竹子可以把世界建築業放在首位

 竹子可以把世界建築業放在首位

竹子是一種比鋼鐵更難拉開的普通草,有可能徹底改變世界各地的建築結構。 但那還不是全部。 作為一種主要在發展中國家發現的原材料,如果沒有預先建立的工業基礎設施來扭轉富裕國家的局面,竹子就有可能徹底改變國際經濟關係。

過去的一個世紀,在“發展援助”的標題下,產品和預定義解決方案 - 從富國到窮人 - 的前所未有的轉變 - 而不是能力建設計劃。 對前者的經濟激勵是顯而易見的:例如,當發達國家將鋼筋混凝土技術引入發展中國家時,這些國家還必須獲得適當的機械,維護它們的技術專長以及適合這些機器的建築材料,他們必須從發達國家購買所有這些東西。

這將我們的星球划分為生產商品和服務的人與那些只是為了消費的人。 除非從發展中地區可用資源開發的新材料進入市場,否則係統將保持不變。 竹子可能是改變這種關係的材料。

對於現有的剝削貿易體系的一個例子,鋼鐵就是最好的選擇。 鋼筋混凝土是世界上最常見的建築材料,發展中國家使用的近似 90%的世界水泥 和80%的鋼材。 然而,這些國家中很少有能力或資源生產自己的鋼鐵或水泥,迫使它們與發達國家建立剝削性的進口關係。 例如,在54非洲國家中, 只有兩個 是嚴肅的鋼鐵生產商。 其他52國家都在全球市場上競爭這種看似不可替代的材料。

但鋼鐵不是不可替代的。 竹子提供了一種物質替代品,它在熱帶地區生長,這個地區與發展中國家緊密相關。 作為自然界最多才多藝的產品之一,竹子屬於植物禾本科,極難撕裂。

它的力量來自草的進化方式,適應自然力量。 與木材相比,竹稈或莖稈 - 草莖的植物學術語 - 薄而空心。 這使得它可以隨風移動,而不像樹,它試圖簡單地承受它所暴露的任何自然力。 這種適應靈活運動的特性要求大自然能夠在竹竿中形成一種非常輕但抗拉伸的纖維,能夠以極端的方式彎曲而不會斷裂。 竹子比木材甚至鋼筋更難拉開。

竹子也是一種高度可再生和環保的材料。 它的生長速度比木材快得多,而且很容易獲得。 它還以其無與倫比的捕獲碳能力而聞名,因此可以在減少全球碳排放方面發揮重要作用 - 這是發展中國家根據碳排放證書貿易的另一個優勢。

僅從經濟角度來看,大多數發展中國家應該對這些材料感興趣。 它可以加強當地經濟,減少對國際市場的依賴。

纖維提取物

然而,竹子的巨大社會,經濟和物質利益及其廣泛存在並未反映在對材料的需求上。 儘管竹子有其優點,但作為建築材料還有許多缺點。 吸水,膨脹和收縮行為,有限的耐久性和對真菌侵襲的易感性限制了迄今為止竹子的大多數應用。

今天,竹子的使用通常僅限於在反映當地建築傳統的地區作為結構組成部分; 早期嘗試將其用作混凝土中未經處理的非複合增強材料並未成功。

但是竹纖維可以被提取並與其他材料結合以形成複合材料,利用其天然強度作為可行的建築材料的一部分,替代鋼材和木材。 實際上,這正是新加坡ETH的研究人員 未來城市實驗室 正在努力。

大約有1,400已知的竹子種類,有各種形狀,大小和強度。 使用新技術,我們正在研究哪種竹種最適合在建築中使用,以及如何通過將竹子與粘性物質結合起來克服一些限制。

竹複合材料 可以以任何熟悉的形狀和形式生產鋼和木材。 與它們一樣,該材料可用於建造房屋或任何其他建築物的牆壁結構。 更有趣的是,它可以用於最佳利用材料抗拉強度的特定應用,例如混凝土中的加固系統或天花板和屋頂結構的梁。

便宜又方便

如今,竹子的重量不到鋼筋的四分之一。 而且由於鋼材比天然竹子密度高15倍,因此按體積計算的數字更加極端。 僅在東南亞,就已有足夠的竹子進行種植,以滿足建築鋼材25次數的同等需求。

竹子在發展中國家大量增長,這些新技術可能會發展出實質性的價值鏈。 農民,收集中心,經銷商以及最終的生產設施可以形成強大的經濟實力 - 只要竹子不是簡單地作為原材料出口。

發展中國家必鬚髮展和維持知識和工業知識,以加強其經濟能力。 高強度建築材料的生產可以建立強大的新的城鄉聯繫,並為農民創造另一種收入來源。 擴大種植也會以其他方式幫助農民; 由於其快速生長,竹子可以保護開放的土壤並保護它免受侵蝕。 作為一種草,竹子也使地下水位保持高水平,從而提高了種植糧食作物的鄰近田地的生產力。

竹子不僅可以作為傳統建築資源發揮重要作用,而且可以作為工業化產品的主要組成部分,從而在發展中國家建立“無菸”產業。

談話

Dirk Hebel獲得了SMART Innovation Grant和Sawiris獎學金。 REHAU幫助他研究的化學部分。

這篇文章最初發表於 談話
閱讀 原創文章.

關於作者

赫貝爾德克Dirk Hebel目前擔任新加坡未來城市實驗室建築與施工助理教授。 在此之前,他是埃塞俄比亞亞的斯亞貝巴埃塞俄比亞建築,建築和城市發展研究所的創始科學主任。 在2002和2009之間,他在建築系,ETHZ擔任第一年建築設計項目的協調員和MarcAngélil教授的城市設計“高級研究碩士”項目主任。

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