竹建筑初探-建筑说明材料.docx

《竹建筑初探-建筑说明材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《竹建筑初探-建筑说明材料.docx（19页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、竹建筑初探竹建筑初探一、研究背景由于经济的高速发展,人类无节制的从自然中掠夺资源,出现了一些打破生态平衡的现象,酿成了无法弥补的恶果和损失,比如过度的砍伐树木,造成了全世界范围内森林面积的逐渐缩小,土地荒漠化加剧,环境受到污染,水上流失严重。随着森林资源一点点的缺失,生态环境的逐步恶化,事态难以控制,残酷的现实使得人类不得不进行反思,人们越来越意识到保护生态环境的迫切性和必要性,在这个紧要关头,需要一种生态材料将部分木材取代,才能解决这个问题,人们急切的在寻找。这种材料应该有大量丰富的资源前提,同时具有很强的再生能力,可以满足上述要求的材料,便是竹材料。竹材作为一种传统的材料,虽然“廉价,却具

2、有很多天然优势,具有耐久性和安全性能,不可多得。有效的开发和利用竹材料,扩大竹材料的适用范围,加入新工艺和技术,是保护地球资源、让生活和谐舒适的有效途径。二、竹材料特性2.1竹材料的物理属性竹子属于禾本科竹亚科植物。竹材料优良的物理性能,成为人们对竹材料大加利用的充分条件。竹材料具有良好的强度性能,平均强度为木材数值的两倍。竹的平均密度P七。6gc时,密度小,相对的单位体积内质量就轻,但同时竹又很坚固,被誉为自然界最坚硬的植物之一。荷兰的一项试验检测显示,竹材料顺向的抗拉强度达到200MPa,可以与钢材媲美,抗压强度为74MPa,和水泥、豉在一个级别上。在我国古代帆船的制作工艺上,有一个秘诀可

3、以保证帆船的坚固,那就是选取极具支撑作用的竹作为材料,这样比欧洲那些帆船技术简单,却更实用和牢固。外形美观方面,竹是一种色泽极为淡雅的植物,具有自己特殊的纹理,无论弦切纹还是纵切纹,都极具美感,流畅、富有诗意。加上与生俱来的清香气味,更具有生命力,真是一种理想的装饰。材料。在设计中,应该利用竹材料外形上的天然优势,发挥竹的纹理感、色泽感。竹子的外形,便具有天然的艺术表现力,色泽、肌理、质感,是很多材料用人工修饰都无法比拟的。竹的生长让人不得不感叹自然造物的神奇,竹在出土前被称为笋,虽然笋与竹无论是体态、粗细、长短高度方面都有很大差异,但节数是从母笋开始便确定的,待出土以后直至长成竹,变化的是节

4、与节之间的长度和竹杆的直径,而不会再增加新节,一直保持上细下粗的阶梯状形态。竹的这一天然形态使其在纵纹受压力时可以保持抗力的均匀分布,横截面最大直径最长的根部弯矩最大,由下至上逐渐变小,竹杆越来越细长,最上面的弯矩趋近于零,这种天然构成的分配方式最为有效和经济。在此基础上,节又为竹增加了强度,有了节的支撑,使得竹子虽民,但却高而不折,一项实验测量数据显示,完整的竹比无节的竹段抗压强度高出20%。2.1.2竹材料的优势和劣势总结出竹材料的优势,这是我们明确为什么要提倡使用竹材料,明确本课题的研究目的和意义的关键一步。同时便于在以后的应用实践中发挥出竹的优势,以期达到最为优化的目的。竹材料是一种返

5、璞归真的材料,其正面的形象和象征的精神影响了世世代代的人。竹材料有以下优势：(I)生长速度快,再生能力强竹子是地球上生长速度最快的植物,它的生长速度快得惊人,资料显示最快一天二十四小时之内生长可达1米多,三个月可以长近4米,产量非常高。生长周期短,循环快,是名副其实的生态材料,三个月内可基本发育成型,一般35年便能够成材,可以砍伐使用。且只要根部没有被破坏,竹可以在被砍伐后延续生长,是一种可再生的材料,可以持续利用。相比来说,木材料的生长周期多达上百年的很常见,周期较短的也要1030年,平均需要25年方可成材,和竹子的生长周期不在一个数量级上。(2)成本低竹子不娇贵,不挑剔生长环境,对土质的要

6、求低,占地面积小,适应能力强,对环境也有一定的调节作用,所以种植成本低,加工简单,竹建筑比用普通材料建造成本便宜20%o质量轻经过实验测定,一般原竹竹材的平均密度为p0.6gcm3时,而钢材的平均密度为p7.85gcm3o抗拉强度高竹材料是最坚韧的材料之一,数据显示竹材料的抗拉强度可以和钢铁媲美抗挤压的强度比混凝土高,正是由于具有韧劲,即使顺着外力弯曲,也不会轻易折断。在我国重庆地区,有一种竹种叫寿竹,这种竹种能够承受10吨左右的重量,可以代替金属材料用来建造大跨度的弯顶,既能够承重,同时在某些情况下也保证了建筑物的采光效果。钢材的强度之高是众所周知的,虽然钢材抗拉强度的数值高于竹材,但是若加

7、入密度质量因素,按单位重量来计算,竹材料的抗拉强度数值为钢材的23倍,竹材料在纵向上的抗拉伸强度是中碳钢(含碳量为0.25%0.6%的碳素钢)的5一6倍。所以竹被誉为“植物界的钢铁。下表显示竹龄与强度的关系强度NZwun)播种期1年2年3年4年5年6年7年8年拉伸强度135174195188184180192214阴向抗压强度18.484960656967696775表2-2竹与其他材料各项指标对比竹子云杉钢混凝七抗B强以(NBn)35300902503501.2612.6抗瓜强度(NW)641104325035012.6126再生能力;7年80%300%3%6%元再生能力无再生能力被砍伐H的

8、再成熟期I年6080年施工污染轻微粒激中等产重发弃后处现容易停解容易降解可以回收形成建筑垃圾韧劲大,皮厚腹中空,具有一定的抗弯强度从竹本身的结构来看,竹子为圆管状结构,空茎植物,由大量致密的管状纤维组合构成,这也解释了竹材料为什么虽质地轻便却又坚韧。竹子纤维韧劲大强度高,即使超过弯曲强度也不会彻底折断,这种特性为竹材料的再利用与再生提供了可能性。竹材料的抗弯能力来源于其独特的腹中空结构,中空并不是竹材料作为天然材料的缺陷,相反在某种程度上这是一种符合力学原理的特殊结构形式。由于中空,可以在相同高度相同体积的情况下保证质量更轻,配合竹材料的皮厚特性,更增加了强度,人类的技术和大自然都在尽情的利用

9、这种空心的固体。拥有相同“腹中空结构的还有芦苇、鸟的骨头等,它们同样都质量很轻,看起来强度并不高,但实际上却具有较强的抗弯性,也不易被折断。一项近代材料力学的弯曲理论可以解释这一现象:在相同横截面积下比较,实心杆的抗弯强度远不如空心杆。竹材料的弯曲强度虽然不是最高,抗弯矩能力稍显逊色,但这也只是相对的,外力一旦超过弯曲强度,内部的管状纤维也更加弥补了弯曲度方面的略微不足,使得竹材料开裂后并不会弯曲断开。这种特性可以维持竹建筑的耐久性。可塑性强,可分割性好,易于加工因为竹材料易于切割和后期处理,易于进行搭建和构造,因此有助于设计师利用竹材料进行研究和创作。绿色环保,对环境造成的负荷小竹材料是名副

10、其实的绿色环保材料,比如竹吸收二氧化碳的能力很强,其茎可以固定水土,是一种很好的环保生态植物。竹材料没有射线的辐射,不会削弱材料的机械性能,而所有的人工材料都含有不同程度的辐射。2. 2.2竹材料传统意义上的劣势及应对方法纵然竹材料优点众多,但竹材料本身不可避免会存在不足缺陷,竹材料的天然劣势有：(1)各向异性问题,比如吸水膨胀J卜仁,结构不均,横纹受拉性较弱等;(2)易发生虫蛀、霉变、菌腐;(3)横向易开裂;(4)由于地域和其物理特性,存在采伐和运输过程中产生费用较高的问题。以上这些客观存在的问题,通过利学的方法是完全可以攻克的,对于竹材料木身具有的所谓劣势,我们可以欣然接受并用积极的方法应

11、对,有些问题可以采用避开的方式,有些问题可以用技术手段来攻克,现在大批的相关人员正在从事这项研究,这些劣势对于我们开发竹材料己经不构成威胁,目前还正在大规模的探索阶段。三、竹建筑艺术赏析本文以何陋轩为例，简析竹建筑的设计上的艺术性。3.1项目简介何陋轩是上海松江方塔园东南部一小岛上的竹构草盖茶室。以轩为主，配以周围的水与翠竹。设计者冯纪忠借用唐代刘禹锡的“陋室铭命此轩为何陋轩，其所营造的感觉是“轩在竹林中，水在竹轩处，一年四季，景色迥异。春雨一夜催竹生，此时可携锄寻笋，亲临农家之趣；夏日竹荫浓浓，时闻鸟鸣，却绿浓不知何处，清风袭来，暑意皆消；秋意萧瑟，竹叶稀落，如同潇湘妃所在潇湘馆，使人诗意奋

12、发；冬日，朔风吹，坐看白雪皑皑纷纷飘入碧绿池中，让人顿生年华流失，珍惜光阴之心。何陋轩高7米，长16.8米，宽14.55米，总面积510平方米。其建筑造形仿上海市郊农舍四坡顶弯屋脊形式，毛竹梁架，大屋顶，茅草屋，方砖地坪，四面环水，弧形围坪，竹椅藤几，古朴自然，与四周竹景互相交融，融为一体，浑然天成而别有风致。何陋轩为著名的建筑家、同济大学教授冯纪忠先生的杰作，曾在南斯拉夫召开的世界五十名知名建筑师作品展览会上展出并作重点介绍，1999年荣获上海市建国五十周年经典建筑铜奖。图3-1图3-3图3-5图3-73. 2空间的不确定性在何陋轩中，逐层跌落的平台，依次转向的踌躇不定的轴线，也正是设计者的

13、又一次实践。日影西移，弧墙段上，来时亮处现在暗了，来时暗处现在亮了，花墙闪烁、竹林摇曳，光、暗、阴、影由黑到灰，由灰到白，构成了黑分五彩的动画，同步平添了几分空间不确定性。”加上时间的因素，轩内空间显得更加生动。3. 3传统木构架的新意方塔园的大门、茶点厅、东门院墙内的垂门都以钢架取代传统木屋架，新意很足,但传统木构架意味仍浓。何陋轩内的竹构更耐人寻味,与木构架相去不远，与钢架似乎更近，但材质迥异。如果把大门的钢架比作唐柳公权的楷书，瘦劲挺拔，方折俊丽，那么何陋轩的竹构就是晋王羲之的行书，自然潇洒。3.4 灵感与意境何陋轩是设计者抒写创作主体之意的载体。弯如新月的轩草顶屋脊，其灵感来自浙江民居

14、。但轩屋脊又不是民居屋脊的翻版照搬，而是设计者取其情态作为地方特色予以继承的新产物，也是设计者超越塔园之外地区层次上的文脉延续。另外，地区层次上的文脉延续还表现在何陋轩所呈现的意境上。意境的创造能充分反映出创作者的审美情趣，同时使创作者的内心世界可超越其创造的客体，主体之意表达得要更充分更深刻。设计者说：“我们争取的意先于笔，自觉立意，而着力点却是在驰骋于自己所掌握的载体之间的。3.5 静中寓动，以小见大设计者早在组景刍议就谈到静观其实是动观的组成部分，又往往处于导线的尽端或终点。何陋轩正是设计者经深思熟虑之后，把轩建造在组景导线的终点，方塔园东南的小岛上。轩内宜静坐、静观、静思。设计者在何陋

15、轩答客问中说，“久动思静，现在宜于静中寓动，我设计时正是这样想的，在轩内静坐，虽跟前无多动景，但刚才方塔园内一大圈游过来，应接不暇，接受的信息是够多的了。此番静静想去“静故了群动，空故纳万境，思想任意驰骋，轩园虽小，可心遨游宇宙，不可谓不大。当心收回来时，从轩内又能遥见方塔，顿有所悟：小小何陋轩原来可包括方塔园设计的全部。这才是真正以小见大。陆机文赋中言立片言而居要，乃一篇之警策”，何陋轩就是理解方塔园之“诗眼，统领全篇之纲目。3.6 何陋轩何陋之有从建造何陋轩的材料来看，草盖竹构，不可谓不简陋，但简陋中透出的意境平淡，表现手法追求自然浑成不假雕塑，表达了一种朴素之美。钱钟书先生在中国诗与中国画中说：“南宗画的原则也是，简约，以经济的笔墨获取丰富的艺术效果，经削减迹象来增加意境(LeSSiSmOre.)。设计者在设计何陋轩时，也是取“简约法，亦即“削尽冗繁，我们只要把何陋轩与西部以楠木厅为主的园中之园比，或者与古典园林比，就能明了何陋轩是“以削减迹象来增加意境的。规划中原小岛还有通向南岸的桥及南岸还有建筑，现在都删了，原设计中的轩内还有墙与玻璃门，现在