摘要:环境友好、资源节约、可持续发展等生态建设要求,是当今设计需要迈过的基础门槛。生态建设是未来设计发展…
环境友好、资源节约、可持续发展等生态建设要求,是当今设计需要迈过的基础门槛。生态建设是未来设计发展的趋势,环保材料则是生态建设发展的物质基础。
随着我国逐步落实可持续发展理念,落实节能减排,环保建筑材料的可重复利用性、低能耗性,正受到推崇。
同时,低碳环保建筑材料的在预制化、装配式等技术的加持下,可以更有效地降低施工过程对周边和生态的破坏。国际贸易中也有着【绿色壁垒】,环保产品更受偏爱,环保概念正得到前所未有的重视。竹材,亚洲传统建材,同时也作为取之自然、自带气质的可持续环保材料,正备受关注。天然林禁伐后,中国木材供给量每年大约减少2亿立方米,供需缺口每年约为4.5亿立方米。作为建筑用材,每60根竹子便可代替1立方米木材。
近年来,【以竹代木】【以竹代塑】的号召在业界不断被提出,2022竹建筑国际会议也将【竹子:最可持续的建筑材料】作为研讨主题。
现状及趋势
全世界约有100至1000多种竹子,主要有亚太、美洲、非洲三个竹区。我国作为竹子的原产国,成片竹林面积占到全球的三分之一。国内产地主要分布于珠江和长江流域,以福建省竹产业位居首位,浙江、江西、湖南、四川、安徽等地也是竹子的主要产地。福建永安,重庆梁平,浙江安吉等地,有漫山的竹海,有竹乡的美誉。
中商产业研究院预测,随着我国竹林面积的不断扩大,2022年中国竹林产量可达44.2亿根。竹材产业正以良好态势不断发展,但目前竹材企业规模普遍较小,品牌化程度较低,消费者对品牌的认知度较低;竹材本身虽无人不晓,但消费者对竹材工艺、用途以及新型竹材的认知度一般。
关于竹材
生长速度
竹子是乔木状禾草类植物,是世界上生长最快的植物之一。毛竹在30-40天内可以能长高15-18米,巨龙竹在100-120天内可长高30-35米。生长旺盛期每小时约增高4cm,慢时每昼夜高生长20-30cm,快时每昼夜高生长达150-200cm。同样的面积上,竹子的产量是树木的20倍。
碳足迹
竹林是世界上最大的环境二氧化碳收集器之一。与其他植物相比,竹子向大气中多释放30%的氧气,吸收更多的二氧化碳。据专家研究发现,一公顷毛竹的年固碳量为5.09吨,是杉木的1.46倍、热带雨林的1.33倍。
可持续的原料收获与利用,使低碳足迹的竹产品替代碳密集型材料成为可能;耐用竹产品可以长时间储存碳,助力实现碳中和目标。
性能
竹子的结构坚固,抗压、抗拉、抗弯强度都大于木材。竹子密度500-800 kg/m³;
抗拉强度1000-4000 kg/cm²,约为木材的2倍;
抗压强度250-1000 kg/cm²,约为木材的1.5倍;
抗弯强度700-3000 kg/cm²;
模量弹性:100,000-300,000 kg/cm³;
质量轻,弹性好,抗震功能突出。
竹应用
竹材较木材具有强度高、塑性好等优良的结构性能,被结构工程师们誉为【植物钢筋】。其强重比高,变形能力好,能够吸收和耗散地震中的大量能量,是建筑行业的理想材料。
但由于早期的传统竹结构存在防火、防虫、保温、隔声、防腐性能差等缺点,缺乏完整的理论体系,竹材在建筑工程中往往与简易、临时联系在一起。
原竹构建的制作,从竹产地选材,到脱糖、矫直、防裂老化处理,再到传螺杆工艺、圆弧杆弯制、悬挑杆制作等工艺,都会影响到最终呈现效果。对原竹的处理,常规有钢+竹、混凝土+竹、复合砂浆+竹等方式。
随着竹处理技术的完善,例如碳化、热弯等工艺,加之建筑师的想象力,现代竹建筑设计成为一门值得长久延续的可持续课题。
竹屋 @隈研吾Grand World Phu Quoc游客中心 @武重义水岸山居 @王澍新型改性竹材 ,既发扬了竹材本身的优良特性,也克服了原竹几何变异性大、含糖高、易虫蛀、质地不均匀、耐久性较差等缺点,受到结构工程师的广泛青睐。
胶合竹是一种具有特定纤维排列方式,且经过特殊工艺加工的天然竹纤维增强复合材料。
重组竹是将原竹机械加工成规则的竹片(束),再将竹片(束)同纹理方向经特定条件压制、裁削,最终胶合成规则的方材或板材。
竹木复合材料是以木材和竹材为主要原料,按照木质单板层积材的组坯方式,将竹拼板和木单板按顺纹方向层积胶合而成的板材。从加工到最薄的0.2毫米,到各种厚度形态的竹木材料。经处理后的竹木甚至可以作为大型结构构件使用,其最大跨度可达14m。
//应用呈现@空间
竹,兼具刚柔,可表虚实,自带高雅与诗意,拥有自己独有的风骨。从竹本身到改性材料;从片、条、板、块的各式形态,到编织和复合工艺;从天花板饰面,到墙地板材... 竹的衍生姿态不可谓不丰富。
竹林亭台楼阁 @阳朔君邻大院 竹苑 @郑州拾捨竹里馆 @宜宾//应用呈现@产品
产品设计上,竹也有自己的一方天地。竹制家具虽然已家喻户晓,但在现代设计中,新型竹家具设计可以将传统美学与现代手法结合,保留材质的特性与纹理的同时,适应现代消费者的品质追求与审美偏好。
在设计师的设计实践中,会将竹材与金属、亚克力等多元素碰撞出火花,也会结合编织等传统工艺,秉承创新与可持续理念,幻化出各式造型。
剖竹、削竹、弯竹、榫合、编织等传统竹工艺,在功能和美学上,兼具力量与韵味。
解构主义竹椅,利用自身材料的韧性,运用弯曲技术形成支撑,同时能够扁平包装运输。
Flat-pack Bamboo Stool微凹豆杯的设计,来自台湾的设计师,采用3年以上桂竹,经高温碳化干燥,手工打磨切削而成。手把设计将美军伞绳与竹片结合,便于收纳,亦可支撑手感。
微凹豆杯展望
竹的独特吸引力,来自于它的坚韧与柔软,天生散发着一种大自然的亲和力。竹材早已突破其原材料性能,在工艺和科技的不断探索下,这位可再生天然环保的材料,将在未来的可持续道路上,焕出更耀眼的光芒。
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