摘要：竹材是可快速再生的自然材料，在性能上具備多種優(yōu)點(diǎn)。在越來(lái)越注重綠色設(shè)計(jì)的今天，竹材無(wú)疑是一種環(huán)保材料。然而，從傳統(tǒng)認(rèn)知上看，竹材被普遍的應(yīng)用于鄉(xiāng)村空間的建設(shè)。本文通過(guò)論述竹材作為今日建筑材料的可行性以及竹材在目前建筑方面的應(yīng)用實(shí)例，闡述了竹材在今后建筑界應(yīng)用的前景。

關(guān)鍵詞：竹材 竹材膠合板 可快速再生 環(huán)境友好

人類(lèi)從大自然攝取能量與資源，建造人居環(huán)境，同時(shí)釋放垃圾、污水、廢氣等污染物。在經(jīng)歷200多年的工業(yè)化和城市化之后，人們發(fā)現(xiàn)地球的生態(tài)正因?yàn)槿祟?lèi)的活動(dòng)而急劇惡化一一人口膨脹、大氣污染、資源耗竭、森林退化、溫室效應(yīng)、極端氣候……人類(lèi)在獲得高度舒適生活的同時(shí)，也走上了自我毀滅的道路。環(huán)境意識(shí)的覺(jué)醒使人們開(kāi)始關(guān)注地球的可持續(xù)發(fā)展，歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始倡導(dǎo)綠色城市、綠色建造、綠色生活，從建筑法規(guī)到建筑標(biāo)準(zhǔn)的修訌無(wú)一不指向一個(gè)更加可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。在建筑材料的領(lǐng)域，眾多國(guó)家紛紛制定綠色標(biāo)準(zhǔn)，一方面保護(hù)不可再生的地球資源及生態(tài)環(huán)境，另一方面關(guān)注人居環(huán)境的質(zhì)量。因此對(duì)綠色建材的研究成為未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向。為了人類(lèi)的持久生存和發(fā)展，人們所面臨的迫切課題，是如何生產(chǎn)和應(yīng)用將環(huán)境負(fù)荷減至最低、再生率增至最大的材料。這個(gè)過(guò)程要考慮材料“全生命周期”的完整性，從原材料開(kāi)采到產(chǎn)品生產(chǎn)到產(chǎn)品應(yīng)用、產(chǎn)品廢棄的一個(gè)全過(guò)程。在這些綠色建材中，竹材具備很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

一、竹材的潛力與困境

伴隨城市化的過(guò)程是對(duì)自然材料的大量消耗，我國(guó)森林資源本就較為貧乏，特別是國(guó)家實(shí)施了天然林保護(hù)工程后，長(zhǎng)江、黃河上中游禁止和限制砍伐木材。據(jù)預(yù)計(jì)，中國(guó)2020年的木材缺口將超過(guò)1.5億立方米，中國(guó)需要長(zhǎng)期從國(guó)外大量進(jìn)口木材。因此，尋找木材補(bǔ)充品，以解決木材緊缺的問(wèn)題已勢(shì)在必行。另外，隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境重視程度的上升，2013年伊始，由發(fā)改委和住建部聯(lián)合發(fā)布了“1號(hào)文件”——《綠色建筑行動(dòng)方案》，《方案》提出，因地制宜、就地取材，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和資源稟賦，大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。在美國(guó)的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)LEED中，也將竹材列為鼓勵(lì)使用的建筑材料。

上述兩大動(dòng)力將使竹材具備未來(lái)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

竹子是我國(guó)的第二森林資源，我國(guó)竹林面積占世界第二位，竹材產(chǎn)量則幾乎占全球的50%，因此竹材資源豐富且集中，易于收集與貯運(yùn)，具有投資少、加工工藝較為成熟、竹材人造板質(zhì)量不遜色于木材人造板的特點(diǎn)。為此，發(fā)展竹材具有廣闊的前景。

然而，竹材目前的發(fā)展?fàn)顩r卻并不甚理想。竹材地板在歐美十分受歡迎，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品在國(guó)外銷(xiāo)售情況良好，在國(guó)內(nèi)卻屬于弱勢(shì)產(chǎn)品，市場(chǎng)份額與傳統(tǒng)三大類(lèi)型地板相比，仍然很小。這一方面受制于傳統(tǒng)思想，另一方面與設(shè)計(jì)師的了解與推廣有一定關(guān)系。在中國(guó)，木文化與竹文化都已源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但從普及和使用的角度看，兩者存在較大差異，古代“盛木為懷”的情節(jié)影響極其深遠(yuǎn)，因此，木，代表著大眾化的文化；而竹，因?yàn)閰^(qū)域生長(zhǎng)所限，內(nèi)空，即便可用作建筑材料，也多是在南方鄉(xiāng)村地區(qū)，在大多普通市民的意識(shí)里，傳統(tǒng)的竹材，往往是與鄉(xiāng)村形象甚至貧窮聯(lián)系在一起的。設(shè)計(jì)師也習(xí)慣使用傳統(tǒng)的木材，對(duì)木材的性能比較熟悉。使用竹材的設(shè)計(jì)師往往帶有一定的環(huán)保理想，自覺(jué)推薦竹材的設(shè)計(jì)師畢竟還是屬于少數(shù)。因此竹材在國(guó)內(nèi)的都市空間之應(yīng)用仍然非常受限，產(chǎn)量上不去，價(jià)格自然下不來(lái)。

因此，對(duì)竹材的研究與推廣具有重大意義。

二、竹材的類(lèi)型與特性

從材料形態(tài)角度來(lái)說(shuō)，竹材的基本構(gòu)成單元有竹稈、竹片、竹篾、竹皮、竹絲等。竹稈就是竹子的軀干部分，如果把竹稈橫切成小段，則成竹筒；竹片是經(jīng)過(guò)竹稈沿著圓心方向開(kāi)片、修整后形成的截面為狹長(zhǎng)矩形片材；竹篾則是竹片在厚度方向經(jīng)劈裂成較薄的單元；竹絲是把竹稈壓破后用梳花機(jī)加工成細(xì)長(zhǎng)形狀的竹單元。竹皮是由竹筒旋切、竹集成材刨切或鋸制方法制成的大片薄片狀材料；竹席是用竹篾或竹絲編織而成一定規(guī)格的席子；竹材膠合板則用竹片或竹席、竹絲通過(guò)一定的排列組合方式用膠水粘合在一起形成的板材。由于竹稈和竹材膠合板是建材的主要材料，下文主要就竹稈及竹膠板的特性進(jìn)行闡述。

①竹稈：竹稈用作建筑及室內(nèi)空間建造的原竹一般要求長(zhǎng)且直，使用比較普遍的是毛竹。竹稈一般經(jīng)過(guò)初步加工，即可用于建筑空間的建造，而且固定節(jié)點(diǎn)的方式較簡(jiǎn)單，而且即使拆除下來(lái)，也可以再次利用。研究表明：相同面積的建筑，竹稈與混凝土的能耗比為1：8。與鋼材相比，相同過(guò)程中竹稈的能耗僅為鋼材的1/50。而竹稈本身所具備的特點(diǎn)亦符合可持續(xù)性發(fā)展的要求。竹子是世界上生長(zhǎng)最快的植物，在2～3年即可成材，而木材至少需要25年。因此從全生命周期的角度看，竹稈是環(huán)境負(fù)荷很低的建材。一般來(lái)說(shuō)，竹稈的密度只有鋼材的1/10，其單位重量抗拉強(qiáng)度為剛才的3-4倍，故科學(xué)家把“植物界的鋼鐵”稱(chēng)號(hào)給了竹材。竹稈由于中空，所以質(zhì)輕，又由于竹纖維生長(zhǎng)方向一致，其抗壓抗彎性能很好。竹稈的干縮率低于木材，但干燥時(shí)失水陜而不勻，容易徑裂，順紋抗剪強(qiáng)度低于木材。氣干竹材吸水性強(qiáng)，順紋抗拉強(qiáng)度較高，平均約為木材的2倍，單位重量的抗拉強(qiáng)度約為鋼材的3～4倍。竹稈用作結(jié)構(gòu)材料時(shí)，為了避免其容易徑裂的缺點(diǎn)，可在竹稈的兩端加注水泥再裹以鋼圈。

②竹材膠合板：根據(jù)構(gòu)成單元與排列方式的不同，竹材膠合板主要可以分為竹片膠合板、竹席膠合板、竹絲膠合板、竹碎料膠合板（又叫竹刨花板）、竹木膠合板。由于竹材和木材本身材質(zhì)不同的影響，因此竹材膠合板在物理力學(xué)性能方面有著許多木質(zhì)人造板比不上的優(yōu)良特性，如強(qiáng)度高、彈性和耐沖擊性能好等優(yōu)點(diǎn)，是一種很好的非木質(zhì)人造板原料。竹材膠合板可用來(lái)制作竹地板、竹家具，也可作為建筑空間的裝飾材料。竹材膠合板表面的質(zhì)感較為特別，呈現(xiàn)出直線排列的肌理。色彩上既有原竹的淡黃色，也有各種經(jīng)過(guò)碳化的黃色、深褐色等色彩。其中竹絲膠合板（又名重組竹膠合板）的強(qiáng)度最高，質(zhì)感最優(yōu)美。

三、竹材在當(dāng)代都市空間中的應(yīng)用

竹材因其可快速再生的特性，逐漸被視環(huán)保為時(shí)尚的都市人所接受，尤其在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，竹材是一種非常熱門(mén)的材料。當(dāng)代都市空間的基本特征是現(xiàn)代性、簡(jiǎn)潔性、時(shí)尚性，在都市空間的營(yíng)造中，竹材的選擇與組合方式因空間風(fēng)格差異而略有不同，主要分為“簡(jiǎn)潔風(fēng)格”、“高技風(fēng)格”、“人文風(fēng)格”。

1.簡(jiǎn)潔風(fēng)格

簡(jiǎn)潔風(fēng)格是最基本的類(lèi)型，其特征是應(yīng)用大面積的竹材膠合板代替木板，簡(jiǎn)潔大方是其根本形象特征。竹材的首要優(yōu)點(diǎn)是可快速再生，在強(qiáng)調(diào)綠色環(huán)保的項(xiàng)目中，具備很大的優(yōu)勢(shì)。其次一般的竹材膠合板的強(qiáng)度和密度都比木材膠合板高，其表面的線條質(zhì)感也有特殊的美學(xué)效果。這種類(lèi)型的空間應(yīng)用非常多，包括商業(yè)空間、辦公空間、居住空間、文化空間等，比較典型的案例有無(wú)錫大劇院、萬(wàn)科大梅沙總部、馬德里機(jī)場(chǎng)第四航站樓、微軟中國(guó)總部辦公室等。

無(wú)錫大劇院由芬蘭設(shè)計(jì)師佩卡·薩米寧設(shè)計(jì)，該劇院總建筑面積約7.8萬(wàn)平米。劇場(chǎng)內(nèi)的每張座椅，到墻面的吸音板材料，哪怕是一個(gè)不起眼的門(mén)把手，所有原本要用木材的地方，在這里都毫無(wú)例外地用更環(huán)保、價(jià)低的竹材替代了。僅歌劇廳墻上裝飾板塊就用了2萬(wàn)多片竹塊，涉及1萬(wàn)多個(gè)品種。每一塊都是單獨(dú)設(shè)計(jì)，既有微造型，又要滿足聲學(xué)效果，由電腦數(shù)控進(jìn)行切割。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)比較，竹材比木材具有更高的密度，更加堅(jiān)硬和密實(shí)。在歌劇院或樂(lè)廳中，布置在墻面上的聲學(xué)調(diào)節(jié)體應(yīng)使用厚重密實(shí)的材料，以獲得足夠的表面質(zhì)量，從而達(dá)到良好的低頻反射效果。竹材比木材重，意味著它的使用厚度可以更小，可以比普通木材使用更少的材料。聲學(xué)專(zhuān)家們認(rèn)為，竹材是一種非常適合在歌劇院和音樂(lè)廳內(nèi)部使用的可再生環(huán)保材料（圖1）。萬(wàn)科大梅沙總部由美國(guó)建筑師斯蒂文霍爾設(shè)計(jì)，12萬(wàn)平方米的裝修，從地板到室內(nèi)穿孔屏風(fēng)、天花穿孔吸音板、家具、門(mén)等部位，沒(méi)有一片木材，全部用竹材替代。竹子也一個(gè)特點(diǎn)，表皮非常硬，里面比較軟，加工起來(lái)比較方便，中國(guó)現(xiàn)在雖然大量生產(chǎn)竹子，但把竹子應(yīng)用到家具應(yīng)用到室內(nèi)裝修，還是一個(gè)較新的課題。萬(wàn)科總部獲得了美國(guó)USGBC（美國(guó)綠色建筑委員會(huì)）的LEED鉑金獎(jiǎng)（圖2）。2003年，歐洲知名建筑設(shè)計(jì)師理查德，羅杰斯為馬德里機(jī)場(chǎng)的第四航站樓設(shè)計(jì)了一個(gè)富有地中海特色的波浪形屋頂，出于環(huán)保理念，他決定啟用竹材。這個(gè)機(jī)場(chǎng)的屋頂所使用的是本色側(cè)壓多層竹板，質(zhì)輕、強(qiáng)度高，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的防火處理，具有吸音效果，結(jié)合波浪形的屋頂，線條感強(qiáng)烈，非常優(yōu)美。

2.高技風(fēng)格

高技風(fēng)格主要指用竹竿作為支撐結(jié)構(gòu)的材料，同時(shí)結(jié)合其他高技術(shù)手段，使竹建筑呈現(xiàn)出高技術(shù)的形象。德國(guó)藝術(shù)家馬庫(kù)斯海因斯多夫所做的系列竹建筑呈現(xiàn)出高技的特點(diǎn)，他自2007年起，為“德中同行”項(xiàng)目在中國(guó)的南京、重慶、廣州、沈陽(yáng)、武漢等地設(shè)計(jì)城市廣場(chǎng)中的臨時(shí)性“竹亭”，成為“德中同行”活動(dòng)的標(biāo)志性建筑。該項(xiàng)目的最后一站在上海世博會(huì)，這座建筑面積330平方米的“德中同行之家”用了96根8米高的巨龍竹做支撐，主要建筑結(jié)構(gòu)件和里面的家具都用的是竹材。設(shè)計(jì)師想改變竹子是一種廉價(jià)材料的印象，希望竹子成為一種感覺(jué)上奢侈的材料，因?yàn)樗谋旧淼男阅芊浅?yōu)秀。這些竹亭的柱子是用竹集成材做成，在竹子連接的構(gòu)造上，用了不銹鋼連接件，非常典型的德國(guó)高技做法，另外在竹管的上下頭分別注入了30厘米的水泥，來(lái)固定這些金屬連接件，這種做法改善了竹子易徑裂的缺點(diǎn)，使得竹稈比木柱更加結(jié)實(shí)。在“德中同行之家”里用竹材膠合板做了系列的彎曲家具，只用了6層每層3毫米厚的竹刨切板。由于竹子本身的強(qiáng)度和韌性，可以用更少的材料來(lái)達(dá)到更高的強(qiáng)度。竹子材料結(jié)合不銹鋼和玻璃這些技術(shù)感強(qiáng)的材料是個(gè)很好的主意，空間結(jié)構(gòu)本身的現(xiàn)代感也至關(guān)重要，高技的思路讓竹子變成一種很時(shí)尚的材料，更加適合在都市空間里推廣應(yīng)用（圖4）。

3.人文風(fēng)格

人文風(fēng)格主要是使用竹材表現(xiàn)具有傳統(tǒng)東方美學(xué)的現(xiàn)代空間，這種類(lèi)型的空間有時(shí)盡管也會(huì)用到高技術(shù)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方式，但是不會(huì)去凸顯技術(shù)本身，而是把構(gòu)造“藏”起來(lái)，盡力去表現(xiàn)竹材料本身的美感。在構(gòu)造上更多用傳統(tǒng)的方式，比如竹篾、鐵絲和麻繩等材料。比較具有代表性的建筑師有中國(guó)的張永和及日本的隈研吾。

杭州的唐宮海鮮坊是張永和用竹子作為主題材料的一個(gè)代表性作品，該餐廳位于杭州新城區(qū)大型商場(chǎng)的頂層，擁有將近9米的層高以及南側(cè)開(kāi)闊的視野。設(shè)計(jì)師選用了復(fù)合的竹板作為主材料，成為強(qiáng)調(diào)傳統(tǒng)人文與現(xiàn)代功能相結(jié)合的設(shè)計(jì)主題。該空間最令人深刻的是用刨切竹板編織、從墻面延伸至天花的巨大波浪形透空頂棚，這種空間的構(gòu)筑方法借鑒了傳統(tǒng)民間的竹蔑編織技術(shù)，構(gòu)筑了戲劇般的場(chǎng)景?？臻g的圍合則使用竹稈進(jìn)行排列，富有韻律，若隱若現(xiàn)，在追求空間創(chuàng)意的同時(shí)，也保持了對(duì)當(dāng)?shù)匚幕淖鹬?。隈研吾是非常擅長(zhǎng)使用竹材的日本建筑師，他在用竹材表現(xiàn)東方傳統(tǒng)韻味上有獨(dú)特的方式，比較有代表性的作品包括北京長(zhǎng)城腳下的公社之竹屋、東京壽月堂餐廳、巴黎JYUGETSU DO茶葉店、倫敦酒之花（sake no hana）餐廳。在這系列的設(shè)計(jì)里，隈研吾把竹稈用非?，F(xiàn)代的方式進(jìn)行構(gòu)成，但是明顯帶有傳統(tǒng)日本的美學(xué)特征。在酒之花餐廳里，他用竹稈重現(xiàn)了傳統(tǒng)木架構(gòu)放置在餐廳的天花板上；在長(zhǎng)城腳下的公社竹屋、巴黎JYUGETSUDO茶葉店及東京壽月堂餐J亍，他用垂直放置的竹稈構(gòu)成了視覺(jué)的碎片，表現(xiàn)類(lèi)似于日本廣重繪畫(huà)里使用垂直的線條描繪雨簾那種若隱若現(xiàn)的寧?kù)o的東方氣質(zhì)（圖5）。在用竹稈進(jìn)行空間構(gòu)成時(shí)，形體本身往往呈現(xiàn)出現(xiàn)代律動(dòng)感，比如壽月堂120平米的頂面覆蓋著多達(dá)3000根的竹子，精心挑選直徑20毫米或40毫米的竹子，進(jìn)行不規(guī)則粗細(xì)組合及不規(guī)則間隔排列，整個(gè)天花猶如折紙般翻折，把視線引向室外歌舞伎盯戲院和花園的自然空間，使空間通透而據(jù)有靈氣。空間色彩的對(duì)比上，往往選用深灰色甚至黑色來(lái)襯托亮暖調(diào)的竹稈凸顯空間的形體。

四、結(jié)語(yǔ)

不論是利用傳統(tǒng)的竹稈還是現(xiàn)代的竹材膠合板，均可創(chuàng)造出現(xiàn)代時(shí)尚的都市空間。由于竹材具有可快速再生的特性，在木材緊缺的背景下可以加大使用竹材的范圍，尤其在營(yíng)造具有東方人文氛圍的空間中使用，可以在保證美學(xué)品質(zhì)的前提下節(jié)省造價(jià)，實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保。設(shè)計(jì)師應(yīng)在設(shè)計(jì)中倡導(dǎo)生態(tài)倫理，使用并推廣可快速再生的自然材料。