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新型竹建筑的实践和发展

更新时间:2015/9/1 11:50:59

    竹材具有强度大、韧性好、耐磨损、纹理通直、色泽高雅等多种优点,具有硬阔叶树材的诸多优良特性,是建筑等行业的理想材料。当前我国实施天然林保护政策,硬阔叶树材的数量急剧减少,进口材增加,价格涨幅很大,“以竹代木”,竹产业的发展具有较大的前景。
 
1 竹建材应用的实践
 
    竹材力学强度较高,其抗拉强度和抗压强度平均为木材的二倍,而且富有较好的弹性和韧性。云南应用新型竹质材料改进和建造展示用竹楼民居已有成功实例。
 
    1991年中国第三届艺术节期间,昆明海埂云南民族村建立了一栋傣族居民,其围护结构(墙体、隔板和楼板)选用了去南自产的竹编胶合板。由于时间和经验不足才没能在承重部分采用全竹结构。
 
    1999年,“中国99昆明世界园艺博览会”在昆明举办,由西南林学院竹类研究所和云南省竹腾产业协会负责设计和施工的“竹类专题国”,为全面展示我国丰富的竹类资源,富有特色的竹文化和竹类研究开发的成就提供了机会。园内除引种竹种达318种,建成了世界引种景多的竹园外,还建造了一座竹园中最引入注目的,用竹子建造的约400m2建筑面积的“竹子博物馆”。该馆是按照传统的傣族民居设计,而采用现代技术加工和处理的竹材和竹质材料建造的一幢放大的典型的傣族“干阑式”竹楼。该楼除了立柱和大梁主承重结构采用了松木之外,其他附承重和所有围护结构及装饰材料全部采用了国内和省内生产的各种竹质材料和经过防护处理的原竹与竹材,如竹层积材、竹胶合板、竹切板、竹环夹芯板、弦向和径向拼接板、背覆席面板、旋切板、断面板、竹丝板等5个系列,近30个种类的新型竹质建筑和装饰材料,由于建设工期紧,同时考虑到该竹楼属超常体量和面对众多游客的超常承重量,才没能在承重部分采用全竹结构。实际上以现代化手段生产的“高强度层积材”作为承重性结构材料十多年前就应用于火车车厢、载重汽车底板和近年来用于国际标准化的集装箱底板,作为竹楼承重性结构用材已没有问题。
 
    两幢供游览参观的大体量“干阑式”竹楼,在设计方案及神、形上完全反映了传统傣家竹楼的风貌,建造上采用了经现代科学技术加工处理的竹材和竹质材料,其承重和待久性都完全达到现代建筑的要求。前一幢已经历了十余年风雨和人浪,安然无恙。后一幢更是平均每日接待上千旅游、参观者登楼、拜访,至今无论在楼体承重结构的稳定性、安全性和墙体、门窗、楼板、壁板等围护及装饰材料的功能与效果,包括防虫蛀、防霉和抗冲击、磨损等方面,都超过了设计时的要求,特别在楼板、壁板、门窗和高弹性抗撞击、坚韧性耐磨损和细致的纹理、天然美观的色泽都体现了竹材在许我方面优于一般木材的许多优良特性。两幢竹楼分别是“云南民族村”和昆明“世界园艺博园”内按照黄型的傣族干阑式竹楼设计,而采用新型竹建材建造的,既有现代建筑的质量要求,又保持了浓郁民族传统风格的最富特色的建筑。1999年5月,国际竹藤组织(INBAR)成员国大会专程考察了世博园竹园,与会的20多个成员国的80多名竹藤专家和代表对中国丰富多样的竹类资源,竹子园林景观和竹建筑艺术给予了高度评价,该园于2000年被载入吉尼斯世界纪录。
 
    另外一个成功的例子就是瑞士苏黎世与昆明市结为友好城市之后,1984年委托昆明市建筑工程管理局在该市自然奇观博览会上用原竹经防护处理和加工后建造了一座高达38M的全竹结构的代展览用的大型竹楼。该竹楼在瑞士及西欧引起了很大反响,并在1985年的第三届国际竹子研讨会上被与会代表认为是“竹子高大建筑”的创举。此后该局双于1988年在德国毕梯海市恩茨河上建成造了一座金竹结构的供行人及观赏的两跨拱型吊桥,桥面长55M,单跨22M,高7.2M。竹桥建成后进行了静载实验,桥面在超过全同规定(300kg.m-2)的压力下达到330kg.m-2;主拱最大变形未超出理论计算值,残余变形几乎为零,即使在大幅度超载情况下,拱桥仍处于良好的工作状态。从这个角度提示了在合理的结构条件下,全竹结构的承载能力是很强的。该桥似海鸥展翅欲飞的优美姿态展现在德国巴登符腾堡州第九届花园展览会上,从未见过粗大竹子的欧洲人惊叹:“中国人用巨大的‘草’为我们建造了一座漂亮的桥”。此桥后被称为“欧洲第一竹桥”。
 
    其实,远在1933年我国即向在柏林举行的第七次国际道路学会提出使用竹筋砼的详细报告。1956~1957年在黄河三门峡建成过十万平方米以上的生产生活性竹建筑。
 
竹建材的发展及竹建筑工程的实践已经证明,应用竹建材建造的竹建筑在安全性和质量上能够达到现代建筑的要求。
 
2 应用竹建材改进和发展傣族民居的前景
 
    用新型竹建材改进、提升传统竹楼民居,并推进环保型建筑产业化,不但是一个解决人类生存最基本的居住条件的重要问题,而且通过这一问题的解决,能够从几个方面较好地解决云南南部少数民族地区与此相关的生态环境,社会经济和民族传统文化等问题,符合可持续发展战略方向,是云南实施建设绿色经济强省,民族文化大省的需要,有着广阔的发展前景。
 
2.1 价廉
 
    根据云南省竹藤产业协会和西南林学院园林工程设计所,对应用新型竹建材的普通型干阑式的设计和工程预算表明,使用竹建材比使用木材或砖混材料,每平方米造价约低40%~50%。
 
    应用新型竹建材改善和发展傣族民居,首先是能够不增加目前为提高居住水平而投入过多的负担,至少这种改造投入低于木材和砖混结构。在传统居住条件能够从根本上得到解决的前提下,在竹楼与木楼和砖混楼之间比较,很显然,无论于个人和国家,于环境和经济,于社会和文化,走“以竹还竹”之路,来提升和发展传统民居是明智的选取择,它能够被广大居民接受。
 
2.2 使用寿命长
 
    将竹建材应用于改善和发殿傣族民居,能够在不改变材料性质(如使用木、砖混等)的条件下全面提升竹楼的质量和档次,增加了功能,提高了美观效果,大大延长了使用寿命,使其具有现代建筑的要求。从根本上解决传统竹楼民居目前存在的质量、耐久性和功能等缺陷(而这一问题是造成竹楼→木楼→砖混楼的主要原因)。
 
2.3 具有强烈的民族个性和时代的创新
 
    新型竹楼民居的设计,在深入调查研究的基础上,充分考虑了当前不断更新的环境和主流文化,其发生和演变过程对当地传统文化和生态环境的影响,从用材、结构、功能和使用包括造价等方面,充分体现出取其精华保持传统,充其糟粕,提高质量,使新型竹楼既能保护和延续民族文化,又能从神,形、质上全面体现创新思想。
 
2.4 保护森林资源、维护生态环境的需要
 
    建一幢全木结构的“竹楼”约需木材40m2,而大量推广砖混结构,无论水泥还是砖的烧制都要消耗大量的烯柴或煤,而且还要挖粘土毁农田,造成对森林资源和生态环境的破坏。新型竹楼除基座等少部分使用水泥或少许木材橡皮,其他部分均可采用全竹结构,可大幅度降低木材消耗。如果在云南南部少数民族居住区1/4的农户约100万户推广,至少可节约木材4000万m3,相当于保护森林36万hm2。
 
2.5 产业化发展的前景
 
    以竹材为原料生产的各种竹建材,近10年来得到迅速发展,其发展结果不仅取决于资源,生产工艺,设备条件,在很大程度上还取决于它的应用范围。新型竹建筑将使用从原竹、竹材、竹胶合板、竹地板、竹层积材等各咱结构和装饰用材,是应用竹质材料量最大、种类最多的开发项目。竹建筑的发展可以作为竹产业发展的龙头,带动许多相关竹加工业发展,并能促进竹子种植的同步发展,从而形成“资源培育→产品开发与生产→原材料使用”的良性循环。能带动整个竹产业的发展。因此,不断扩大竹建材的应用范围,是竹类资源开发利用的战略任务之一。
 
云南目前有不少现代化的木材和人造板加工生产企业,其设备和技术条件完全能够生产组合式的新型竹楼民居,具有产业发展的前景。
 
2.6 保护民族传统文化、促进族游业发展的需要
 
    传统竹楼民居是云南南部广大少数民族地区具有历史文化特色和观赏价值的建筑典范,不仅是一项宝贵的民族文化遗产,也是我国建筑史上体现先民在特殊环境下用材、结构与功能使用上完美结合的杰出代表。
 
    根据云南沧源崖画记录,竹楼民居在云南南部至少有三千年左右的历史,它为滇南少数民族的生存和发展做出了重要贡献。然而由于一些不适当的发展策略和受到主流文化的影响,云南的竹楼正面临着消亡。这与当前云南建设民族文化大省、绿色经济强省和发展旅游支柱产业的战略目标是极不相符的。民族传统和自然生态景观是云南旅游资源资源的特色和今后旅游业发展的主要方向。云南100多万傣族群众及其宽经少数民族,世代居住在干阑式竹楼中,其建筑形象由于材料性能、结构与功能的要求,并受自然地理环境的影响而形成其独特风格,加上浓郁的民族文化风情,成为云南极有价值的旅游资源(自然生态环境+民族文化风情+竹楼=旅游资源)。
 
    2002年云南省成为中国前6名旅游大省,这与云南具有独特的民族传统文化和多样化的生态环境类型是分不开。采用新型竹建材应用现代建筑技术,保持竹结构,发展新型竹楼民居,是保护民族传统文化,发展旅游业的需要。
 
3 发展潜力
 
    2000年国际竹藤组织(INBAR)专家组前往南美考察,在厄瓜多见到了昔日的木材加工厂,现在专门生产组合式竹楼,供贫困居民居住。该国地处赤道过去热带森林资源十分丰富,乡村居民的传统民居均用热带木材建成的类似干阑式竹楼的高脚木楼。由于多年来对木材的大量出口和国内消耗,近年来森林资源大幅减少,木材价格上涨,一般平民无能力购置木楼住宅。与此同时政府和一些国际组织对该国的森林采伐和木材加工生产进行了限制和干预。一个昔日生产兴旺的木材加工厂由于这两个原因生意冷落下来,然而一个老板注意到了大批平民包括沿洗涤经由国外涌入的大批难民面临居住的问题。后在厄在厄瓜多尔农业大学一位建筑学教授的启发和指导下,选用了在这个森林富有国并不起眼的一种大型丛生竹——瓜多竹(Guaduaangustilfolia)作材料经加工后生产出了组合式竹楼民居,受到广大居民的极大欢迎。每日到厂排队购屋者达几百人,产品远远供不应求(据预测每年需求量达150X10 4套,而目前年生产只有15000套,年需求量为年生产亘的100倍)。
 
    厄瓜多尔利用竹子为穷人盖房,每座23~25m2的竹房只需360美元,可持续使用20年以上。这为我国每年各种自然灾害造成了大量难民的安置问题提供了解决经验。由于近两年来竹材需求量大,而对天然竹林的经营管理技术还很落后,竹林生产力较低,导致过度砍伐竹林衰败,资源急剧下降。天然竹林的面积已经由1985年的16000hm2。原来不值钱的竹子价格很快上扬,而引起许多投资者开始种植经营,3~4年就可采伐采伐卖给厂家。一个即将倒闭的木材加工厂又开始了一项新的产业——竹建筑生产,不仅满足了平民住宅的需要,保护了生态环境,又带动了一项种植业的发展。为此,该厂老板在2000年获得了联合国难民署(UNRP)和环境规划署(UNEP)的两个奖项。用以表彰该厂在解决难民住宅和保护森林而做出的贡献。
 
    在云南南部除西双版纳以外的许多少数民族地区仍十分贫困,有不少民族如佤族、拉祜族、哈尼族、景颇族、傈傈族、怒族、独龙族等,贫困人口至今仍居住在简陋的竹楼或茅屋中,就近阶段的经济发展水平还不可能象傣族一样去建造木楼或砖混住宅。如果在这些地区因地制宜的发展优质、价廉如厄瓜多尔那样的普通型竹楼民居,分档次、分阶段地去发展,是解决贫困地区少数民族居住问题的一个较好途径,显然是一项积极意义的扶贫工程。
 
    新型竹楼的建设,将大量使用不同径级的原竹和标准竹件、竹拼墙板、竹胶合板、竹质地板、竹席竹帘、竹集成材等系列竹建材,可有效带动系列竹产品发展。另外,湄公河流域经济区、南美的相当一部份国家情况和西双版纳很接近,竹类资源较为丰富,而竹产业又较为落后。云南是我国连接南亚和东南亚的“国际大通道”,具有特殊的地理区位优势。东南亚的菲律宾等国,火山爆发和台风等灾害频繁,但该区竹材加工技术水平较低,优质竹建筑的推广,亦具有较大的潜力。
 
    云南竹产业的发展如果与内地先进竹产业地区的相关单位密切合作,采用内引外联的方式,提高竹建材的质量,把工作做到国外去,逐步走向东南亚,走向世界,将对云南省输出制品、劳务、技术都会带来好处,创造巨大的经济和社会效益。
 
4 结束语
 
    云南是最典型的少数民族聚居地区,居住着傣族、景颇族、傈傈族、佤族、哈尼族、彝族、壮族、瑶族和苗族等20多种少数民族,2000多万各民族群众的历史、文化、生产、生活与竹子结下了十分密切的关系,在居住问题上表现尤其突出,用竹盖竹楼作为住所是各民族的典型建筑风格。竹楼外型美观、通风避热,适应热区气候,历经岁月保持不变,形成我国民居建筑特色之一,是一项宝贵的民族文化遗产和可持续发展的族游资源。
 
    云南南部热带地区与厄瓜多尔有不少相似之处,该国在发展竹建筑的经历和经验值得我们借鉴,新型竹建筑不仅可以改进提升傣族民居,同时在滇南其他少数民族地区亦有很好的推广前景。以西双版纳傣族干阑式竹楼为代表的云南少数民族竹楼民居,是一项宝贵的民族文化遗产和极富特色的民族文化旅游资源。抢救这一即将走向消亡的民族文化遗产,具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。应用新型竹建材与现代建筑及科学技术结合,改进和得升传统竹楼民居,是保护、继承和弘扬云南这一珍贵的民族文化遗产的策略和方法。它既能从本质全面提高传统竹楼民居的质量,又能继承和保持干阑式竹楼的传统风格,不割断当地的民族传统文化。并达到大幅度减少木材消耗,能够有效地保护森林资源,维护生态环境,同时可以较好地解决一些贫困山区少数民族居住问题,并形成新的生态和民族文化旅游资源,为云南建设绿色经济强省和民族文化大省的战略目标作出贡献。

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