姬琛雅+陳霞

摘 要：秸稈是可再生資源，秸稈的成分接近于木材，可制成秸稈磚，輕質(zhì)高強，韌性高，保溫隔熱性好，防潮防火性高，防蟲防鼠，價格低廉，且易于獲取。因此，秸桿磚房既能滿足環(huán)保低碳要求，又具有原生態(tài)和DIY性，能滿足現(xiàn)代人的回歸自然的生理和心理需求。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重要和積極的意義。

關(guān)鍵詞：秸稈磚；輕質(zhì)高強；保溫隔熱；環(huán)保；DIY性

一、前言

眾所周知，我國是一個農(nóng)業(yè)大國，每到豐收季節(jié)，大量農(nóng)作物的產(chǎn)出，相應(yīng)的農(nóng)作物副產(chǎn)品——秸稈也大量產(chǎn)出。這些秸稈早期主要用于飼料、肥料和燃料及以秸稈為基料生產(chǎn)實用菌，造紙的原材料等，不超過全國秸稈資源總量的 30%。大量的秸稈資源被閑置，就地焚燒就成了農(nóng)民最直接最方便的處理方式。因焚燒不當各地出現(xiàn)“麥田火災”的現(xiàn)象時有發(fā)生；更有甚者在高速路上因焚燒產(chǎn)生是煙霧造成嚴重的交通追尾事故也頻頻發(fā)生[1]；空氣污染嚴重，老人和兒童呼吸到這種空氣，患呼吸道疾病的人不在少數(shù)。面對這一切，人們不禁自問：這些“秸稈”除了焚燒還田及用于農(nóng)作物以外，有沒有更好的其它處理辦法呢？在建筑綠色資源缺乏的時代，能否考慮用于建筑工程中呢？

二、國內(nèi)外發(fā)展概況

（一）國外發(fā)展概況

在人類歷史上，人們早就有開始使用秸稈材料建造房屋的先例。十九世紀40年代，美國西北部的內(nèi)布拉斯加州的草原地區(qū)上修建了第一幢秸稈建筑（草磚房）。人們?yōu)榱硕惚茱L寒，草原上天然的木材和石材等比較缺乏，就嘗試著把被廢棄的農(nóng)作物秸稈（或草原上的草）捆扎成塊、壓制成秸稈磚（或稱草磚），建造了自己的臨時住宅。后來人們發(fā)現(xiàn)這種秸稈磚建造的房屋不僅堅固耐用，而且冬暖夏涼。秸稈磚墻保溫隔熱好，隔聲性能好，防火防潮效果好，輕質(zhì)高強并且原材料采集方便，建造成本低，因而逐漸受到了人們的喜愛。目前，秸稈建筑在美國，加拿大，法國，澳大利亞，蒙古，阿根廷和新西蘭等國家得到廣泛的推廣和應(yīng)用[2]。

（二）國內(nèi)發(fā)展概況

在我國，秸稈磚墻是一種試驗性、推廣型的新技術(shù)。近年來，在我國的北方大部分地區(qū)，如內(nèi)蒙古，寧夏等地先后出現(xiàn)了利用秸稈磚建造的建筑物。目前，我國的秸稈技術(shù)參照的是國外的建筑技術(shù)，現(xiàn)正處于摸索階段，無正式規(guī)范。利用秸稈磚的墻體結(jié)構(gòu)體系有兩種：一種是由秸稈磚作為墻體的承重秸稈磚體系，一般應(yīng)用于單層建筑設(shè)計中；另一種是屋面荷載通過木柱和由秸稈填充板或秸稈磚構(gòu)成的橫梁傳至基礎(chǔ)的非承重結(jié)構(gòu)體系，秸稈磚只是作為圍護結(jié)構(gòu)，并且要綁扎在主框架結(jié)構(gòu)上，可用于單層和多層建筑上[2]。本文就秸稈磚作為墻體材料（用于非承重結(jié)構(gòu)體系中）進行深入探討。

三、秸稈磚的生產(chǎn)過程

秸稈是指成熟農(nóng)作物（如谷類、豆類、麻類等）在收獲籽實后，莖葉等剩余部分的總稱。原本屬于農(nóng)作物廢棄物，是重要的可再生資源[1]。

（一）秸稈磚的制作

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。秸稈磚每塊長約100cm，高度約為40cm，厚度約為50cm（圖1）[3]。秸稈磚每一塊的質(zhì)量約為40kg，密度通常在200kg/m3左右。雖然秸稈磚是由天然脆弱的秸稈構(gòu)成，但是經(jīng)過這樣的制作工藝后，秸稈磚強度可達到1～10MPa，其比強度較大，材料輕質(zhì)高強。

（二）秸稈磚能夠有效的節(jié)約能耗，充分降低環(huán)境的污染

從節(jié)能的角度上看，秸稈磚由于是廢棄物的再利用，其加工成本低，有較高的經(jīng)濟效益。同時，用秸稈磚替代磚材節(jié)省了燒制磚材時所耗費的燃煤，減少了環(huán)境污染，對環(huán)境保護起到了積極作用。從造價上來看，秸稈房造價成本低，比普通紅磚房低約25%[3]。目前成都地區(qū)農(nóng)村普通磚房民宅造價約為1000元/m2，而秸稈磚房建筑造價可控制在500元/m2左右。而且秸稈磚房的壽命長達80 年以上，幾乎是普通磚房一般使用年限的1～2倍。

（三）秸稈磚能夠隔熱保溫，具有防火防蟲作用

由于秸稈磚輕且多孔，密度為80 kg/m3的秸稈磚具有尺寸規(guī)整，易于手工操作的特點，并且保溫隔熱性能較好，導熱系數(shù)為0.053w/m.k，因而有很好的保溫隔熱，隔音吸音的效果，非常適合氣候寒冷的東北地區(qū)。同時，由于秸稈磚經(jīng)過了緊密的壓制，遇火時，即使表面會燃燒，中間部分也會因為缺乏氧氣而不會著火，所以起到了一定的防火作用。進一步，沒有氧氣也不用擔心秸稈磚內(nèi)部會生蟲。值得注意的是，秸稈磚表面還是需要經(jīng)過多次抹灰處理能達到防火、防蟲、防鼠的目的。

多年的研究和推廣實踐進一步證明，經(jīng)過適當?shù)墓に嚫脑旌图庸ぃ斩挻u房不僅能在在防火、防水、防蟲方面完全達到居住要求，而且在節(jié)能保溫方面的性能也大大優(yōu)于傳統(tǒng)黏土磚房。

（四）秸稈磚墻的特點

秸稈磚墻是由草磚和抹灰層組成的墻體。要想擁有美觀耐用的墻體，抹灰是秸稈磚墻最后一道工序。室內(nèi)面層可以用泥土抹灰，室外面層用石灰或水泥抹灰。完整的抹灰層能保護秸稈磚免受到風雨和害蟲的侵襲。同時，抹灰層也能增加墻體整體結(jié)構(gòu)的強度。

四、秸稈磚墻在建筑工程中的應(yīng)用

隨著全球低碳理念的興起，人們的審美理念也在悄然變化。2010 年，上海世博會萬科館的昵稱是“麥垛”[1]。它選用秸稈板作為結(jié)構(gòu)材料，由七個相互獨立的形似金燦燦麥垛的筒狀建筑組成，各廳之間通過頂部的藍色透光ETFE膜連成一體，外圍有開放水域環(huán)繞[4]。最終實現(xiàn)的設(shè)計通過秸稈板、自然采光、通風、降溫這幾個方面，表達了人們對自然的尊重，喚起人們接受、欣賞自然的觀念與期盼。

2008年“5.12”汶川大地震，人們發(fā)現(xiàn)：使用鋼筋混凝土建造的房屋因為抗震設(shè)防要求不夠以及其它原因出現(xiàn)了坍塌，就連破壞較輕的建筑物其抗剪破壞也很嚴重。雖然木質(zhì)桁架結(jié)構(gòu)的房屋則更富有彈性，在地震中的安全系數(shù)更高。但是，木質(zhì)結(jié)構(gòu)的造價相對較高，不易推廣。秸稈磚的成分接近于木材，承載能力強，韌性高，隔熱性高，防潮防火性高，防蟲防鼠，抗震性能好，應(yīng)該說可以完全可以取代木材，并且在某些性能方面比木材更勝一籌。

巴基斯坦屬于亞熱帶季風氣候，地震頻發(fā)且氣候炎熱干燥，當?shù)厝烁鶕?jù)其氣候地理條件試著建造“秸稈房屋”。這種建造方法是采用植物秸稈為原材料，把秸稈磚放在黏土水泥圍住的沙礫地基之上，主要作用是隔熱而不是作為承重構(gòu)件。墻壁是用竹子作為原材料，利用特殊技術(shù)加工復合而成；房頂是木材制成的，用額外的一層秸稈來隔熱，用于屋面保溫隔熱。這是利用秸稈的保溫隔熱性能和傳統(tǒng)的墻體材料組成的新型的墻體復合材料板。

從上述實力可以看出，秸稈磚墻在建筑工程中應(yīng)用廣泛，已經(jīng)得到了人們的重視。

五、秸稈磚墻面臨的問題

秸稈磚墻盡管有著各種優(yōu)勢，但其目前也面臨著諸多問題和條件亟需人們解決。

（一）原料的收集、運輸和貯存問題

秸稈是一年生植物，并且季節(jié)性很強，因而原材料的收集、運輸和貯存問題比較突出。但是由于材料較輕且占地，因此可以把秸稈打包制作成半成品，便于儲存和運輸和使用。同時，儲存時要注意防水、防潮和防火。

（二）原料成本偏高，產(chǎn)品價格需要控制

現(xiàn)在市場上無論秸稈磚和秸稈板墻的售價都比傳統(tǒng)的黏土磚高50%以上。雖然秸稈原材料便宜，但是人工費用和生產(chǎn)工藝的費用相對比較高，導致整體費用較高。因此秸稈磚墻如果想與這些傳統(tǒng)的建材相競爭，價格也是最關(guān)鍵的問題。所以，降低原材料成本、采用標準化生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品采用標準化模塊是降低成本組要考慮的主要因素。

（三）積極引進國外先進生產(chǎn)工藝，加強自主研發(fā)的能力，降低成本

從秸稈磚墻的成本和價格可以看出，引進國外先進技術(shù)，采用標準化模塊生產(chǎn)是降低成本的有效手段之一。在我國，秸稈磚剛剛起步，特別是配套的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備比較落后。生產(chǎn)工藝的成熟度不夠，穩(wěn)定性較差。因此，可以多借鑒國外現(xiàn)成的一些生產(chǎn)經(jīng)驗和先進的工藝設(shè)備，同時也應(yīng)該進一步加快我國工藝改造的步伐，加強我國自主研發(fā)的能力。

（四）需要國家及地方政府積極支持及扶持

秸稈磚是一種由太陽能、水和礦物共同作用組成的綠色健康建筑材料，它零排放、無污染，對環(huán)境沒有任何的負面影響，并且還減少焚燒秸稈帶來的環(huán)境污染。廢物利用，變廢為寶。因此，國家及政府應(yīng)在政策與資金上給予大力支持及扶持。我國東北三省等地已開始節(jié)能保溫秸稈磚房的建設(shè)試點項目。四川蒲江縣積極鼓勵當?shù)乩习傩?，利用秸稈為原材料制作秸稈磚用于自家房屋建造。

六、秸稈磚房的原生態(tài)和DIY性（即創(chuàng)新性）

眾所周知，秸稈是一種一年生的建筑材料，取之于自然、用之于自然、分解于自然，對環(huán)境的破壞及影響相當小。運用秸稈建材自行動手修建房子，可謂是最理想的一種生活方式，有原生態(tài)和DIY性。它不僅可以節(jié)約建造成本，而且秸稈材料的應(yīng)用在一定程度上保證了材料的“鄉(xiāng)土性”和“原始性”，向人們展示了你所建造的“家”的“獨一無二性”。由古代的簡陋破舊的“茅草屋”變成現(xiàn)在的秸稈磚房，不僅堅固可靠，而且綠色環(huán)保。

秸稈材料是天然農(nóng)作物的副產(chǎn)品， 秸稈材料逐漸重新走進了人們的生活，并且能夠變廢為寶，更加展現(xiàn)其獨特的魅力。不僅不會對環(huán)境造成任何污染，同時也不會產(chǎn)生有毒有害危害，可謂是最理想的一種建筑材料。完全能夠滿足人們渴望回歸自然的心理需求和低碳環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念。

七、結(jié)束語

房地產(chǎn)行業(yè)在中國飛速發(fā)展，在秸稈磚墻建筑市場上，不僅在農(nóng)村自建房中推廣秸稈磚，而且在城市建筑中也有秸稈資源發(fā)揮的空間。因此有理有節(jié)的發(fā)展秸稈磚墻建筑，有著廣泛的意義。

①秸稈磚墻具有天然優(yōu)勢，不僅有隔熱、保溫，隔音等功能，而且綠色環(huán)保，經(jīng)濟實用；

②秸稈磚房可以實現(xiàn)本土資源化，是未來節(jié)能環(huán)保建筑的主要類型。這種成功的發(fā)展模式順應(yīng)了我國對環(huán)境保護的信心和決心。

③把城市中的垃圾變廢為寶，經(jīng)過有效處理，進而轉(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。

參考文獻：

[1]顧藝，陳鍵.淺析秸稈在建筑材料中的應(yīng)用 [J].住宅科技，2015（01）：23-27.

[2]邸芃，戢嬌，劉蘭斗.秸稈節(jié)能墻體的應(yīng)用研究 [J].工業(yè)建筑，2011，41（5）：57-59.

[3]宋偉. 秸稈建筑在中國農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用推廣 [J].中華民居，2013（07）：103-104.

[4]參考網(wǎng)址：http：//bbs.szhome.com/40-90010-detail-110439003-1195222-0-1.html.