【正文】 緊缺的問題將日益突出，在這種形勢下，竹材作為一種速生的森林資源，其性能將會越來越引起人們的關(guān)注，如果對其進(jìn)行處理將獲得更高性能的材料，可以應(yīng)對目前的建筑材料的緊張形勢，將竹材制成各種不同性能的新型建筑材料等方面的應(yīng)用具有十分重要的意義。[3](二) 立項必要性2009年的“中央一號”文件指出，扶持農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，鼓勵發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品加工讓農(nóng)民更多分享加工流通增值收益，國家的“863”高新技術(shù)項目中都已將竹材的加工利用為主要的科研項目。（3） 經(jīng)濟(jì)意義美國建筑師達(dá)雷爾全球化的趨勢勢不可擋，當(dāng)一些有責(zé)任感的建筑師紛紛出來呼喚走出一條有中國特色的設(shè)計之路時，運用現(xiàn)代技術(shù)對傳統(tǒng)建筑材料進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用成為新的課題。同樣作為可生長的生態(tài)材料，木材的供應(yīng)受到國家嚴(yán)格控制，價格相對昂貴。其結(jié)論為：竹木建筑是最理想的生態(tài)建筑。（三）某縣毛竹加工企業(yè)沿用傳統(tǒng)加工技術(shù)，產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，新技術(shù)難于推廣應(yīng)用，從而阻礙了企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提高。中國是毛竹的故鄉(xiāng)，長江以南，生長著世界上85%的毛竹。近年來，某圍繞竹類資源開發(fā)做文章，實施貿(mào)工農(nóng)和外向型發(fā)展戰(zhàn)略，竹業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁出了可喜步伐。項目承擔(dān)單位所在地——某縣位于**省西北部，是長江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)迅速崛起的一個對外開放景區(qū)，北靠天目山，面向滬寧杭。如果企業(yè)的碳匯率大于1，則該企業(yè)運行和發(fā)展過程中具有低的二氧化碳排放量，當(dāng)然也是低碳企業(yè)。低碳經(jīng)濟(jì)的核心指標(biāo)是碳生產(chǎn)率。中國科學(xué)院發(fā)布的《2009中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略報告》中提出2020年我國低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目標(biāo)為單位GDP能耗比2005年降低40％60％，單位GDP的二氧化碳排放降低50％左右。由于人類向大氣排放了過量的以二氧化碳為主的溫室氣體，從而引發(fā)了溫室效應(yīng)、全球氣候變暖， ℃， 7 m ，并引起近5 0 年極端天氣氣候事件頻頻發(fā)生。 10(一) 國內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 10(二) 存在的主要問題 17(三) 發(fā)展趨勢 18(四) 本項目與同類技術(shù)或產(chǎn)品的比較 19三、項目主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要創(chuàng)新點 20(一) 主要技術(shù)內(nèi)容 20(二) 關(guān)鍵技術(shù) 21(三) 工藝路線 21(四) 主要創(chuàng)新點 23(五) 項目技術(shù)來源 24(六) 合作單位情況 24(七) 知識產(chǎn)權(quán)歸屬情況 26四、項目預(yù)期目標(biāo) 27(一) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 27(二) 社會效益 27(三) 技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化前景 29(四) 知識產(chǎn)權(quán) 32五、項目實施方案、技術(shù)路線、組織方式與課題分解 32六、計劃進(jìn)度安排 33七、經(jīng)費預(yù)算來源、使用計劃分析 33八、現(xiàn)有工作基礎(chǔ)和條件 34“低碳型全竹工藝別墅建設(shè)技術(shù)的研究”項目可行性報告一、立項的背景和意義全球氣候變暖，正在對我國產(chǎn)生明顯影響。氣象觀測數(shù)據(jù)表明：近50年來，℃，℃。如此發(fā)展下去， 預(yù)計在未來2 0 年中，氣溫大約以每1 0 ℃ 的速度升高。低碳經(jīng)濟(jì)是低碳發(fā)展、低碳產(chǎn)業(yè)、低碳技術(shù)、低碳生活等等一些經(jīng)濟(jì)形態(tài)的總稱。“碳生產(chǎn)率”等于經(jīng)濟(jì)效益與碳排放量的比值，比值的高低反映單位二氧化碳排放產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益的大小。竹林是利用太陽能的最大的載體，它不僅能夠提供人們衣食住行需要的物質(zhì)材料，特別是我們需要的木材，而且還能夠真實地吸收二氧化碳，是安全的、實實在在的減排。全縣轄16個鄉(xiāng)鎮(zhèn)（開發(fā)區(qū)），人口45萬，面積1886平方公里，建縣于東漢中平二年，至今已有1800多年歷史，漢靈帝賜名“某”取之《詩經(jīng)》“安且吉兮”。竹類資源開發(fā)已形成竹涼席、竹膠板、竹裝飾板、竹工藝品、竹保健品、竹文體用品、竹中間體等七大系列700多個品種，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷東南亞、歐美等20多個國家和地區(qū)。它廣泛分布于400～800米的丘陵、低山山麓地帶，并已占我國竹林總面積的2/3以上，是我國面積最大、分布最廣的經(jīng)濟(jì)竹種。(一) 項目意義（1） 生態(tài)意義當(dāng)今建筑學(xué)界一個重要的課題是建筑和生態(tài)環(huán)境的問題。[1]作為種材料資源，竹材資源的供給和造價一直是困擾投資方抉擇的一個關(guān)鍵要素。所以，作為一種建筑材料在中國并未廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中。中國是竹的故鄉(xiāng)，竹材作為一種中國文化象征，它曾經(jīng)被廣泛應(yīng)用于古代造園運動中，而如何應(yīng)用現(xiàn)代建筑中是值得我們建筑師給予重視的。德博爾說：“沒有比竹子更好的建筑材料了[4]。本項目的建設(shè)將貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀的要求，實踐國家發(fā)改委提出的以竹代木工程。這種竹材的高效利用不僅會帶動廣大低收入竹產(chǎn)區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對于整個國家來講，這種以竹代木、減少木材資源的利用將會對我國的生態(tài)環(huán)境起著重要的保護(hù)作用。研究表明，竹林的碳儲存能力超過樹林．毛竹的年固碳量為5．09t／hm．是杉木的1．46倍、熱帶雨林的1．33倍。[9]（3） 推動竹產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要國家林業(yè)局組織編制的《2003年2010年全國竹林基地建設(shè)規(guī)劃》，明確了發(fā)展目標(biāo)，用15年的時間改造和新建竹林其地120萬公頃，使集約經(jīng)營竹料面積不斷增加，單位面積竹林產(chǎn)量不斷提高，竹材的利用領(lǐng)域拓寬，竹材的加工利用向工業(yè)化利用，精深加工，全竹利用和高附加值方向發(fā)展，并提出在全國竹產(chǎn)區(qū)建設(shè)一批具有國際竟?fàn)幜Φ闹竦匕迳a(chǎn)企業(yè)，以優(yōu)勢區(qū)域為項目布局重點，形成龍頭企業(yè)帶動毛竹產(chǎn)業(yè)化開發(fā)綜合利用模式。本項目的竹質(zhì)人造板材料的研究一是結(jié)合木材科學(xué)、染料化學(xué)、表面物理化學(xué)、有機化學(xué)、機械加工等多學(xué)科最新研究成果于一體研發(fā)的新材料，這種建筑裝飾材料具有接近珍貴木材（紅木類）色度和紋理、耐候耐水能力等得到極大改善的優(yōu)點，可提升竹產(chǎn)業(yè)加工利用水平，生產(chǎn)所需的原料—毛竹和小徑竹是可再生資源，只要合理養(yǎng)護(hù)，可永續(xù)利用，因此較傳統(tǒng)的以木材為原料進(jìn)行板材生產(chǎn)更具環(huán)保特性，代表著新型板材的發(fā)展方向。由于原竹竹徑的尖削度、及竹材材性的變異性，這種做法只能適用于廣大農(nóng)村及欠發(fā)達(dá)地區(qū)的低檔民宅和臨時性房屋的建造。(一) 國內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀（1） 竹材的特性竹材作為一種生物材料，是植物中作為結(jié)構(gòu)材的最好的原料之一。竹材其重要的生長特征之就是節(jié)間生長。就強度和成本而言，竹子被認(rèn)為是自然界中效能最高的材料。美國90％以上的低層建筑采用木結(jié)構(gòu)材料。[10]與木材相比，竹材在種植、生長、管護(hù)等方面有更大的優(yōu)勢，是一種取之不盡用之不竭的環(huán)保材料，開發(fā)和利用竹材為新型建筑材料將具有十分重要的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。清《粵西瑣記》便有“不瓦而蓋，蓋以竹；不磚而墻，墻以竹；不板而門，門以竹；其余若椽、若楞、若窗墉、若承壁，莫非竹者，衙署上房，亦竹屋”的記載。[1]在傳統(tǒng)的竹建筑中，一般都是直接利用原竹或利用將原竹簡單剖開的竹條。[10]竹材和木材一樣，直接用于房屋的梁、柱、檁等受力構(gòu)件和圍護(hù)構(gòu)件、裝飾配件已經(jīng)有十分悠久的歷史，如云南省西雙版納傣族竹樓就是其中最好的代表，并已經(jīng)形成較為成熟的施工工藝。1984年，在瑞士蘇黎世與昆明市結(jié)為友好城市之后，瑞士蘇黎世委托昆明市建筑工程管理局在該市“自然奇觀”博覽會上用原竹經(jīng)防護(hù)處理和加工后建造了一座高達(dá)38m的全竹結(jié)構(gòu)的代展覽用的大型竹樓。竹子建筑，這個耗資4100萬美元的項目由于地塊編號的緣故也被稱作“T8”，包含了辦公室、商店和40套公寓，將于2011年完工。費本華，張東升，任海青，王正：對竹結(jié)構(gòu)材螺栓連接件的承載力和破壞形態(tài)進(jìn)行了靜載實驗研究，結(jié)果表明：用竹結(jié)構(gòu)材連接件的結(jié)構(gòu)具有較高的強度、剛度，以及很好的延性。[20]中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所[21]申請了專利“建筑結(jié)構(gòu)用竹材型材及其制造方法”（專利申請?zhí)枺?3137341．0），該發(fā)明公開了建筑結(jié)構(gòu)用竹材型材及其制造方法，其材料性能尺寸可滿足建筑用承重梁、柱的性能指標(biāo)。[4]王愷[22]在參考國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)和我國實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，按竹材在土木建筑工程上的不同用途，包括基樁、建筑框架、腳手架、地面材料、屋面材料（半圓竹瓦、片狀竹瓦、竹席波形瓦屋面）、墻壁、桁架、土竹結(jié)構(gòu)、模板、室內(nèi)裝修、竹筋混凝土等方面進(jìn)行了全面總結(jié)。竹結(jié)構(gòu)目前還處于起步階段,首屆現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)國際研討會于2007年10月28日30日在湖南長沙湖南大學(xué)召開。[3]汶川地震后，湖南大學(xué)和國際竹藤組織分別捐贈了50套和70套竹結(jié)構(gòu)抗震板房．這種竹預(yù)制板房屬于臨時建筑，使用年限是3到5年，安裝非常簡便．將來在建造永久性房屋時，這些竹預(yù)制板仍然可供使用。建筑師通過生態(tài)設(shè)計的方法降低了室內(nèi)溫度的同時也節(jié)約了建筑物內(nèi)空調(diào)運行所需的電力。在此基礎(chǔ)上提出了利用竹材人造板及重組竹的加工技術(shù)制作竹建筑結(jié)構(gòu)用竹質(zhì)板材和方材的方法,以及由竹板或竹板和鋼板構(gòu)成竹材組合板、組合梁、組合柱、組合墻體等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的思路。結(jié)構(gòu)復(fù)合竹材則是一種新型的建筑材料，能夠制成與木結(jié)構(gòu)建筑完全相同的建筑。竹子經(jīng)高溫水處理、漂白處理以及碳化去除竹子中的醣份，竹子容易被蟲蛀的問題迎刃而解，再與高質(zhì)量的低碳型粘結(jié)劑，高壓組合固化等工藝，使竹子容易變形的問題成為過去。一定程度上，這也是竹材本身的不規(guī)則性和變異性給設(shè)計、施工造成的困難所致。用重竹材料生產(chǎn)出的別墅具有防蟲蛀，不會開裂、變形、脫膠等優(yōu)點，各種物理性能相當(dāng)于用高檔木材生產(chǎn)的別墅。三、項目主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要創(chuàng)新點(一) 主要技術(shù)內(nèi)容（1）全竹別墅的竹質(zhì)低碳環(huán)保建筑材料的研究全竹別墅用竹梁、竹柱等主要承重構(gòu)件，具體包括68米承重柱、結(jié)構(gòu)梁的結(jié)構(gòu)、材