竹建筑材料的應用領域研究

向學敏 郭彥麗

（宜賓職業技術學院， 四川 宜賓 644000）

竹材，是一種既古老又現代的建筑材料。通常在產竹區，就會有一定規模的竹建筑存在，竹材在東南亞、南太平洋和拉丁美洲國家鄉村建筑中的應用，具有悠久的歷史。竹材具有經濟性、生態性、人文價值等方面的優勢，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，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，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。

1 結構部分

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。

1.1 框架結構

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量，可根據建筑規模及建筑風格來確定。可采用傳統的拼接手段，也可以利用現代鋼構件實現竹桿之間更牢靠更自由的拼接。

1.2 桁架結構

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結構形式上的創新。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。

圖1 框架結構

圖2 桁架結構

1.3 空間網架結構

將竹建筑視作竹編產品，借鑒具傳統文化特征的手法加以創造，可建造出獨特的空間。竹材縱橫相錯，突出體現出竹材的柔韌之美。

1.4 結構節點形式

原竹結構中，節點往往關系到結構的可行性和穩定性，也直接影響著建筑的整體風格。

1）穿斗式拼插

傳統的拼接方式，若荷載過大，接頭處易出現破裂。可在竹空腔灌注水泥、石膏等膠凝材料，結合螺栓，加強節點的薄弱處。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一的金屬接頭，便于拆裝，實現更多的結構形式（圖6）。

2 圍護部分

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；交叉排列即為延續竹編風格，形成節奏感的空間，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

3 功能部分

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，可融入普遍建筑環境，具有極其廣闊的發展空間。

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新，都意味著建筑與空間的創新。