南美典型竹建筑：筑墙工艺及结构技术

2023-10-12 理论教育版权反馈

【摘要】：以竹子和泥土／石灰为天然原料的筑墙工艺，在时代变迁和人类建筑文明的演变中，占据了很长的时间，在很多地区一直沿用至今。图6－1南美典型民居图6－2上海世博会印度馆传统的竹建筑多为杆系结构，采用捆扎方式进行杆件连接。同样是上海世博会，德中同行馆最大的亮点是成功地将先进的预制装配技术用在了这座由巨龙竹和竹层积材共同构造的时尚建筑中，实现了工厂预制、现场组装，且无损拆卸的模式。

在距今6 000多年的新石器时代，当人类从穴居和巢居时代转向地面建筑的时候，竹子就开始发挥重要的作用。尽管建筑受地域文化、风格和观念的影响较大，但是世界各地流传的传统竹建造技术却惊人地相似。以竹子和泥土／石灰为天然原料的筑墙工艺，在时代变迁和人类建筑文明的演变中，占据了很长的时间，在很多地区一直沿用至今。

在亚洲，1929年发现的中国四川广汉三星堆二期文化遗址的房址中，出土了木棍和有竹片痕迹的火烧土块，推测是竹编木骨泥墙的建筑遗址。当时巴蜀居民就地取材，在地面上挖沟槽，槽中立木柱，间以小木棍或竹棍作为墙骨，在里、外两面涂草抹泥成为墙壁，并经火烧烤，顶部以竹、茅覆盖，底架也采用木或竹架构。而考古工作者在成都金沙遗址（商代晚期至西周前期）也发现了大量的房屋建筑遗址，均为挖基槽的木（竹）骨泥墙式建筑。

在台湾，至今尚还保留了数量不多的“竹厝”（利用竹子和泥土所搭建的房屋）。厝顶可用竹子、茅草、甘蔗叶或铅板覆盖，墙壁则用竹竿分隔，竹编抹灰土、石灰等。房屋的主梁通常采用多年生的孟宗竹、刺竹、麻竹或桂竹，不用铁钉而只用竹钉作为榫头。通常墙壁用竹片编织而成，再敷上泥土，外表抹上石灰，门窗皆用竹片编成。柱脚的空间填土或石头，以保坚固。经济实用、夏天凉爽，且抗震性能良好。在孟加拉国约有70%的人口居住在各种形式的竹屋中。在哥伦比亚、厄瓜多尔和哥斯达黎加等拉美国家，竹建筑业非常发达，造型典雅的竹楼、竹亭及其他风格各异的竹建筑随处可见。

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图6－1　南美典型民居

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图6－2　上海世博会印度馆

传统的竹建筑多为杆系结构，采用捆扎方式进行杆件连接。图6－1为南美地区的典型民居，此类型竹屋通风、采光性能良好，充分利用了竹子本身的结构性能，抗震性能尤其突出。经过防腐、防虫处理后的原竹被巧妙地设计成各种形式的结构柱、结构梁和屋架。

2010年上海世博会，更是有9个场馆融入了竹的元素，其中有多个大型场馆，令人惊叹不已。其中，印度馆（图6－2）建造了世界上最大的竹穹顶，直径35m，其上种植了各种绿色植物。穹顶由36根1／2的圆弧状竹肋组成，每根竹肋由9根直径100mm 毛竹呈三角形排列。为了增强结构的整体稳定性，从近地面开始每隔一定的距离在环向设置了竹箍（9道）或钢箍（4道）。竹节点连接部分同样使用了填充水泥砂浆加螺栓固定的方式。

现代原竹结构的节点采用了钢结构连接方法，根据结构需求，人们设计了各种形式的连接节点，可方便地将竹构件、钢构件或竹与混凝土构件连接成一体，形成了形式多样的空间结构体系。图6－3、图6－4为典型的捆扎竹建筑节点和钢—竹节点。

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图6－3　竹与竹的连接

pagenumber_ebook=161,pagenumber_book=149 (www.chuimin.cn)

图6－4　竹—混凝土的连接

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图6－5　德中同行馆

原竹结构在形态和结构特性上都最大化地保留了植物的特性。但是，通过一定的物理、力学和化学等手段，将竹子的各种单元形式（竹条、竹篾、竹单板、竹碎料、竹纤维等）组合成能够满足工程、结构和环境等方面用途的材料，是人们在工业化生产模式下的又一次思考，这便是近些年出现的工程竹材。同样是上海世博会，德中同行馆（图6－5）最大的亮点是成功地将先进的预制装配技术用在了这座由巨龙竹和竹层积材共同构造的时尚建筑中，实现了工厂预制、现场组装，且无损拆卸的模式。经过巧妙设计的金属连接一端被预埋在填充了水泥砂浆的竹筒中，另一端通过螺栓和其他构件相连。世博会后此馆已移置浙江杭州。

20世纪末，竹／木胶合技术得到了快速发展并应用，研发生产如胶合木、单板层积材、重组竹等系列工业化竹木材料，消除了原竹／木的结节、虫蛀、外形不规则等天然缺陷，力学性能稳定、优异，完全可以满足现代建筑结构对材料的强度、刚度与耐久性要求。由于现代竹／木结构优异的抗震性能和可装配性能，“5·12”汶川地震后，受到了空前的重视，张齐生院士提出采用竹材重组材作为结构材料建造装配式抗震民宅，并在南京林业大学校园内建造了一幢两层重组材竹结构抗震民宅示范工程（图6－6）。黄东升设计了一种带消能节点的装配式竹（木）框架结构体系，即采用重组竹（或规格木材）作为结构材料，将框架节点设计成金属屈曲型消能阻尼器，分别在广东省清远市、青海省玉树地震灾区、四川省青川地震灾区建造了带消能节点的竹（木）结构示范建筑（图6－7）。

此外，以北美现代木结构为代表的轻型木结构技术已经在我国获得了广泛的认同，鉴于木材资源稀缺的国情，我国学者提出应用高强竹质复合材料建造现代竹结构抗震房屋，分别发展了轻型竹结构、重组竹框架结构和钢竹组合结构等现代竹建筑结构体系。

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图6－6　南京林业大学重组竹示范房屋

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图6－7　青川县竹结构示范房

目前，我国已经在江苏、四川、湖南等地建造了多幢多层竹结构房屋、桥梁，竹结构建筑的研究也受到了日益重视，我们相信，在不久的将来，竹结构将和木结构一样，成为一种重要的新型结构体系。

南美典型竹建筑：筑墙工艺及结构技术

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