向學敏 郭彥麗
(宜賓職業(yè)技術學院, 四川 宜賓 644000)
竹材,是一種既古老又現(xiàn)代的建筑材料。通常在產竹區(qū),就會有一定規(guī)模的竹建筑存在,竹材在東南亞、南太平洋和拉丁美洲國家鄉(xiāng)村建筑中的應用,具有悠久的歷史。竹材具有經濟性、生態(tài)性、人文價值等方面的優(yōu)勢,而劣勢在于處理不當易開裂、較難用于復雜的建筑結構、耐久性難以保證等。隨著加工技術和設計理念的進步,竹材已經在建筑中以新形式出現(xiàn),賦予竹材新的生命力。
竹材要保證長久的使用,防止蟲害侵蝕,在竹材處于新采狀態(tài),就要去除其中的糖分,如采取煙熏、硼砂浸泡、蒸汽高壓塑化等方式處理,也可采用涂刷保護膜(木蠟油)、用石灰及焦油隔離空氣等手段。處理過后的竹材應保證干燥后再使用。越南竹建筑大師武重義,強調竹建筑在使用過程必須注意防水。
竹建筑材料,在建筑中可以用于建筑的各個部分:結構部分、圍護部分及功能部分。小型建筑可用于結構部分,而作為圍護及功能部分使用,則有著更為廣闊的利用空間。
建筑結構,是建筑的骨架部分,對結構材料,有著較高的力學要求。竹材作為“植物鋼筋”,具有較高的軸向抗拉強度。竹材分為原竹和復合竹(衍生竹)兩類,原竹是天然竹經過處理但是仍保留明顯的竹特征,而原竹作為結構材料,往往可以體現(xiàn)出強烈的風格特征。以直線條方式利用,結構類似于木結構與鋼結構;以曲線條方式利用,結構則類似傳統(tǒng)竹編風格。
一般較小跨度空間,可用框架風格,而較大跨度空間,可用桁架及空間網格風格。
由縱橫交錯的竹梁柱組成建筑結構(圖1),梁柱竹子的粗細及數(shù)量,可根據(jù)建筑規(guī)模及建筑風格來確定??刹捎脗鹘y(tǒng)的拼接手段,也可以利用現(xiàn)代鋼構件實現(xiàn)竹桿之間更牢靠更自由的拼接。
類似排架結構,可參考木結構及鋼結構,可滿足較大的空間跨度需求(圖2)。該種類型結構較易實現(xiàn)結構形式上的創(chuàng)新。如越南竹建筑師武重義,擅長采用各種桁架造型,營造出恢宏的竹建筑整體形態(tài)。
圖1 框架結構
圖2 桁架結構
將竹建筑視作竹編產品,借鑒具傳統(tǒng)文化特征的手法加以創(chuàng)造,可建造出獨特的空間。竹材縱橫相錯,突出體現(xiàn)出竹材的柔韌之美。
原竹結構中,節(jié)點往往關系到結構的可行性和穩(wěn)定性,也直接影響著建筑的整體風格。
1)穿斗式拼插
傳統(tǒng)的拼接方式,若荷載過大,接頭處易出現(xiàn)破裂??稍谥窨涨还嘧⑺?、石膏等膠凝材料,結合螺栓,加強節(jié)點的薄弱處。建筑結構、小構件、竹家具,都常利用穿斗式拼插進行連接(圖3)。
圖3 拼插在空間圍合中的使用
圖4 麻繩捆綁
2)柔性材料捆綁
柔性材料包括天然柔性材料(竹蔑、藤條、麻繩、棕櫚)和金屬柔性材料(金屬絲)(圖4)。柔性材料捆綁竹條,可形成竹束、加長竹材及形成縱橫交錯的框架。
3)鞘連接
對附加長零件(鐵釘、螺栓、竹釘、木釘),對原竹進行穿透連接,稱為鞘連接。
該種連接可實現(xiàn)更大維度的竹材連接(圖5),為減小應力集中破壞竹材,可附加墊片在連接處。充分利用非金屬構件可以降低建造成本。鞘連接通常還可結合柔性材料捆綁,加強竹建筑結構的牢固性及風格化。
圖5 螺栓實現(xiàn)更大維度的竹材連接
圖6 固定金屬竹接頭
4)固定金屬竹接頭
原竹跟木材相比,連接難度更高。通過相應的處理,可讓原竹具有大小統(tǒng)一的金屬接頭,便于拆裝,實現(xiàn)更多的結構形式(圖6)。
竹建筑材料用于圍護,可形成多種風格空間分隔形式。圍護部分豎向圍護(墻體、門、窗)和水平圍護(屋面)。根據(jù)竹材的空間排列類型,可分為四種基本形式:平行排列(圖7)、交叉排列(圖8)、徑向排列(圖9)和空間排列(圖10)。
平行排列可利用原竹桿或竹片,可密集,可有間隙;交叉排列即為延續(xù)竹編風格,形成節(jié)奏感的空間,可鏤空,也可與其他片狀材料形成隔墻;徑向排列,則利用了竹桿的圓形斷面形狀,形成叢狀圍護;空間排列,則更多體現(xiàn)構成要素,靈活地圍合空間。
圖7 平行排列
圖8 交叉排列
圖9 徑向排列
圖10 空間排列
這部分,主要用于局部裝飾,以及裝飾品和用品的制造。竹制家具(圖11)、竹制裝飾品(圖12)、竹肌理墻面裝飾(圖13)等,可展示出設計者無窮的想象力。這一部分可獨立于竹建筑而存在,可融入普遍建筑環(huán)境,具有極其廣闊的發(fā)展空間。
圖11 竹制家具
圖12 竹燈具
圖13 竹墻面裝飾
竹材作為一種綠色環(huán)保建材,在建筑中的使用主要包括結構部分、圍護部分以及功能部分。竹材在這三方面的設計與技術創(chuàng)新,都意味著建筑與空間的創(chuàng)新。