郝琳 / Lin HAO
圖1 竹屋外觀
在香港,竹制的iphone手機(jī)套熱賣; DELL和ASUS在其高端的手提電腦中推出了竹面板;Tejo Remy(特霍·雷米)生產(chǎn)俏皮的前衛(wèi)竹家具;歐版BMW X5的內(nèi)飾板也是竹;就連OVAL公司的茶盤和自家的蹍板也是竹的。竹成為時(shí)髦貨是最近10年的事情,應(yīng)當(dāng)是伴隨著環(huán)保概念在企業(yè)和市場(chǎng)中的興起和深入而形成的。然而,在當(dāng)代的環(huán)境下,用竹去造屋確是一個(gè)新鮮事兒。其實(shí)也不完全新鮮。云南的版納還在造竹屋;KUMA先生也把原竹當(dāng)作建筑表皮處理,用竹子包裹建筑;香港的施工隊(duì)蓋再高的樓也是用竹腳架,密密麻麻看上去挺夸張的。竹子是一種禾本科植物,是 一種非常材料。與以上應(yīng)用不同的是,我們正在讓竹子可能成為未來綠建筑的主角。在四川的磁豐鎮(zhèn),一個(gè)兩年前被汶川大地震摧毀了的鄉(xiāng)村,村民們走進(jìn)今年五月完工開放的竹制社區(qū)中心,他們的驚訝和興奮溢于言表。而幾年前, 我們?cè)诶ッ魇啦┥鷳B(tài)城落成的竹屋是國際上第一棟多層全方位的竹結(jié)構(gòu)住宅。Oval Partnership在思考和實(shí)踐當(dāng)代竹建筑的設(shè)計(jì)與營造,以期迎接竹居時(shí)代的來臨。
對(duì)于我們和所有參與竹計(jì)劃的國內(nèi)外合作伙伴而言,竹包含了無限的概念——東方因素、因地制宜、中國制造、不盡不竭、藝術(shù)創(chuàng)意、生態(tài)環(huán)保、綠色人居等一系列深層的價(jià)值取向。
從以下6個(gè)方面的科學(xué)數(shù)據(jù),我們可以發(fā)現(xiàn)竹材在資源保育和環(huán)境方面,是優(yōu)質(zhì)的環(huán)保材料。
(1)生長(zhǎng)迅速。竹子是世界上生長(zhǎng)最快的植物,一夜之間能長(zhǎng)出1m左右,4~6年成材,生生不息,用之不竭。
(2)生命力強(qiáng),資源豐富。地球上共有1400萬~2000萬km2的竹資源。中國湖南、江西、安徽、浙江、福建各省平均有一百萬畝以上的竹林資源。若對(duì)其進(jìn)行有效的采伐,或許能補(bǔ)充貴重木材,或替代其他非環(huán)保建材。
(3)碳匯能力強(qiáng)。每公頃竹林固碳0.59T/ha·y, 是杉木的1.46倍,熱帶雨林的1.33倍。中國竹林碳匯總量占到全國森林植被總碳量的11%。
(4)材料能耗低。相同面積的建筑,竹子與混凝土的能耗比為1:8;與鋼材相比,相同過程中竹子的能耗僅為鋼材的2%。
(5)竹林因具有很好的涵養(yǎng)水原的功能,竹葉截留雨水,竹根備用根錯(cuò)節(jié),可以固定1000t/hm2水,固護(hù)土壤,因而具有保持水土的功能。1年可吸附900t/hm2灰塵。一片3萬hm2的竹林,每年吸收廢氣可達(dá)3860萬t。
(6)竹林的負(fù)氧離子含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他立地類型。竹林的負(fù)氧離子含量為15萬個(gè)/cm3~20萬個(gè)/cm3;一般森林為10萬個(gè)/cm3~15萬個(gè)/cm3;城市街區(qū)為1000個(gè)/cm3;密集住宅為50個(gè)/cm3。
考察到竹如此明顯的優(yōu)勢(shì),所以當(dāng)我們構(gòu)思未來社會(huì)時(shí),以竹資源利用為核心的環(huán)境生態(tài)保護(hù)和可再生建造就成為不可欠缺的要素。21世紀(jì)或許將成為我們對(duì)消費(fèi)社會(huì)的既有方式和價(jià)值觀進(jìn)行反思的時(shí)代。
從古代的書簡(jiǎn)到箭,從家用品到傳統(tǒng)的竹樓,從現(xiàn)代的棒球棒到竹葉片的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,運(yùn)用竹的技能和工藝十分豐富。竹集成材工藝的可持續(xù)性可以有效地發(fā)掘和拓展生產(chǎn)和利用資源的知識(shí)和技巧,并受到可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)價(jià)值觀驅(qū)動(dòng)而融入創(chuàng)意與環(huán)境產(chǎn)業(yè)。竹集成材從育林、加工、節(jié)點(diǎn)、建造、維護(hù)各方面都需要技藝與巧思。比如,無論是碳平、碳側(cè)、本平、本側(cè)的材料,在加工后的顏色和質(zhì)感,沒有相同的任何一塊板,如同燒窯,呈現(xiàn)出來的就是獨(dú)具的藝匠與巧思。結(jié)合示范工程正在開發(fā)的各類竹材與建造規(guī)范也意在發(fā)展行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和為大規(guī)模應(yīng)用與工坊創(chuàng)意做準(zhǔn)備??梢韵胂螅诜婚g,竹屋工藝的文化鼓勵(lì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的鄉(xiāng)民和合作者們重獲對(duì)生產(chǎn)方式的控制并獲得樂趣、尊嚴(yán)、自豪和價(jià)值。
靈活性強(qiáng):竹材可以形成標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件和板材,以不同的方式靈活地組合。竹房屋的靈活性能夠通過更換損壞部分而得到經(jīng)常性的維護(hù)。而且竹結(jié)構(gòu)建筑可以拓展。竹材可以廣泛利用在結(jié)構(gòu)、隔斷、面層等各個(gè)部分, 每一部分都可以發(fā)展調(diào)整, 適應(yīng)建筑生命周期里的變化。若以普通住宅的開展作為開發(fā)目的,也可采取竹集成材料“面板化”的工廠生產(chǎn)形式來降低成本、縮短工期、保證品質(zhì)、應(yīng)對(duì)技術(shù)人員不足等問題。
安全性高:由于質(zhì)量輕、彈性好,竹子的抗震功能非常突出。1989年,瀾滄—耿馬7.8級(jí)大地震中,許多佤族的竹房屋保存完好,未死一人。
建造速度快: 竹房屋只需很短的時(shí)間即可安裝完成。這種效率對(duì)自然災(zāi)害救助、快速減少傷亡或恢復(fù)災(zāi)區(qū)人民生活非常重要。
強(qiáng)度高:根據(jù)強(qiáng)度測(cè)試的數(shù)據(jù),竹與普通的木材如柏木、橡木相比,其強(qiáng)度是松木的1.5~2倍,約與橡木相當(dāng)。另外,竹材料還具有彈性好、抗沖擊力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。像這樣在強(qiáng)度和韌性上兼具優(yōu)越性的竹材料,可以說是真正適合地震區(qū)的建造。而且竹子具有良好的持久性,所以被長(zhǎng)期用于住宅的室內(nèi)裝飾。又因?yàn)槿键c(diǎn)較高,還有不易引起火災(zāi)的優(yōu)點(diǎn)。
健康的竹:具有獨(dú)特芳香氣息的竹子,含有對(duì)人體有益的萜烯類物質(zhì)。使用竹材料進(jìn)行床或者墻壁等室內(nèi)裝修,讓人有如置身森林之中,享受著獨(dú)特的竹林浴,獲得放松身心、安定精神的效果。同時(shí),竹材料中的多酚具有較強(qiáng)的抗氧化性能,壁虱及各類細(xì)菌不易滋生和繁殖,也便于清潔。結(jié)合天然涂料,竹產(chǎn)品對(duì)住戶的健康做了充分的考慮。
有意義的營造在于關(guān)注人們?nèi)绾握瓶仄渖睿⑶乙詧F(tuán)體的方式獲得其利益,讓共享許多重要價(jià)值的所有人能面對(duì)面進(jìn)行互動(dòng)。它和教育及社區(qū)工作和協(xié)助的專業(yè)領(lǐng)域有關(guān)。竹結(jié)構(gòu)房屋有利于減輕社會(huì)排斥性的城市化和建筑設(shè)計(jì)策略,這是極其重要的。以健康和安全為訴求的城鄉(xiāng)房屋問題,產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升,竹林種植、收割、粗加工、運(yùn)輸以及銷售等環(huán)節(jié)的就業(yè)機(jī)遇與 技能拓展,有助于 回應(yīng)中國在現(xiàn)代化過 程中的“誰是發(fā)展的 主體?誰是發(fā)展的受益者?”這樣的根本問題。其在解決鄉(xiāng)村發(fā)展方面的有效性具有意義。尤其是對(duì)中國這樣一個(gè)各地自然條件、文化傳統(tǒng)迥異的發(fā)展中國家來說,因地制宜,充分利用當(dāng)?shù)氐母鞣N資源(包括人力資源),在當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民積極、主動(dòng)的參與中形成一種可持續(xù)的、有效益的發(fā)展就變得更為重要。
綜上所述,當(dāng)全球經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向低碳模式、LOHAS的生活型態(tài)、創(chuàng)意與環(huán)保產(chǎn)業(yè)的時(shí)候,竹集成材建造提供了一個(gè)多元及切實(shí)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新計(jì)劃。國家和企業(yè)有必要檢討建筑綠色創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)政策和可持續(xù)發(fā)展的中小企業(yè)模式,并鼓勵(lì)綠領(lǐng)就業(yè)、創(chuàng)意、投資機(jī)遇、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。我們有理由相信竹房屋產(chǎn)業(yè)和相關(guān)企業(yè)在獲得扶持和正確信息的情況下會(huì)有長(zhǎng)足的進(jìn)展。
OVAL Partnership的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)成功完成世界上第一棟多層整體竹屋(圖1~5)。這棟竹屋是云南世博興云房地產(chǎn)有限公司(HEXY)與Oval Partnership聯(lián)合完成的“世博IN的家”生態(tài)城的一 部分。這一竹屋研究實(shí)踐項(xiàng)目在 中國云南省昆明市世博 INTEGER生態(tài)城開展。多層現(xiàn)代復(fù)合竹結(jié)構(gòu)住宅是中國現(xiàn)代房屋發(fā)展進(jìn)程中的里程碑。竹集成材發(fā)展成的2×4工法以及各類墻體板材的開發(fā)與實(shí)踐是整體性與可持續(xù)性房屋體系改革的積極示范,充分體現(xiàn)INTEGER創(chuàng)新模式。在國際上,阪神地震后,被考察的普通住宅中,鋼筋水泥式住宅的受災(zāi)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了2×4住宅。因而地震后出現(xiàn)了各住宅開發(fā)商積極投入2×4住宅銷售的現(xiàn)象。
使用竹材的原因是它可能是這一帶對(duì)生態(tài)最有利的建筑材料, 4年即可生長(zhǎng)成材, 并在生命周期里吸收CO2。竹幾乎可以在中國任何地方生長(zhǎng)。竹結(jié)構(gòu)很輕,因此比沉重的混凝土結(jié)構(gòu)更能有效地抗震;竹屋可以由當(dāng)?shù)卮迕窠ㄔ斐鰜? 而不需要重型的、昂貴的施工設(shè)備。昆明世博INTEGER生態(tài)城竹屋所使用的技術(shù)基于一個(gè)遮雨系統(tǒng)和復(fù)合板, 隔熱性能很高。這一成功技術(shù)的應(yīng)用潛力不可估量,它為中國的新鄉(xiāng)鎮(zhèn)提供可以負(fù)擔(dān)得起的、生態(tài)的建造方式。OVAL和當(dāng)?shù)貙W(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)(包括昆明理工大學(xué))的科學(xué)家、工程師們一起, 開展這個(gè)研究實(shí)踐和技術(shù)轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目。
竹結(jié)構(gòu)體系住宅是按照輕型木結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)形式,由竹集成材按一定的方式通過金屬連接件連接在一起而形成的盒子結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)體系由主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件(結(jié)構(gòu)骨架)和次要結(jié)構(gòu)構(gòu)件(墻面板、樓面板和屋面板)共同作用,能承受豎向荷載和橫向荷載,最終將荷載傳遞到基礎(chǔ)上,其抗豎向作用和橫向(風(fēng)、地震)作用的能力均超過木結(jié)構(gòu)房屋,具有經(jīng)濟(jì)、安全、生態(tài)、環(huán)保的特點(diǎn)(圖6、7)。
在竹結(jié)構(gòu)體系中,擱柵之間或擱柵與樓面梁之間是通過螺釘和不銹鋼連接件固定在節(jié)點(diǎn)上的,形成一種介于鉸接和剛性連接之間的半剛性連接。竹結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)是由構(gòu)件端部結(jié)合到一起的很短的一段長(zhǎng)度和把它們連接起來的連接件所組成的。如果這樣看待節(jié)點(diǎn),就可認(rèn)為力從構(gòu)件傳遞到節(jié)點(diǎn)上,節(jié)點(diǎn)再把這些力依次傳遞和重新分配給其他構(gòu)件??梢园堰B接節(jié)點(diǎn)處所承受的力分解為:抗拔力、剪切力以及彎曲產(chǎn)生的剪應(yīng)力。
圖2 竹屋主入口
圖3 竹屋平面圖
圖4 竹屋竹板外掛施工現(xiàn)場(chǎng)
竹結(jié)構(gòu)住宅的圍護(hù)體系采用了大量外墻節(jié)能技術(shù):(1)外墻施工時(shí),高度重視施工節(jié)點(diǎn)的處理,以防潮濕對(duì)建筑物的侵害;(2)用規(guī)格材組成的墻體框架,外覆結(jié)構(gòu)板材;(3)墻體空腔內(nèi)放置保溫棉,用于保溫、隔熱及隔聲;(4)設(shè)置隔汽層,用于隔絕蒸汽滲透;(5)隔汽層外側(cè)安裝石膏板;(6)墻體框架外側(cè)安裝結(jié)構(gòu)板材;(7)外覆透氣防潮層,用于阻隔外部濕氣進(jìn)入墻體,同時(shí)保證墻體內(nèi)的濕氣能排出到墻體外;(8)透氣防潮層外做外墻飾面。
竹材因其纖維長(zhǎng)度和組織結(jié)構(gòu)等方面的原因,物理力學(xué)性能如韌性、硬度、耐磨性、抗彎抗壓強(qiáng)度均優(yōu)于木材。但和木材比,也有令人遺憾的缺陷。竹子成長(zhǎng)快,吸收水分和養(yǎng)分多,所以比木材易霉變菌腐,特別是:(1)未經(jīng)處理或處理不充分的材料;(2)經(jīng)常處于受潮且通風(fēng)不良的環(huán)境的部位;(3)周期性的冷凝水使竹材時(shí)干時(shí)濕的部位;(4)屋面和窗邊滲漏潮濕部位。因此,必須注意對(duì)竹結(jié)構(gòu)住宅體系的日常檢查與維護(hù)。
防潮方面,竹材作為有機(jī)材料,具有濕漲干縮性和各向異性,當(dāng)竹材受潮時(shí),不僅容易變形、脫膠,而且容易引起真菌繁殖。真菌生存需四大條件,缺一不可:一定的氧氣、適宜的溫度(20℃~30℃)、一定的濕度(含水率為20%以上時(shí)真菌充滿活力)和真菌賴以生存的竹材本身。從以上四個(gè)因素來看,前兩者是不可改變的,后兩者可加以控制,應(yīng)采取下列措施:(1)增加屋面椽口懸挑長(zhǎng)度,設(shè)置窗臺(tái)滴水孔,材料搭設(shè)處設(shè)置擋水板以及采用密封和填縫材料減少雨水對(duì)建筑物的侵襲;(2)增加屋面坡度,保證散水坡度等保證建筑物排水暢通,減少水在建筑物上的停留時(shí)間;(3)選用和設(shè)置具有合理透水性能的防潮層,保證墻體內(nèi)的濕氣能及時(shí)排出;(4)采用經(jīng) 過加壓防腐處理的竹層積材。
防蟲方面,各種昆蟲可對(duì)房屋造成很大的破壞。它們不僅破壞竹制梁、板、柱,還能蛀穿電纜護(hù)套、保溫材料和各種裝飾材料。根據(jù)實(shí)際情況,可采取以下具體措施:(1)抑制;(2)現(xiàn)場(chǎng)管理;(3)土壤屏障;(4)底板和地基細(xì)部。
圖5 竹屋剖面
圖6 竹屋施工結(jié)構(gòu)1
圖7 竹屋施工結(jié)構(gòu)2
圖8 竹屋室內(nèi)
將竹材制成結(jié)構(gòu)用材有多種技術(shù)路線,但對(duì)于可持續(xù)房屋項(xiàng)目,竹集成材的制造技術(shù)最為合適,具體工藝流程如下:選料斷料→鮮竹開條→鮮片粗 銑→高溫熏蒸→高壓碳化→恒溫烘干→精確干銑→分色選片→涂環(huán)保膠→組胚熱壓→四面刨光→梳齒指接→二次墊壓→四面刨光→成品。齒板連接是竹集成材的最薄弱的環(huán)節(jié),竹集成材的破壞一般開始于齒板連接的破壞。試驗(yàn)中觀察到對(duì)于長(zhǎng)跨梁在彎曲過程中破壞時(shí)表現(xiàn)為齒板連接處斷裂,對(duì)于短跨梁在彎曲過程中破壞時(shí)表現(xiàn)為接近破壞載荷時(shí), 出現(xiàn)局部破壞;所以對(duì)于長(zhǎng)跨構(gòu)件齒板處的連接應(yīng)加強(qiáng),對(duì)于短跨構(gòu)件應(yīng)防止局部失穩(wěn)破壞。
為了既保持材料強(qiáng)度又便于機(jī)械加工,我們把竹集成材的平均含水量控制在9.0%的標(biāo)準(zhǔn)上。切割加工時(shí),使用超硬芯片鋸和金剛石切割器。釘釘子時(shí)需要注意的是竹子有容易炸裂的特點(diǎn),雖然也能直接釘入釘子,但這樣經(jīng)常引起炸裂,所以務(wù)必請(qǐng)先打孔再釘入釘子。
同時(shí), OVAL設(shè)計(jì)了室內(nèi)全部的竹家具(圖8),并由DASSO生產(chǎn)。工程結(jié)束后最有魅力的一點(diǎn)是漫屋飄逸的竹香。
受中國兒童少年基金會(huì)(CCTF,China Children and Teenagers’Fund)和全球四大會(huì)計(jì)師行畢馬威(KPMG)委托, OVAL Partnership為四川災(zāi)區(qū)磁豐鎮(zhèn)設(shè)計(jì)和建造慈善性質(zhì)的畢馬威安康家園綠色建筑(圖9~12)。項(xiàng)目已經(jīng)于2010年5月落成并榮獲多項(xiàng)國際獎(jiǎng)項(xiàng)。我們以畢馬威安康家園社區(qū)中心項(xiàng)目的設(shè)計(jì)建設(shè)過程做為起點(diǎn)和示范,以竹建造擴(kuò)展全國的綠色社區(qū)營建運(yùn)動(dòng),采用基金會(huì)支持、企業(yè)贊助和公眾參與的方式, 以賦予想象力的方式推動(dòng)共同合作和自力總體社區(qū)營造。這個(gè)低預(yù)算的慈善項(xiàng)目收到了義工人力資源的支持,以及來自30個(gè)國際和國內(nèi)的綠色企業(yè),科研中心和政府機(jī)構(gòu),通過合作的方式提供的經(jīng)濟(jì)資助。
在昆明竹屋的基礎(chǔ)上,我們?cè)贙PMG項(xiàng)目上開發(fā)適合大尺度公共建筑的大跨度竹框架結(jié)構(gòu)建筑。大跨度現(xiàn)代竹集成材的公共建筑物的開發(fā)具有特別的意義,比如竹集成材料體育館、學(xué)校和社區(qū)中心。公共建筑在緊急狀況下可以作為臨時(shí)避難所。根據(jù)地震多發(fā)國家日本的經(jīng)驗(yàn),一般認(rèn)為抗震性能較強(qiáng)的鋼筋水泥建筑,在較大的地震后都有損情。從環(huán)保意識(shí)出發(fā),在中國,公共建筑物擁有比普通住宅更高的主動(dòng)性和可行性,可以爭(zhēng)取政府的引導(dǎo)、擴(kuò)大開發(fā)。
四川地區(qū)素有竹建造的傳統(tǒng),但是傳統(tǒng)竹制建筑的缺陷在于,原竹材料未經(jīng)前期基礎(chǔ)可靠性的處理且使用隨意,結(jié)構(gòu)多為斗榫式連接,缺乏精度、氣密性、防火防腐性能,隔熱保溫功能的現(xiàn)代建造概念。本項(xiàng)目是用現(xiàn)代成材做梁柱體系框架結(jié)構(gòu)用材, 最大跨度為240× 450mm的12m長(zhǎng)弧形主梁。建筑共用竹材50m3。兩萬根4~5年生楠竹的竹原料經(jīng)過砍伐(避開封山育林期)、制壞、蒸煮(脫糖脫脂、防腐、防蟲)、碳化處理、干燥、修片、熱(冷)壓拼接、修片分色、指接拼板、二次熱(冷)壓拼接、四面刨光、防火、防潮處理后作為公共建筑的現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)大跨度空間用材。主要結(jié)構(gòu)材的加工工作在四川的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)完成。
對(duì)于大跨度竹梁構(gòu)件齒板處的連接問題,材料的指形結(jié)合重疊,導(dǎo)致接合處容易斷裂。所以材料壓合時(shí),指形結(jié)合處至少要錯(cuò)開2倍于單片材料厚度的長(zhǎng)度,以加大材料強(qiáng)度。中國很多竹地板生產(chǎn)為了節(jié)省材料,會(huì)把細(xì)小竹料填充到材料內(nèi)部,這也會(huì)降低集成材料的強(qiáng)度。竹集成材料的制造有很多條件,日本大體上分為結(jié)構(gòu)用、內(nèi)部造作用兩種,規(guī)格不同。除了以上的情況,壓合的時(shí)間控制、壓合力度等等,很多細(xì)微的問題都會(huì)影響到竹集成材料的強(qiáng)度。
與昆明的竹屋不同, 本建筑結(jié)構(gòu)體系暴露。結(jié)構(gòu)的位置、結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件造型和連接方式等一目了然(圖13~15)。我們稱之為“開放”的建筑。增強(qiáng)竹結(jié)構(gòu)的透明度,除了具有表現(xiàn)力外, 更重要的意義是在災(zāi)區(qū)和城鎮(zhèn)中對(duì)抗“豆腐渣”工程和明系建筑質(zhì)量與安全,亦同時(shí)利于對(duì)竹結(jié)構(gòu)體系的通風(fēng)與防潮和日常的檢查與維護(hù)。
主體建筑架空,脫離地面以促進(jìn)底層通風(fēng)和避免地面潮氣對(duì)竹結(jié)構(gòu)的影響。同時(shí),建筑屋頂在四周出挑,減少雨水對(duì)建筑物的侵襲;屋頂呈弓背形,也利于排水暢通和減少負(fù)荷。
關(guān)于竹結(jié)構(gòu)抗震性能,竹結(jié)構(gòu)的房屋提供了最基本的抗震元素,比如剛度與強(qiáng)度、延性、高強(qiáng)度重量比、冗余性、連接性。秸桿纖維制成的非結(jié)構(gòu)墻體有助于增強(qiáng)建筑物的側(cè)向抗力;弓形彎曲、對(duì)稱和受力均勻的平面布局,曲線的屋蓋框架與其他竹結(jié)構(gòu)件通過金屬釘連接錨固,一旦一個(gè)荷載通路失效,鄰近的部件和連接能夠補(bǔ)充其中相互連接,使得房屋成為一個(gè)堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)單元,這對(duì)于房屋在地震中保持完整性是十分重要的。
圖9 畢馬威安康家園鳥瞰
圖10 畢馬威安康家園北側(cè)
圖11 畢馬威安康家園社區(qū)中心平面
圖12 立面
圖13 畢馬威安康家園竹結(jié)構(gòu)構(gòu)件組裝現(xiàn)場(chǎng)
圖14 畢馬威安康家園竹結(jié)構(gòu)大梁施工現(xiàn)場(chǎng)
圖15 畢馬威安康家園竹結(jié)構(gòu)完工現(xiàn)場(chǎng)
圖16 畢馬威安康家園北向高窗、竹結(jié)構(gòu)與竹外掛板
圖17 畢馬威安康家園的半開放中庭
圖18 畢馬威安康家園前廊
圖19 本地藝術(shù)家在秸稈纖維板材墻體上繪制圖案
圖20 畢馬威安康家園的安全應(yīng)急體驗(yàn)教室的孩童
圖21 畢馬威安康家園半開放空間
圖22 畢馬威安康家園前廊活動(dòng)空間
圖23 畢馬威安康家園培訓(xùn)室北窗和太陽光管自然采光
圖24 畢馬威安康家園的CCTF安全應(yīng)急體驗(yàn)教室和太陽光管自然采光
中心使用的竹制品約50m3,換算成森林面積約合1800m2。被森林吸收的CO2量會(huì)因樹木樹種不同而不同,此次比較對(duì)象假定為針葉林中的杉樹,樹齡為70年。那么砍伐1800m2的森林面積就少吸收的CO2量約為95t。
KMPG社區(qū)中心設(shè)有圖書館、生態(tài)培訓(xùn)室、安全應(yīng)急體驗(yàn)教室、鄉(xiāng)民娛樂場(chǎng)所(圖17~22)。以現(xiàn)代竹建造為基礎(chǔ),我們所要展現(xiàn)的建筑專業(yè)作為包含了建立合作伙伴關(guān)系,公眾參與式發(fā)展,尊重鄉(xiāng)土知識(shí)和民眾的技能;重視實(shí)踐過程,體現(xiàn)開放建筑、多功能并存、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生產(chǎn)與地域風(fēng)格、地域材料與意匠的結(jié)合;提升基礎(chǔ)設(shè)施和鄉(xiāng)民延伸教育網(wǎng)絡(luò)服務(wù);改善包括對(duì)鄉(xiāng)民的生存權(quán)、居住權(quán)的尊重;并融合可持續(xù)與綠色環(huán)保的思維,實(shí)踐蘊(yùn)涵生命美學(xué)的綠色建筑。 社會(huì)主義新農(nóng)村發(fā)展的新思路在于是否適時(shí)地在“三農(nóng)”問題上對(duì)當(dāng)下的鄉(xiāng)村改革有所啟發(fā),包含扶貧、教 育、衛(wèi)生保健、婦女兒童、能源等問題,并對(duì)鄉(xiāng)土經(jīng)濟(jì)模式、生活方式、知識(shí)技能傳遞的改良有 所啟迪。所以KMPG社區(qū)中心雖然是一種微觀的鄉(xiāng)村建筑,其價(jià)值取向卻是以人為本和相應(yīng)的多元賦權(quán)計(jì)劃(Empowerment Scheme)。
開發(fā)竹材綠色產(chǎn)業(yè)將會(huì)帶動(dòng)竹林業(yè)的發(fā)展,創(chuàng)造就業(yè)機(jī)遇,提升創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高竹材的利用率和竹產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益,加快發(fā)展縣域經(jīng)濟(jì),為城鄉(xiāng)繁榮和農(nóng)民就業(yè)增收創(chuàng)造條件,而且可以加快轉(zhuǎn)移農(nóng)村勞動(dòng)力,不斷增加農(nóng)民收益,同時(shí)為住宅和公建的綠色人居生態(tài)開發(fā)提供答案。據(jù)報(bào)道,全國10個(gè)大竹鄉(xiāng),農(nóng)民人均每年從竹子得到純收入近千元,當(dāng)?shù)刎?cái)政收入幾億到幾十億元,占財(cái)政總收入的50%,成為地方經(jīng)濟(jì)的支柱和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。提升研發(fā)并與創(chuàng)意結(jié)合的竹建設(shè)產(chǎn)業(yè)會(huì)更大地增加經(jīng)濟(jì)附加值。
圖25 畢馬威社區(qū)中心剖面與被動(dòng)設(shè)計(jì)示意
在綠色技術(shù)方面,建筑強(qiáng)調(diào)了一系列鄉(xiāng)村綠色與智能戰(zhàn)略, 包括采用被動(dòng)式生態(tài)環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng),提升室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量并落實(shí)低碳計(jì)劃。新月形優(yōu)美的單層曲面結(jié)構(gòu),有效地利用不同時(shí)段與季節(jié)的太陽和氣流,使得多余的冷暖和照明能耗變得沒有必要。具體的被動(dòng)設(shè)計(jì)措施包括:建筑坐落最佳的東南朝向; 夏季屋頂南側(cè)挑檐遮擋夏日;冬季南側(cè)高窗引入溫暖的陽光; 屋頂太陽能導(dǎo)管引入自然采光,平衡室內(nèi)自然光分布(圖23、24); 南側(cè)景觀竹桿花架遮陰; 北立面帶狀窗減少冬季熱損失; 曲面屋頂順導(dǎo)盛行北風(fēng); 通過穿堂風(fēng)和高窗煙囪效應(yīng)自然通風(fēng); 建筑底層架空促進(jìn)自然通風(fēng)并減少基地影響;良好保溫性能的空心墻; 雙層節(jié)能木窗(圖25)。
除了全面地應(yīng)用預(yù)制的產(chǎn)自本地鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和永續(xù)林區(qū)的復(fù)合竹結(jié)構(gòu)竹材外,建筑 還創(chuàng)新地廣泛應(yīng)用新型環(huán)保低碳建材, 包括無污染的農(nóng)業(yè)秸稈纖維板材保溫墻體和屋頂構(gòu)造;復(fù)合竹材建筑圍護(hù)和室內(nèi)外地板;復(fù)合集成木環(huán)保窗。
建筑的其他可持續(xù)特點(diǎn)包括:先進(jìn)的鄉(xiāng)村教育智能通訊與教育設(shè)施,包括CCTF鄉(xiāng)村安全應(yīng)急體驗(yàn)教室中心; 在設(shè)計(jì)建設(shè)中融合了場(chǎng)地中擁有兩千年歷史的“土地廟”;竹梁柱結(jié)構(gòu)采用榫卯形式提升建筑的抗震性能;LED節(jié)能照明;本地的開放式生態(tài)農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村綠色生活方式培訓(xùn);景觀融合本地物種和用于鄉(xiāng)村灌溉的雨水利用。
今天的前衛(wèi)建筑師需要睿智地面對(duì)和主導(dǎo)社會(huì)問題的解決,并推動(dòng)先進(jìn)綠色相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)意與發(fā)展。從對(duì)目前生活方式的期望轉(zhuǎn)變對(duì)更持久的發(fā)展,牽涉到根本的道德和政治的決定。變革的時(shí)機(jī)總是伴隨著現(xiàn)代中國社會(huì)的必然轉(zhuǎn)化已日趨成熟。在這樣的背景下,以創(chuàng)新的當(dāng)代竹屋營造為基礎(chǔ),將可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃融入日常的生活和社區(qū)建設(shè)中,反映了協(xié)同參與竹計(jì)劃的先進(jìn)企業(yè)如CCTF、HEXY、KPMG、INBAR(International Network for Bamboo and Rattan)、YBkouki(日本建造公司)、KHANWIND①(北京可汗之風(fēng)科技有限公司)對(duì)環(huán)境問題和社會(huì)責(zé)任更為廣泛而深刻的認(rèn)識(shí)與具體的行動(dòng)。在新型建材與建造體系的研發(fā)和示范過程中,我們致力于關(guān)注整體生活樣式策略、商業(yè)策略與環(huán)境策略的互惠和串聯(lián)評(píng)估的重要性。我們從創(chuàng)新中看到了性能、價(jià)值、效益、美學(xué)風(fēng)范的提升和邁向可持續(xù)的大眾動(dòng)力與樂趣。健全的開發(fā)也增加了我們通過創(chuàng)意永續(xù)計(jì)劃提高大眾生活質(zhì)量和綠色產(chǎn)業(yè)提升方面的信心。
在成功地落實(shí)了竹屋和竹社區(qū)中心后,Oval Partnership正在參與籌劃全國一系列竹建筑建造。OVAL下一代的竹建筑將會(huì)在未來幾年陸續(xù)建成。
注釋
① 北京可汗之風(fēng)科技有限公司是目前全球領(lǐng)先的從事竹基復(fù)合材料風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)的公司。