用竹子来搭建态节能型建筑

陈锦椿，陈沂(福州大学建筑学院，福州)[摘要]目前我国无论是城市仍是乡镇都在以惊人的速度进展建设,与之相伴而来的是能绍了竹子的世界散布、生长条件及物理特性;第二从建筑学的角度动身,论述了竹子的建筑特性,介绍并分析了一座具有典型性的竹子建筑。文章旨在提倡将竹子作为生态建筑材料,增进开发利用。[关键词]生态建筑材料;竹子;竹建筑ChenJinchun，ChenYi(ArchitectureCollege，FuzhouUniversity，Fuzhou，China)[Abstract]Today,citiesandcountriesaredevelopinginanastonishingspeedinChina.However,thedevelopmentbroughtoutenvironmentpollutionanddepletionthearchitecturalcharacteristicsofbambooandabuildingmadeofbamboowerepresented.ThepurposeofthispaperwastopromotetheapplicationofbambooasonekindofarchitecturalmaterialinChina.[Keywords]ecologicalarchitecturalmaterial;bamboo;bamboobuilding钢材、水泥、玻璃、砂石、粘土砖及其它金属、化工材料,其原料都是不可再生的矿物破坏。同时,建筑材料的制造进程,还要消耗占全国总能耗15%的能源并造成惊人的环境污染。建筑材料的全世界性紧缺是十分令人担忧的问题,特别在进展中国家。木材及其它传统建筑材料的欠缺及相应的价钱上涨迫令人们必需去寻觅一种价钱低廉又能知足建造要求的衡宇相较,廉价的竹子建筑不但经济,耐久性和安全性也专门好。许多竹子衡宇用途置过或天然的竹材来建造,必要时辅以木材、泥浆、砖块及混凝土等其它材料,可增加耐用性并丰硕造型。竹子在我国的产量超级丰硕,中国人对竹子的利用有几千年的历史,可是,一直都局限在传统的用法上,作为生态建筑材料的庞大价值却被轻忽了。本文从建筑学的角度对竹子进行分析和说明,旨在揭露我国开发竹子这种生态建筑材料所具有的深远意义。值种模式，子生长发育的特性，其所要求的定植间距(7mX7m或IOmxIOm)比一般的丛林树种要大(2mx2m或3mx3m)，因此营造竹林的种苗费相对较低。第二，竹林在一次营造后能够不断地自然更和生产经营操作实施相对简单，其维持费用也比较低廉。所以，从经济角度来看，与其他生态林的建设相较，建设竹林投入较低，收获较高，回收周期短，经营本钱低，整个投入产出(2)竹子的生态效益价值的适应能力强，对地形地势的要求不高，房前屋后，山上田边，都能够见缝插针的生长，能耐干旱，四季常绿，枝叶茂盛，可比一样面积的树林多释放35%的氧气。另外，竹子的地下种禾本科植物的形态特征，竹子有节、虚心、不畏霜雪酷寒的外观特征，使得许多文人都以它作为刚正高洁，本性刚强的象征，进而给予了竹子更深层次的内涵，使其在中国文化中具”(方伯漠《斑竹》)，到咏竹的性格的“欲识凌冬性，惟有岁寒知”(虞世南《赋得临池竹》)，自古以来如此的诗文不胜列举。竹子特殊的形态决定了其在中国文化中的特殊地位。竹子己经成为中国文化中的有机组贵情趣，也在必然程度上反映了我国民族性格中的坚毅、顽强的内涵。1)经济性:竹子建筑最重要的长处是本钱低廉但不降低建筑质量,而且经久耐用,占用空间2)灵活性:竹子建筑的设计和建造更具灵活性,长处之一就是能够通过改换损坏部份取得常常性的保护。3)低技术:竹建筑的技术要求不高。大多数竹衡宇的建造基于本地的技术水平,无需高技术的指导,另外,竹建筑比较容易与先进技术结合利用。4)安全性:由于质量轻、弹性好,竹子的抗震功能超级突出。据报导(Gutierez,1998),在哥斯达黎加的级地震中,位于震中的30座竹衡宇保留完好,而周边许多混凝土衡宇和旅馆全数倒塌。5)舒适性:热带农区夏日气温很高,中国云南南部地域,人们至今仍然喜欢建造竹楼来避暑,享受竹楼的凉爽。置、辅助材料的利用和老化或损坏部份的按期改换等等都能增加竹衡宇的耐用性。7)可持续性:社会、经济和环境的可持续性是当前进展领域中日趋重要的问题。竹子本身所竹子是世界上生长最快的植物,只需利用本地的主要原材料和工具就足以建造简单经济的竹造竹材主如果指竹子的竹秆,是竹类植物地上茎的骨干,为竹子中利用价值最大的部份。竹秆外形多为圆锥形体或椭圆锥形体,为有节壳体。竹秆由竹节和节间两部份组成。节间竹秆圆筒外壳称为竹壁,竹壁的厚薄一般在根处最厚,至上部逐渐减薄。竹壁分为竹青、竹肉、竹黄三部份。竹青是竹壁的外侧部份,组织紧密、质地坚韧、表面滑腻而呈现绿色。竹黄在竹中愈近竹青,质地致密,力学强度较大;而愈近竹黄,质地疏松,其力学强度低。竹肉占竹壁厚度的绝大部份,是竹材物理力学性质的主要表现者,同时也是生产竹材改性板可供利用的最力学性能竹材有一般木材所不及的长处:收缩量小,高度的割裂性、弹性和韧性,专门好的顺纹抗竹材在外力作用下的抵抗力称为竹材的力学强度,单位为MPa。竹材的抗拉强度约为木表1竹材各类力学强度MPa项目顺纹横纹横纹挤压抗抗挤径向劈径向弦向抗切径向径向拉压压抗压裂抗压抗压弯向内边外边强度1506559201157154表2竹材与其它材料的强度比较材料耐压强度/(N/mm2)密度/(kg/m3)比率混凝土82400钢1607800木材600竹子10600表3竹材与其它材料的硬度比较材料扬系数/(N/mm2)密度/(kg/m3)比率混凝土25000240010钢210000780027木材1100060018竹子2000060033从表中能够看出,竹子的抗压和抗拉性能都专门好。而且生长在斜坡的竹子比生长在山谷的竹子结实,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。[1](SimonVelez)。在包括哥伦比亚在内的热带和亚热带，竹材在传统观念中是穷人材会用的化化建筑的研究，其项目包括住宅、办公楼乃至工厂，成功的发掘了竹材的众多长处，诸如吸收二氧化碳、保温、耐久、轻质、美观、廉价、环保等等，他告知人们穷并非意味着就只能住得简陋他的建成项目中包括与马赛罗·维勒迦(Marcelo成为少数几个完好无损的高建筑之一。另一个更ZERI竹亭是为2000年德国汉诺威展览会而设计的，之前先在哥伦比亚马尼赛勒斯(Manizales)建起以做性能研究。竹亭采用本地廉价而又环保的材料建造出牢固、轻质的建筑，平面为直径40m的十边形，其中外檐悬挑达7m，从而不仅使内部空间，同时也使主体结构(而其拆运也是超级便捷的)。ZERI竹亭证明了过去完全由人工材料(钢、混凝土等)建造会花费庞大且建造困难的问题，此刻完全有可能通过与天然材料的结合来解决1988年，昆明市建筑工程管理局在德国毕梯海市恩茨河上建造了一座全竹结构的供行人及观赏的两跨拱型吊桥，桥面长55m，跨22m，高。竹桥建成后进行了静载实验，桥面在超过合同规定(300kg’m一2)的压力下达到残余变形几乎为零，即便在大幅度超载情形下，拱桥仍处于良好的工作状态。从那个角度提示了在合理的结构条件下，全竹结构的承载能力花园展览会上，桥后被