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工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
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工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒

作者:四川境道原竹 时间:2019-11-01
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       在人类文明的漫漫长史中,有无数新奇的智慧结晶从大自然中孕育新生。除了那些让人脑中烟花盛放的灵光,各式各样“借“来的自然之力同样令人赞叹。260多年前富兰克林向大自然”借“来了电,130多年前麦克斯韦向大自然”借“来了磁场,而今天的主角,是陪伴了我们上千年的翡翠之力——竹。
       早在宋朝之前就有古人以竹造桥。被誉为中国“五大古桥“之一的安澜桥承载了上百年的风吹雨打,直到1962年才被现代材料改造。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
安澜竹桥现貌
       为何看上去科技感与厚实感都不算亮眼的安澜桥仍能承载几个世纪的风雨岁月,这就不得不提到大自然赋予其中的翡翠之力——竹,这一因作为熊猫独家食材而闻名的植物了。
竹子是高大乔木状禾草类植物,分布广泛且品种众多,当然并不是所有品种都能用于建筑材料。将竹节剖开可以看到,竹纤维并不是均匀分布的,越是接近竹节边缘分布越是紧密,而正是这竹纤维让竹变得生来不凡。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
竹节剖面
        既然你是这样的竹,那为什么不取其长去其短呢?所以这一次,人类向大自然“借“来了竹,并赋予它新的使命。一种建筑材料的发现并应用可能需要花上很多时间去实现,好在竹并没有让人类等太久。因为不同于“百年树木“的木材,生长4-5年的竹就具备了工程应用的优异资质。当然仅有资质还是不够,优质的竹材还要经历压制、碳化、胶合等层层处理,最终变成了它最好的样子——工程竹。
       工程竹在孕育的过程中又衍生出了不同的形式。通常的胶合竹由原竹中的抽取的竹条经处理压制而成,重组竹则是在这过程中若将竹条先压碎再通过高压压制而成。胶合竹的密度通常在650kg/m³-到680kg/立方米,而重组竹的密度可以达到1000kg/m³。不同的工艺赋予了他们不同的性能,相对来说重组竹的耐久性能更出色,但材料的可塑性上又不如胶合竹。因此不同形式的工程竹也被赋予了不同的应用。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
工程竹诞生记
        工程竹这个身份似乎有些微妙,它是竹,但又不像竹。你可以看到清晰可见竹节,但它的弹性模量却可以达到碳钢的1/15;你可以触摸到真实竹材的纹路,但它的户外耐久性却可以达到50年;你甚至可以从一个工程竹产品中嗅到竹子的气息,但它燃烧等级却可以达到难燃级。正因如此,越来越多的设计师盯上了这个充满古典气息却又现代化十足的“新型材料“。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
工程竹——胶合竹
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
工程竹——重组竹
       何谓一发而不可收拾,大概工程竹就是这个样子。地板,内外墙面装饰,建筑模板、室内外吊顶,门窗体系、结构材、装配式建筑等领域都能看到工程竹日渐活跃的身影。
       位于西班牙马德里的巴拉哈斯机场,大厅主色调为米黄色。为了在整体风格上达成一致,屋顶设计中大量使用竹片,整个屋顶宛如波浪绵延起伏,既充分利用了自然光,起到节约能源的作用,又使厅内的光线柔和,令人赏心悦目。值得一提的是,所用的长条竹片均经过防火处理,而且均来自于中国。
马德里巴拉哈斯国际机场
       尽管在结构材方面的应用还不算成熟,但也有敢于“吃螃蟹”的设计师迈出了大胆的一步。在美国伊利诺伊州机场中,设计师大胆的将工程竹应用于机场屋面的结构檩条中,与钢结构屋面巧妙融合,使整体风格既有现代工业的冰冷,也有自然触感般的温暖。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
美国伊利诺伊州机场
       更有设计师将工程竹完全作为小型竹建筑的结构材使用。宝马汽车推出了全工程竹结构的太阳能充电车棚,可以看出工程竹的连接节点形式与钢结构非常相似。由于装配式程度非常高,这样一个车棚仅需要3-4小时便可拔地而起,非常符合当下建筑行业对于装配式建筑的趋势。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
宝马汽车充电车棚
而在中国市场中,也逐渐出现了工程竹作为结构材的身影。在武汉农业嘉年华竹建筑项目中,梁、柱以及屋面结构均选用工程竹作为结构材料。
竹子建筑深化
武汉农业嘉年华竹建筑项目
        室内外装饰方面工程竹也逐渐留下来自己的脚印。美国迈阿密某商场中,设计师将工程竹应用于室外吊顶材料,整体设计效果自然大方。即使与现代装饰材料放在一起,竹材也完全没有显得老气,反而将古朴自然的元素注入现代风格的建筑之中,给建筑增加一份庄重感。
工程竹,一瓶透着现代醇香的古酒
美国迈阿密某商场室外吊顶
        或许是出于这样或那样的原因,工程竹在国内市场的认可度还不算很高,并且没有专门的规范支持其在国内市场中被广泛应用,因此即使已经有了许多创意的火花,项目仍然需要时间去孕育孵化。例如在桂林万达文旅展示中心的设计方案中,设计师完完全全的将工程竹融入进单向跨度达到3000米的穹顶结构里,仿佛整个人置身于竹林之中视觉效果令人叹为观止。
竹装饰
桂林万达文旅展示中心
        但在国际市场中,工程竹已被纳入ASTM美国材料实验协会国际标准。其中最重要的是ASTM D5456《用于结构复合木材评估的标准规范》。此标准由ASTM的技术小组委员会D07.02.03制定,针对结构复合木材,也可用于结构和薄木用的纤维材料。除此之外,相关的试验检测标准、性能规范标准也都一并出台。根据ASTM D5456中数据,工程竹的弹性模量可达到13200MPa,弯曲强度可达90Mpa,顺纹抗拉强度可达200MPa,顺纹抗压强度可达95MPa,相比于常用木结构材料,力学性能要高出15%-20%。一旦国内外相应的技术规范成型,再加上竹材生长周期的天然优势以及良好的可加工性,无论是在结构设计还是建筑装饰设计方面,工程竹在未来建筑市场必然大有可为。
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