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竹材是森林中重要资源之一,有很广泛的经济利用价值。据有关人士统计,世界约有竹林面积1700万亩,竹子种类10余种。分布在亚洲居多、其次在非洲和拉丁美洲。中国的竹林面积也十分广泛。除了新疆、 内蒙古、黑龙江等少数省份外,26个省、市、自治区、直辖市都有广泛分布。竹材具有很多广泛的用处,比如很多竹制家居、乐器、手工制作的工艺品、凉席等生活用品,各种外包装材料、造纸以及建筑材料等。

随着各种先进的竹材加工技术的开发与发展,竹材在建筑行业领域的应用也从简单的单一的竹材利用方式向复杂化、复合化、高性能、高附加能力的方向进展。竹材有一般木制材料所不能比的优点: 收缩量小,高强度的割裂、弹力和韧性,较高的顺纹抗拉力和抗压力。竹材的抗拉强度为木材的2-25倍,抗压强度为木材的2倍。可以看出,竹子的抗压和抗拉性能都很高。而且生长在斜坡的竹材比生长在山谷的竹材结实,在贫瘠干旱的土地上生长的竹子比在肥沃的土壤中生长的竹子结实。这些在选用竹子时也要作为考虑因素。

竹子材料

竹子在普通建筑材料上的优势

01

经济性

竹材建筑重要的优势是成本低而且不降低建筑物的质量,还经久耐用,占用空间极少。根据PNB的统计,竹制房屋比普通材料房屋的成本便宜很多。

02

灵活性

竹材建筑物的设计和建设更具有灵活性,优点就是能够通过更新损坏部位从而得到经常性的维修。

03

低技术性

竹材建筑物的技术要求不是很高。多数竹房屋的建造都是由于当地的技术水平持平,不需要高技术的指引。而且竹建筑物比较容易与先进技术结合使用。

04

安全性

由于质量很轻、弹性超好,竹子的抗震抗压功能非常优秀。据报道,在日本的7.6级地震中,位于震中的45座竹房屋都保存完好,而且周边许多混凝土房屋建筑和旅馆设施全部倒塌而且难以修复更换。

05

耐用性

经过恰当处理的竹子使用寿命可达25年之久,并且竹子种类的精心选择、防腐处理、辅助材料的使用以及老化或损坏部分的定时更换等等都能增加竹房的耐用性以及美观性。

06

可持续性

社会经济和环境保护的可持续性是当今发展领域中日渐重要的问题存在。竹材本身所具有的特性符合可持续性发展的大部分指标要求。竹材在3~4年就可成材,而木材最少需要25年。竹子是森林里生长最快的植物之一,只需要利用当地的主要原材料和工具就足以建造简单经济的竹房。

竹建筑

新型竹建筑材料的开发利用分析

十字宅项目—该项目由中国林科院木工所、华中科技大学建筑与城市规划学院和福建和其昌竹业有限企业三方共同合作的一个建筑项目。主要目的是研究出模式化的胶合竹(竹材胶合板)建筑样板房,开拓胶合竹材料的市场前景。十字宅项目定位于具有居住性质的高档住宅,整个方案兼有展览性质。其单元体外部形态为两个相互交叉的长方形体块,交叉处为室内公共空间,其四周空间相对独立。可作为其他住宅的基本功能布局。

值得一提的是胶合竹材料具有轻质高强,纹理自然的特点,因此建筑结构为完全外露式,使其与自然环境的融合度很高,极具美感。房屋整体采用胶合竹作为结构材料,主体结构为门式刚架体系,通过金属连接件与建筑龙骨柱进行连接,这样便能够形成完整的胶合竹框架结构。由于保温隔热的需要,各龙骨之间设置了绝缘材料。

在空间形态的设计方面,“十字宅”运用拓扑变换手法来衍生单元体的建筑空间。整个设计通过延伸、转角、缩放、变形等手法强调了建筑造型上的连续性。而整个建筑的平面更像是一种有机生长的网格,各类的植被镶嵌其中,良好地适应功能要求与周边环境,可以看出在材料尺寸的选择方面进行过大量的分析与实验。

十字宅竹屋

石榴居项目—同样出自华中科技大学建规学院穆威团队的还有设计于2011 年的“石榴居”项目,该房屋坐落于华中科技大学建筑与规划学院前的空地,建设完成于2012年。该项目目前是我国国内预制化程度最高的胶合竹建筑,建造面积为60㎡,设有客厅、书房、露台、庭院等功能区,设计使用寿命为50年,而由于预制化程度极高,施工仅用时25天。在结构设计方面,“石榴居”使用整体预制的胶合竹作为结构材料,主体结构为 30mm×600mm的门式钢架体系,主体构件和次级构件均为工厂预制,房屋的装配过程就好比是搭积木,建造速度非常快。

整体宽6m长10m,门式钢架最高点6m,总体造价与混凝土结构持平。胶合竹材料在其中扮演了结构用材的角色,由于它通过特殊工艺将原竹材料改性,使得力学性能大大增强。以上两个胶合竹建筑的实例同样也为现代胶合竹建造体系研究的探索做出了贡献,设计者希翼能将“宜家”装配式建造的理念植入预制居住模式,渴望得到一类新的快速住宅体系。

加强对新型竹建筑材料开发利用的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的竹建筑材料开发利用过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施策略的科学性。

石榴居建筑

 

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建筑材料
竹材料

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