宋偉

摘要：在資源匱乏時代，秸稈、稻草是建筑業(yè)中木材的替代品。但從20世紀80年代開始，這種建筑原料因為綠色環(huán)保成為了新時代建筑業(yè)中的新寵。秸稈是可再生資源，具備極佳的隔熱保溫性能，其價格低廉，且易于獲得和使用。作為農(nóng)業(yè)大國，中國有豐富的秸稈資源，因此在中國推廣秸稈建筑有十分積極的意義。比如秸稈制成的草磚可以在農(nóng)村自建房項目中廣泛推廣，而秸稈板材則可應用在更多類型的建筑中。

關(guān)鍵詞：秸稈磚；秸稈板材；農(nóng)村自建房

中圖分類號：TU551 文獻標識碼：B 文章編號：1674-3954（2013）21-0103-02

1 引言

秸稈是小麥、水稻、玉米、棉花、甘蔗等農(nóng)作物收獲籽實后剩下的大量莖葉或穗等部分。其原本屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，早期主要用于飼料、肥料和燃料。隨著秸稈資源的過剩出現(xiàn)和綠色環(huán)保理念的建立，秸稈資源的綜合利用成為很多國家要面對解決的問題。

國外秸稈建筑最早源于美國的歐洲移民，初到美國南部大平原地區(qū)時，由于缺乏木材而選擇秸稈做替代品來修蓋房屋，并且沿用多年。19世紀時美國就出現(xiàn)的秸稈壓制技術(shù)。隨著蒸汽機的發(fā)明和推廣，1884年出現(xiàn)了蒸汽壓制。這些早期的秸稈建筑在修建方法中都沒有采用木結(jié)構(gòu)，而是利用秸稈墻直接支撐屋頂。1900～1914年問第一棟采用這種承重法的秸稈建筑建于美國內(nèi)布拉斯加州（Nebraska），這種方法后來被稱為內(nèi)布拉斯加法。

20世紀80年代后，綠色時尚、節(jié)能環(huán)保逐漸成為新的建筑要求，秸稈屬于可再生資源，價格低廉，易于使用。除了內(nèi)布拉斯加法，對于大尺度的結(jié)構(gòu)，也可以采用木質(zhì)框架填充秸稈的修建技術(shù)。在新技術(shù)的支持下，秸稈建筑得以大力發(fā)展。美國就秸稈建筑的隔熱、承重力、抗風、抗震以及抗火能力等展開一系列研究，獲得了一系列可靠數(shù)據(jù)，確立了秸稈建筑規(guī)范，大大推動了秸稈建筑的發(fā)展。近年來，除了美國，很多其他國家也發(fā)現(xiàn)了秸稈作為建筑材料的優(yōu)勢，開始大力發(fā)展秸稈建筑的實踐和研究。

作為一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，中國是世界上秸稈資源最為豐富的國家之一。根據(jù)2012《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計年鑒》，我國年產(chǎn)各類秸稈約9億t，農(nóng)作物秸稈資源擁有量居世界首位，因而秸稈建筑在中國應有很好的發(fā)展前景。用稻草修房子在中國早已有之，但是早期的“茅草屋”是簡陋破敗的象征，杜甫在《茅屋為秋風所破歌》中描繪了他所居茅屋遭遇暴風雨后的敗落，“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅。茅飛渡江灑江郊，高者掛舀長林梢，下者飄轉(zhuǎn)沉塘坳”。然而，用現(xiàn)代技術(shù)加工秸稈制成的建筑材料，不但堅固可靠，而且綠色環(huán)保。

2 秸稈磚在我國農(nóng)村自建房中的應用

農(nóng)村在收獲季節(jié)后總會余留下大量的稻草和秸稈，然而將秸稈作為生活燃料或牲畜飼料的需求在逐漸減少，因此如何在新的種植季前快速有效地處置這些稻草成為歷代農(nóng)民必須面對的一道難題。將秸稈轉(zhuǎn)化為建筑原料，不但可以很好的處理農(nóng)業(yè)廢棄物，也能為當?shù)剞r(nóng)民減少建房的費用。

2.1 秸稈磚的制作

秸稈磚房是以稻草、麥秸制作的秸稈磚為基本建材建成，具有保溫、保濕、造價低廉、節(jié)約燃煤、抗震性強、透氣性能好和減少二氧化碳排放、降低對大氣污染、保護耕地等優(yōu)點，是典型的資源節(jié)約型環(huán)保建設(shè)項目。

用秸稈磚修建的房子四角是磚柱，可以承受屋頂?shù)闹亓?，地基和房梁也用磚石和木材，而墻體全部是整齊的秸稈磚，或稱草磚。由于秸稈含硅量高，其腐爛速度極其緩慢，具有很好的耐用性。秸稈磚是含水量低于15%的秸稈或稻草經(jīng)過秸稈磚機打壓緊實后，再由金屬網(wǎng)緊密捆扎而成，每塊長約90～100cm，高度為36～40cm，厚度為45～50cm，一塊重量約40kg，密度通常在80-120kg/m³之間。雖然是由天然脆弱的秸稈構(gòu)成，經(jīng)過這樣的制作工藝后，每1m²的秸稈磚可以承受一千九百六十多公斤的壓力（圖1）。在磚柱框架基礎(chǔ)上填充秸稈磚后，再用鋼板網(wǎng)將秸稈磚和磚柱固定起來，最后再多次澆筑水泥。

秸稈磚的制作方式簡單，農(nóng)民在經(jīng)過簡單的培訓后都能夠掌握?，F(xiàn)在有秸稈磚壓制機，可以很快將蓬松凌亂的稻草壓制成磚塊，再用鐵絲捆扎加固，適當修剪后就可以投入使用了。這種簡單使用的思路和方法在我國有很廣的應用前景。進過幾年的實驗證明，秸稈建筑有非常明顯的優(yōu)勢，很適合在我國農(nóng)村住房建設(shè)。

2.2 農(nóng)村建房使用秸稈磚的好處

用秸稈做建筑材料給如何處理農(nóng)業(yè)廢棄物提出了一個新的出路，一方面可以有效利用秸稈，為農(nóng)村建房提供唾手可得修建材料，另一方面避免了因焚燒秸稈而造成的環(huán)境污染和交通不便。從經(jīng)濟效益上看，就地取材所獲得的秸稈磚的成本遠遠小于紅磚，能大大減少建房成本。此外，秸稈屬于天然材料，它有很多環(huán)保優(yōu)勢，如良好的保溫隔熱效果，且具有防火災、防蟲蛀等功能。

2.2.1 有效處理剩余秸稈，避免由焚燒秸稈造成的環(huán)境污染和交通事故

收獲季一過緊接著會迎來新的種植季，如何在其問短暫的時間內(nèi)處理掉大量的秸稈是讓種植戶頭痛的問題。早期的作法是將大量的秸稈運回家，曬干后作為生活燃料或牲畜飼料，因而農(nóng)民的房前屋后成堆的稻草和秸稈垛曾一度是鄉(xiāng)村必不可少的一景。但是這樣的做法需要耗費大量的人力和存儲的空間。后來，農(nóng)業(yè)專家建議將秸稈回田，成為新一輪種植季的肥料，但這需要大型機械操作，對人力物力均有一定的要求。

為了省事，農(nóng)村的普遍作法是將田里的秸稈和稻草焚燒。這種方式雖然簡便，但卻會給環(huán)境帶來非常惡劣的影響。戶外的秸稈因為堆積過密或者是因為潮濕，燃燒時空氣不足造成不充分燃燒，形成大量煙塵和顆粒物，使得空氣污染物濃度會急劇增加，嚴重影響空氣質(zhì)量，會對人體健康造成極大的傷害。此外焚燒時形成的黑煙還會降低周邊大氣的能見度，對附近交通產(chǎn)生不利影響，包括高速公路和機場飛機的起降，也會對周邊居民生活造成困擾。如2008年5月四川汶川大地震期間，正逢5月農(nóng)忙季，很多農(nóng)民燃燒秸稈，導致交通因低能見度而不暢，嚴重影響了當時的災區(qū)救援工作。

2.2.2 使用秸稈磚能夠有效節(jié)約能耗

秸稈磚因為是廢棄物的再利用，其加工成本也遠遠小于泥磚，有較高的經(jīng)濟效益。用秸稈磚替代紅磚也節(jié)省了燒制紅磚時所耗費的燃煤，也減少了由此帶來的環(huán)境污染。秸稈磚的制作方便，修建時易于操作，能夠有效的節(jié)約工期，而且避免建材的堆砌造成的操作范圍窄，管理不便等問題。

秸稈房造價成本低，比普通紅磚房低約25%左右。目前成都地區(qū)農(nóng)村普通磚房民宅造價為1000元/m²，而秸稈房建筑造價可控制在500～550元/m²。而且秸稈房的壽命長度可以達到80～100年以上，幾乎是普通磚房一般使用年限的兩倍。比如美國在100年前，即1910左右建造的第一棟秸稈磚房目前仍在居住使用。

2.2.3 秸稈磚有很好的隔熱保溫，防火防蟲作用

金色的草轉(zhuǎn)和紅色的立柱搭配構(gòu)成整個秸稈建筑的主體，給人以溫暖的感覺，事實上秸稈磚確實有很好的保溫隔熱，隔音吸音的效果，非常適合氣候寒冷的中國東北地區(qū)。實際監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示保溫秸稈磚房比粘土磚房的保溫率高出72%。每年冬季，每戶秸稈磚房住戶可以節(jié)約取暖燃煤50%。

同時，因為壓制緊密，秸稈磚中沒有空氣，遇火時，即使表面會燃燒，中間部分因為缺乏氧氣不會著火，有一定的防火作用。同時，沒有氧氣也不用擔心秸稈磚內(nèi)部會生蟲，而秸稈磚表面經(jīng)過多次抹水泥也能達到防蟲目的。

多年的推廣實踐證明，經(jīng)過適當?shù)墓に嚰庸ぃ斩挻u房在防火、防水、防蟲方面完全能夠達到居住要求。而在節(jié)能保溫方面的性能則大大優(yōu)于傳統(tǒng)土磚房。

2.3 秸稈建筑在我國農(nóng)村地區(qū)的應用

我國的秸稈資源主要集中在以農(nóng)業(yè)為主導的地區(qū)，如河北、河南、江蘇、浙江、湖南、四川等省。經(jīng)過多年推廣，我國東北農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)逐漸接受用秸稈為材料來修筑他們安生立命的永久住宅。1999年由香港嘉道理基金會資助，美國國際援助協(xié)會提供技術(shù)援助，中國21世紀議程管理中心在我國北方，包括東北三省和內(nèi)蒙古自治區(qū)八個地方開始這個節(jié)能保溫秸稈磚房的建設(shè)試點項目。黑龍江省湯原縣是我國農(nóng)村秸稈建筑的一個較大的實踐基地。該地區(qū)大力推廣秸稈建筑，總結(jié)了一系列實踐經(jīng)驗。當?shù)鼐用裼H身體會了由秸稈磚修成的房子的優(yōu)勢，價格低廉，冬暖夏涼，結(jié)實耐用。四川蒲江縣為了應對秸稈焚燒帶來的環(huán)境危害，為當?shù)剞r(nóng)民尋找妥善處置大量剩余秸稈的渠道。鼓勵當?shù)鼐用窭媒斩挒樵牧希圃旖斩挻u用于自家房屋修建。

秸稈磚房的屋蓋可以為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或組合樓蓋。秸稈磚房圈梁的材料可用混凝土、三合板、木材或其他材料，根據(jù)房屋的層數(shù)、主體結(jié)構(gòu)材料、形式及房屋用途確定。樓屋面的圈梁必須與秸稈磚墻、基礎(chǔ)和屋頂連接在一起。一種典型的連接方法，是每隔50cm用14號鐵絲或聚丙烯帶來連接。

秸稈磚房的門窗可以是木材的，也可以是鋁合金材料的。木窗、木門的框料最小截面尺寸為100mm×50mm。鋁合金窗和鋁合金門的框應該用管狀材料，最小厚度為1.2mm。秸稈磚房的門框和窗框應安置在墻的外邊，使窗臺的防水要求降到最低。門框要牢牢地固定在基礎(chǔ)和墻上。窗框和門框要用木釘或直徑為10mm，長為300mm的鋼筋固定到秸稈磚墻上，每一層秸稈磚上要釘一根。在有些情況下，可以將窗框和門框固定到頂梁或圈梁上。

秸稈磚墻是由草磚和抹灰層組成的墻體。完整的抹灰層能保護秸稈磚，以免受到風雨和害蟲的侵襲。抹灰層也能增加墻體的硬度，并增加結(jié)構(gòu)強度，抹灰是墻體最后一道工序，要想擁有美觀耐用的墻體，應選擇高質(zhì)量的材料，并精心施工。秸稈磚墻抹灰前的準備工作，應該是從整理秸稈磚表面開始，然后檢查秸稈磚墻的垂直度及平整度，剪去多余的稻草，用松草團或草泥填滿縫隙。

3 小結(jié)

房地產(chǎn)行業(yè)是中國目前最重要的行業(yè)之一，除了在村自建房中推廣秸稈磚，城市建筑中也有秸稈資源發(fā)揮的空間。板材在修建和裝修中的廣泛使用，市場需求十分龐大，隨著人們節(jié)能意識、健康理念的提升，板材在材料選擇和加工工藝上都在不斷的改進和提升。很多國家都開展了秸稈作為板材原料的應用研究。秸稈板材因為其天然優(yōu)勢，具有很好的隔熱、保溫，隔音功能，不但綠色環(huán)保，而且經(jīng)濟實用。

經(jīng)濟的快速發(fā)展，推動著社會生活的各方面發(fā)生深刻的變化。人們對城市和建筑，這個社會生活載體，也提出了更新更高的要求。能夠就地取材成為秸稈建筑在農(nóng)村推廣的一個重要原因。秸稈磚房實現(xiàn)了本土資源化，是未來農(nóng)村節(jié)能環(huán)保建筑的主要類型。這一成功的發(fā)展模式也給城市節(jié)能帶來了思考，如果能把城市中的垃圾變廢為寶，經(jīng)過有效處理轉(zhuǎn)變成可利用的建筑材料，不但能夠?qū)崿F(xiàn)能源再利用，也能為城市的可持續(xù)發(fā)展提供新的方案。使土地資源和現(xiàn)有建筑資源得到最大限度的利用，也契合了建設(shè)節(jié)約型和諧社會的要求。

參考文獻

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[5]http：//www.strawbale.com秸稈建筑實例，

[6]http：//mha-net.org/html/sblinks.htm.目前最大的關(guān)于秸稈建筑的鏈接，