我们已经习惯了在建筑、装饰上使用木材，近几年也“习惯”了木材价格的上涨，因为我们已经熟知了森林资源的贫乏导致木材供应的短缺的事实，所以，如何解决建筑领域中的可持续发展，同时面对全球范围绿色生态的潮流，这些都引发了众多有识之士的思索。
其实，在建筑界和材料学界，“竹”正成为全球关注的一个热点，竹材资源的开发利用愈来愈引起人们的广泛关注。那么，竹子能替代木材吗？能成为21世纪最重要的建筑材料吗？如果答案是肯定的话，那么具有得天独厚的竹材资源的中国，在这方面是否应该有所作为呢？是否应该利用新型竹材、“竹化建筑”来创造一种新型的、健康的、富于生气的生态建筑环境呢？答案也是肯定的。
现代技术使竹子焕发青春，各种新型竹材在建筑中广泛应用
记者：提到竹建筑，许多人就会想到我国南方居民修建的竹楼、竹屋--直接把原竹进行简单加工用于建筑业，从这点来看，竹子是房屋建造最古老的建筑材料之一，但是也不得不看到这种原始的竹楼、竹屋对竹子的利用是简单和少量的。那么，在现代科技发展的今天，我们对竹子、对竹材料的建筑应用是否比过去要广得多？
王正：竹材具有非常广泛的用途，例如各种竹制家具、乐器、手工艺品、竹席等日用品，各种包装材料、制浆造纸以及建筑材料等。利用竹材建造房屋在我国已有2000多年的历史。但由于竹秆形状为圆形，尺寸误差大，竹秆的力学强度有限等问题，只能用于结构简单、承重力小、低层低档民宅和临时性房屋。对于高档房屋或对材料尺寸、性能要求严格的房屋和房屋构件，直接用竹秆、竹秆束或竹片搭建是不能满足其要求的。如今，随着各种先进的竹材加工技术的发展，竹材在建筑行业的利用也从简单的单一原竹搭建方式向复合化、高强度、高性能、高附加值的方向发展，具体来说就是以竹材为原料制成的各种新型建筑材料已经和正在进入我们的建筑、装饰行业，比如在房屋建造过程中使用的竹材建筑脚手架、竹建筑用水泥模板和直接用作房屋本身的竹建筑材料等，这也是目前竹材在建筑业应用的三大领域。
记者：竹材建筑脚手架、竹建筑用水泥模板不难理解、应用也比较广泛，竹材建筑脚手架主要用的是大型单竹如毛竹的竹秆，有较强的抗风能力，但搭建和拆卸不如钢材料脚手架方便、快捷。竹建筑水泥模板以钢制材料为外框，内镶竹材层积板，重量轻、价格低、安装容易、耐热，已成为一种非常理想的建筑用水泥模板。而直接用作房屋本身的竹建筑材料我们还很陌生，主要是指哪些材料？
王正:直接用作房屋本身的竹建筑材料是我们研究和重点发展的对象，这种建筑材料以竹材为原料，采用新型的复合、重组技术制成，其产品可以根据建筑材料的性能要求制成各种梁、檩、椽、柱、天花板、屋顶、墙体、门窗、地板及各种建筑装饰用板材、方材和型材，其中应用最广泛的是竹材板材，已经开发成功的工业化产品有竹材胶合板、竹编胶合板、竹地板、竹材碎料板、装饰用竹材旋切单板、覆塑竹材水泥模板等，近5年还成功开发出竹材中密度纤维板、重组竹、竹木复合板等新技术新产品。这些利用先进的竹材复合技术将原竹制成各种高强度板材、方材和型材，可以满足高档竹结构房屋的材料尺寸、强度和性能要求，具有较高的利用价值。
记者:众所周知，我国竹子生长广泛，如果从产量上来说可以说是生产大国，那么，从竹子利用方面来看是否也已经成为“竹产业大国”？
王正：竹子不仅仅只有南方几个省才有，我国除了新疆、内蒙、黑龙江等少数省份外，27个省、直辖市、自治区都有竹子分布。刚才已经提到，我国在原竹利用方面历史悠久，而我国竹材工业化利用却是在上世纪80年代才开始起步。即使这样，我国在世界上也是率先开展竹材工业化利用研发的国家，同时，在短短的“九五”、“十五”等十几年的时间里，开发出竹材胶合板、竹篾帘复合板、竹帘人造板竹材水泥模板和竹地板等数十种竹质型材的新产品。如经过“十五”攻关项目“竹藤资源培育及其高效综合利用产业化关键技术与示范”、“863”计划项目“竹木复合新型结构材料制造技术”，“948”项目“国外优良竹类植物种质资源技术创新与示范”等课题的研究，在竹种质资源培育、可持续经营和高效综合利用方面取得了丰硕的成果，特别是在竹质工程材料的制造和应用技术方面取得了重大突破，填补了国内外空白；应用竹质建筑结构材成功地建造了国内第一座以竹材为主体的现代建筑--云南屏边小学教学楼；在产业化方面，全国竹业年产值达50多亿美元，利用集成创新技术所生产的竹装饰板材产品主要出口欧美，年出口创汇额8亿多美元，竹质人造板年产量超过100万立方米，产品的品种、加工技术水平和工业化规模均居世界首位，竹产业已成为我国为数不多的在国际上具有较强竞争力的优势产业。可以说，我国竹加工利用在集约经营、新品种培育和新产品开发方面处于国际领先地位。
优良的性能使竹材、竹建筑在国际上受到广泛青睐
记者：您刚才说新型竹材大量出口，是否说明国外很“认”这种竹质材料？主要出口哪些国家？
王正：随着全球环境的恶化,、森林资源的锐减和竹子工业化利用的发展，竹子身价倍增，竹业的发展越来越受重视，竹材资源的开发利用愈来愈引起人们的广泛关注。从世界范围来说，东南亚各产竹国都投入了很大的财力和物力进行竹材深加工领域的研究，欧美等发达国家也在不断加强竹子资源利用研究。欧盟已经连续资助德、法、意等国进行“竹子可持续经营和竹材质量改进”和“欧洲竹子行动计划”等重大项目。在建筑师心中，竹材深受青睐，美国建筑师达雷尔·德博尔曾感慨地说：“没有比竹子更好的建筑材料了。”并随之将其应用到建筑和装饰中。比如，随着欧洲、美国首先提倡使用竹地板以来，日本、韩国、澳大利亚、新西兰紧随其后相继大量使用竹地板．最近更有别出心裁的建筑师将竹材应用到了体育场馆，使室内体育馆木地板一统天下的局面被打破，德国的奥林匹克体育中心等已使用了中国的竹地板；而在西班牙马德里国际机场候机楼，其顶棚是中国出品的薄型竹天花板搭建而成；在大量产竹的非洲、美洲的热带、亚热带发展中国家，由于竹子作为原材料低价而信手而得，所以他们也在密切关注竹质建筑材料的发展，努力学习、研制掌握竹材的利用，以建造牢固而低价的“竹”房屋，解决人口特别是贫困居民的居住问题。目前不断有这些国家的建筑研究人员和学生来我国学习竹建筑技术。
记者：作为北方人，我们对竹子了解得不多，一般只知道竹材较硬又比较凉，于是许多人会产生这样的疑问，与木材相比，竹材到底有什么特点和优势？哪些“性能”会超过木材？
王正：竹子“硬”，说明它的力学性能特点是强度高，弹性好，硬度大。研究表明：竹子强度与木材不相上下，有的竹种强度甚至超过木材。竹子的抗拉强度为1000-4000千克/平方厘米，抗压强度为250-1000千克/平方厘米，弯曲强度是700-3000千克/平方厘米；值得注意的是：竹子在弯曲强度方面的不足在一定程度上也是一种优点。由于竹子纤维的强度较高，如果超过弯曲强度，第一次开裂时并不会像木材一样彻底折断。这种特性为维修或更换竹建筑的损坏部分提供了可能性；而且相对于木材，竹子的弹性能够抗震竹建筑中得以更好的体现。另外，如一些竹层积材的耐水性好，尺寸稳定性高。饱和吸水试验证明：各级竹层积材的饱和吸水率均远低于木材和木单板层积材，可用作抗湿高强材。当然，竹材也有一定的缺点,主要反映在径级小、出材率低、不易加工等。从竹子作为原材料本身来看，竹材是我国重要的速生、可再生森林资源之一，具有生长快，成材早，产量高，可年年择伐、永续利用而不破坏生态环境,具有一次造林只要合理经营可以长期使用的特点，这是一般树木所不具备的。
记者:您刚才提到云南屏边小学教学楼是国内第一座以竹材为主体的现代建筑，那么，它的哪些地方用到了现代新型竹材？是一个怎样的构建过程?
王正：屏边小学教学楼的屋架用的是竹质积层材，这是最重要的创新，也就是说以竹材为原料制造高档房屋用的承重结构材包括不同尺寸的梁、檩、椽、柱材料首次在实际的建造高档房屋中得以实现，其中最重要的是总跨度10.2米的全竹胶合屋架（结构梁）和竹覆盖望板的研制。竹质积层材结构梁屋架在现场由金属构件连接后，整体吊装到设计预定位置，屋顶的支撑由若干个三角形结构梁共同完成，相邻的三角形结构梁的各边由一些条形的竹集成材做联系构件，屋架斜边上的竹集成材联系构件上铺竹胶合板做屋面围护结构。教学楼的墙板也使用了竹集成材和竹胶合板。这座以竹集成材为主要材料的建筑不仅造型美观而且工程造价较低，是一座值得推广的示范性可持续建筑。
记者:安全性如何？做这方面的测试了吗？
王正：建筑结构及墙体用竹材板材和型材制造技术，用于建筑结构梁制造的竹层积材，其性能达到和超过日本JAS“构造用木单板层积材”性能指标；外墙板用竹碎料板性能达到木材OSB板标准，为国内外首创。
在竹结构材与木材节点的对比试验中发现，相对木节点，用竹集成材制成的竹结构梁除了具有良好的强度性能外，还具有很好的延展性。当荷载达到极限时，竹节点不会发生劈裂，竹材梁构件不易发生瞬间破坏。由此可见，用竹集成材加工而成的竹结构梁，有着优良的力学性能，可以使建筑物在承受地震等强自然灾害时具有较高的安全性能。再举个例子，1991年，哥斯达黎加发生了一次里氏7.6级地震，大批砖瓦和钢筋混凝土建筑倒塌了，但20多座用竹子搭建的建筑却安然无恙，说明由于质量轻、弹性好，竹子的抗震功能非常突出。
竹材和竹建筑有利于保护环境、节约资源，促进经济发展
记者：由于建筑的专业性和复杂性，对我们一般人来说，是否可以这样认为，由竹子经过精、深加工技术得到的不同类型的竹质板材、建筑材料可以满足建筑的各种结构用材？
王正：利用现代复合、重组技术，竹材可以制成各种高档建筑材料，满足各种不同房屋及其结构组件的性能要求。大体来说，主要包括高档房屋建造中承重结构材、竹材制造的天花板及墙体材料、竹材门窗材料及竹材建筑装修、装饰材料。目前全竹结构材可应用与竹质工字梁、箱形梁、间隔柱，可组成建筑的楼板搁栅、屋顶人字架及搁栅、承载柱，以及墙面、楼板面和屋盖覆盖面材，在这方面我国处于国际领先水平，已经产业化，前景广阔。用于天花板及墙体材料的竹板材主要有竹编胶合板、竹帘胶合板以及竹编（纸）--竹帘复合胶合板，还可以是竹材刨花板、竹材纤维板、竹刨花-水泥复合板、竹刨花-石膏复合板以及将竹单板、竹编席与竹刨花等复合板。在众多的建筑装修装饰材料中，各种以竹材为原料的装修装饰产品越来越多的受到人们的重视。竹材纹理清晰、细密，是一种极好的天然装饰材料。利用先进的竹材人造板生产工艺可以加工出各种不同的装饰装修材料，如墙裙板、各种装饰墙板、屏风、楼梯扶手、各种装修木线等等，比如利用旋切竹单板或刨切微薄竹，制造出柔性大幅面无纺布强化竹材装饰单板，可以用作家具、装饰墙板及屏风等的覆面材料，是一种性能优良的覆面装饰材料，其生产技术也已在我国开发成功，为人们的室内装修提供更多的选择，部分替代进口珍贵阔叶材。
记者：竹子和木材各有优点，能否把二者结合起来扬长避短共同用于建筑或者直接做出一种集两者优点于一体的材料，实现人工林、木材增值利用的目的？
王正：可以。在一项建筑工程中，竹材和木材可以用在不同的部分，如竹材用于承重，木材用于门窗等。同时也可以把两者从“质”上结合在一起，那就是制造竹木复合材料。竹材具有强度大，韧性好，生长快等特点，但其易于腐朽，难加工，而我国木材资源严重短缺，人工速生林木材正逐步走向市场，但强度低，材质变异大，幼龄材含量高等缺点严重影响到木材的利用。将竹材与木材尤其是人工林速生材复合，既增加了板材的强度又符合我国国情。近几年，我国对竹木复合材料进行了大量研究，开发了一系列竹木复合板材，其主要制造技术是采用水溶性低分子量酚醛树脂为主剂，加入一定量的助剂和添加剂，浸渍处理杨木、杉木单板、竹帘，经过低温干燥，纵向组坯、热压、定型成型技术制得竹木复合强单板层积材，它克服了竹材与木材内应力不同，干缩湿涨不一致带来的弱点。
记者:环境效益是近年来研制各种新材料都要考虑的因素--生长中的竹子是有益的，这一点毫无疑问，但是如果把竹子加工成各种竹材，这个过程中会用到胶等化学物质，那么，这样做成的竹材是否还是环保的？另外，目前新型竹材的成本是否低于木材？
王正：与树木相比，竹子生长迅速，吸收二氧化碳量是普通树木的4倍。研究还表明：相同面积的建筑，竹材与混凝土的能耗比为1：8，与钢材铁相比，相同过程中竹子的能耗仅为钢材的1/50。竹材人造板导热系数低，保温、隔热性能好，建筑热损失减少，保证竹结构建筑具有较高的节能效益。至于竹材在生产加工过程中的环保问题，我国已经成功开发出无甲醛竹材集成材胶合工艺技术，生产的竹材集成材具有无游离甲醛释放、胶层耐水性好、胶合强度高的特点，并且施胶量只有传统胶粘剂施胶量的1/5～1/7，胶合成本与脲醛胶粘剂相近，为国内外首创，是环保型家具和室内装饰装修用理想的新型环境材料。原竹的价格比木材便宜的多，但目前由于竹材加工领域高度机械化和连续化的设备和工艺尚未普及，有的
企业机械和手工相结合，使生产效率较低，导致竹质板材的价格要略高与木板材，但随着技术的不断进步、成熟，竹质板材的价格会不断降低。
记者：竹材人造板及竹制房屋在北方地区适用吗？
王正：新型竹材建筑材料可以在各地区的建筑得到广泛中使用。比如预制板（快装式）房屋是近几十年发展起来的一种新型建筑方式，它具有房屋部件模数化、标准化，房屋建造速度快，成本低、建筑式样多变产生废料少等特点，是当前建筑的发展方向之一，有良好的发展前景，而用竹层积材制成的预制房屋在这方面可以大显身手。通过竹材层积板的墙体及屋顶板的预制以及现场组装等技术过程最终形成完整的竹结构房屋建筑。其中柱、梁均为竹构件或竹木组合构件，竹木结构的墙体还具有保温功能。整个活动房采用模块化设计和制作，房屋可快速拆、建，施工效率高，既适用于建筑工地的临时用房，也可作为农村永久住宅使用，其建筑形式和使用功能又与欧洲和北美等非竹产区的木结构别墅一致。这种竹结构活动房可以在北方广泛使用。
记者：您觉得竹子及建筑竹材会成为21世纪最重要的建筑材料之一吗？
王正：随着我国天然林保护工程的实施，木材资源紧缺的问题将在21世纪日益突出，在这种形势下，竹材作为一种速生的森林资源，其高性能、高附加值的加工利用问题将会越来越引起人们的关注。将竹材制成各种不同性能的新型建筑材料在中高档房屋建造，建筑装修装饰材料制造以及其他如包装、家具等方面的应用具有十分重要的意义。竹材是我国南方各省重要的自然资源之一，提高竹子的利用率和竹产品的经济附加值、提升竹产业的整体水平对带动广大低收入竹产区经济的发展，增加竹农收益、保持少数民族竹民居特色、在全社会推广使用节约型建材等均具有重要意义。对于整个国家来讲，这种以竹代木、减少木材资源的利用将会对我国的生态环境起着重要的保护作用。可以说，随着竹加工技术的深入，竹子及建筑竹材会成为21世纪最重要的建筑材料，竹建筑会越来越普遍。链 接竹材层积材的制造过程
无论是制造何种人造板，都是将竹材加工成纤维、刨花、竹条等几何形状，形成新的表面，然后根据最终产品的要求使用树脂将其胶合在一起，制成新的材料。以竹材层积材为例，其选用大直径厚壁单竹竹种，将其劈切成厚的竹条，然后经过软化、展平、干燥、施胶、组合、热压等方式制成竹条层积方材。具体工艺路线为。
厚壁竹秆 长竹条除去表皮和竹节 软化处理
压平 除去内节 干燥 刨平 浸胶
组坯 热压 裁边人 物 档 案
王正，博士。中国林科院木材工业研究所副所长，研究员，博士生导师；国务院政府特殊津贴获得者，国家级“跨世纪百千万人才工程”人才。
主要研究领域：新型木塑复合材料技术；竹材结构材制造技术；木纤维（刨花）复合材料模压技术；以及木材工业废水治理及其综合利用等。
主要成果：主持过十多项省部级、国家级研究课题，发表研究报告和论文60余篇，获得国家发明和实用新型专利12项，获得10项科技成果认证，和两个国家级重点新产品证书。
获得国家科技进步一等奖（排名第4）一项，林业部科技进步三等奖（排名第1）一项，国家发明专利优秀奖（排名第2）一项。
