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木材防腐技术在园林景观工程中的应用研究

时间:2022-02-12 11:15:14 所属分类:园艺 浏览量:

随着城市发展方向的不断调整,园林式城市、花园式城市等创建,促使城市园林景观工程的基本规模和运行模式发生较大变化。根据园林景观设计导则,木材是组成园林景观的重要元素,因为木材不仅能够独立的以建筑材料的形式融入到园林景观之中,而且还能够十分灵活地同砂石

  随着城市发展方向的不断调整,园林式城市、花园式城市等创建,促使城市园林景观工程的基本规模和运行模式发生较大变化。根据园林景观设计导则,木材是组成园林景观的重要元素,因为木材不仅能够独立的以建筑材料的形式融入到园林景观之中,而且还能够十分灵活地同砂石料、金属材质的材料以不同方式进行组合。随着科技水平的不断提升,木材与塑料、水泥等现代化的建筑材料进行组合而构成园林景观工程的实际案例日益增多。然而,木材用在户外容易腐朽或虫蛀,为保障木材在园林景观工程中的应用效果,需对木材进行防腐处理。本文旨在通过木材防腐技术的简要介绍,并分析其在园林景观设计中的应用,为园林景观设计人员提供借鉴[1-5]。

木材防腐技术在园林景观工程中的应用研究

  1 园林景观用木材防腐处理必要性

  我国园林景观工程设计起步较早,尤其是以苏州园林为代表的中国传统景观工程,具有较强的艺术价值和学术研究价值。在这些传统园林景观工程中,木材通常有两种用途:一种是作为园林景观工程的一部分,直接运用于园林景观的效果显现,由于这部分木材属于“活体材料”,所以并不需要进行防腐处理;而另一种作为园林景观工程建筑材料的一部分,被运用于园林景观的基础设施搭建,为有效确保这些园林景观工程的使用寿命,往往需要借助一些辅助性的措施来进行防腐处理[6-7]。

  2 主要木材防腐剂概述

  2.1 CCA木材防腐剂加铬砷酸铜(Chromated Copper Arsenate),英文简称CCA,其主要成分为铜(Cu)、铬(Cr)、砷(As)的化合物。CCA是一种很好的木材防腐剂,自1930 年面世以来,由于其高效、广谱、不易流失等优点获得广泛应用,是目前为止使用量最大的一种水载型防腐剂。随着西方工业革命的兴起和不断发展,早在十八世纪末期到十九世纪初期,以工业化量产方式为主的第一代CCA木材防腐剂被大量运用在园林景观的木材防腐中,而且从短期效应来看,这种木材防腐剂的效果比较稳定。然而,由于第一代CCA木材防腐剂中硌、铜、砷含量较高,这些化学元素会对人体造成危害,一度被医学界和社会学家所诟病,直至20 世纪50 年代之后出现新型的木材防腐剂,第一代CCA木材防腐剂才逐渐退出市场。

  2.2 ACQ木材防腐剂氨溶季铵铜(Ammonical Copper Quat),简称ACQ, 是20 世纪70 年代瑞典一家小型木材防腐公司开发并申请专利的新型木材防腐剂,20 世纪80 年代由美国化学工业公司(CSI)购买该专利,并进行了大量试验和改良,形成了商业化的ACQ木材防腐剂。学术界有一种观点认为ACQ防腐剂是CCA防腐剂的替代品,其实严格意义上来说这种表述是不严谨的。从化学成分上来看,ACQ防腐剂中已经剔除了砷、硌等对人体产生危害的元素,在木材中固着性能良好,是一种环境友好型、综合性能优越的新型木材防腐剂。而从园林景观工程的设计与应用层面来看,ACQ防腐剂的成本造价相对较高,用“升级品”来定义其使用效果显然更为精确。近年来,由于CCA型木材防腐剂在欧美等部分国家被限制使用,这客观上加快了ACQ木材防腐剂的推广应用。

  3 木材防腐技术在园林景观设计中的应用

  随着科技水平的不断提升,越来越多的新技术被应用于木材防腐的项目研究,这为其在园林景观工程的建设与使用奠定了坚实基础。近10 年来,以防腐木、炭化木和木塑复合材料等为代表的防腐木质材料,被日益广泛应用于国内外的园林景观规划设计项目。

  3.1 防腐木防腐木是将普通木材经过人工添加化学防腐剂之后,使其具有防腐蚀、防潮、防真菌、防虫蚁、防霉变以及防水等特性。国内常见的防腐木主要有两种:俄罗斯樟子松和北欧赤松。防腐木能够直接接触土壤及潮湿环境,经常使用在户外地板、工程、景观、防腐木花架等,供人们歇息和欣赏自然美景,是户外地板、园林景观、木秋千、娱乐设施、木栈道等的理想材料,深受园艺设计师的青睐。从园林景观整体造型上来看,防腐木实际运用效果的确要比经过涂饰处理的木材更为自然,特别是在设计师进行园林景观设计的过程中可以不必去考虑这些防腐木所搭建的园林景观与观众或者使用者的接触面,能够更为完整地体现出园林景观的整体设计思路、风格,对于园林景观设计而言实属是理想原材料[16-18]。从目前国内园林景观设计中防腐木的实际使用信息反馈来看,其木材防腐处理效果优势比较明显,在组合式园林景观设计中,其灵活机动性也相对较强。这种灵活机动性的特点提升了防腐木的“二次利用率”,能有效降低园林景观工程成本。

  3.2 炭化木为解决色彩效应问题,科研人员在对木材防腐技术进行优化和升级之后,研发出一种不使用防腐剂的木材防腐技术,科研人员称之为炭化木,从事园林景观设计的设计师往往俗称其为热处理木。炭化木是将木材的有效营养成分炭化,通过切断腐朽菌生存的营养链来达到防腐目的。所谓炭化就是将普通的木材在高温160~220 ℃的环境下进行处理,之后木材的表面就会形成一个致密坚硬的炭化层,这样的炭化层可以很好地保护木材本身不受到外界环境如木腐菌、虫蚁等的影响,进而有效的维护木材本身的特性。

  3.3 木塑复合材料木塑复合材料是利用废旧塑料和天然木纤维经过精细的加工之后形成的新型园林景观材料,虽然问世时间较短,但其增速较快。据日本早稻田大学生物与微生物技术研究所研究员井上健太郎先生对于木塑复合材料的深度研究显示,因为这种材质有效隔绝了木质成分与空气的接触,有效延长园林景观工程的使用寿命,再加上其原材料中的塑料可以部分使用废旧材料,在有效节约了资源使用的同时,进一步巩固其环保效果。不过由于目前木塑复合材料在工业量化生产的过程中受到技术壁垒和成本因素的限制,现在还并不完全具备大面积推广的可行性,仍需经由进一步地技术革新之后再正式投放市场应用[26-28]。

  4 结语

  随着新型木材防腐剂的不断涌现,木材防腐技术在园林景观工程中的应用日益广泛。以防腐木、炭化木和木塑复合材料为代表的防腐木质材料,以其防虫、防蛀,成本低廉,环境影响小,使用寿命长等优点,将在园林景观的应用前景广阔。诚然,部分防腐剂由于成本原因,限制了其大规模推广应用,但随着新技术的不断应用,其成本将不断降低,园林景观工程中防腐木材的应用频次和范围势必会得到进一步提升。

  参考文献

  [1] 李玉栋主编.防腐木材应用指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

  [2] 李慧.芬兰斥资研究新型木材防腐技术[J].国际木业,2019,49(2):44.

  [3] 陆全济,雷亚芳,赵泾峰,等.软木及软木橡胶复合板导热性能研究[J]. 林产工业,2015,42(12):27-31.

  《木材防腐技术在园林景观工程中的应用研究》来源:《林产工业》,作者:姚德权

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