎占达到1.5度上限所需减排量的15%。

设定这些规范条件需要当地的领导，如法国政府（到2023年公共建筑中使用50%生物基）和阿姆斯特丹城区承诺在2025年达到20%的木材建筑。