原竹作為主要建筑材料的優(yōu)劣性及其施工工藝
竹建筑在世界建筑業(yè)中是一個(gè)非常有特色、有潛力的產(chǎn)業(yè)，下面是小編搜集整理的一篇探究原竹作為主要建筑材料優(yōu)劣性的論文范文，歡迎閱讀參考。
從系統(tǒng)科學(xué)的角度講，建筑結(jié)構(gòu)是一個(gè)由各種構(gòu)成元素有機(jī)地連接在一起的體系[1]。這些建筑結(jié)構(gòu)元素涵蓋了構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)以及它們之間的組合方式；一種結(jié)構(gòu)體系中的構(gòu)成系統(tǒng)都是元素與元素之間相互關(guān)系、相互作用的結(jié)果。原竹作為一種基礎(chǔ)的建筑材料，在一定程度上可以承載構(gòu)造體系乃至結(jié)構(gòu)體系內(nèi)絕大部分的角色。作為建造材料的原竹具有這種雙重特性，它的內(nèi)在綜合性的理應(yīng)受到重視開發(fā)普及。
一.原竹作為主要建筑材料的優(yōu)劣性
(一).原竹建材的優(yōu)勢(shì)
1.取材便捷。竹子是森林資源之一。全球竹類植物約有107多屬1300多種，主要遍布在熱帶和亞熱帶區(qū)域。中國(guó)的竹林面積約500萬(wàn)hm2,大約占全國(guó)森林總面積的4%,占全球竹林面積的25%；其中自然分布最為豐富的是中國(guó)云南,不完全統(tǒng)計(jì)有26個(gè)屬220余種[2]。
2.低碳節(jié)能。二氧化碳吸收量竹材大約比普通樹木的高出3倍，既經(jīng)濟(jì)環(huán)保又符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。竹子作為建材，成本相對(duì)低廉,原竹（以下皆以毛竹為例）4～5年即可成材,耐用性尚可,結(jié)構(gòu)所占建筑面積大大降低,空間利用率大幅度提高，并且竹材屬于可降解材料,迥異與鋼材、混凝土等傳統(tǒng)建筑材料會(huì)遺留千年而不被降解。
3.造型優(yōu)美。竹材屬于木材分類中的一大支，可傳承中國(guó)古代各類建筑風(fēng)格屋頂形式，例：歇山、硬山等。
4.抗震性能穩(wěn)定。因?yàn)樽灾剌p和可塑性好，所以竹材具有顯著的抗震功能。即使竹材在彎曲強(qiáng)度方面尚顯不足，但換一角度卻可說是優(yōu)點(diǎn)。竹子密度通常在500-800千克/立方米之間，具有很高的強(qiáng)度，尤其抗拉強(qiáng)度，竹材被稱為“植物鋼鐵”[3]。在抗擊臺(tái)風(fēng)和地震中，竹材的彈性能夠使竹樓發(fā)揮作用。例如，在1991年哥斯達(dá)黎加發(fā)生的里氏7.7級(jí)地震中，位于震中的30座竹房屋安然無恙，而周邊許多混凝土房屋和旅館難逃一劫，全部倒塌[4]。
5.滿足工業(yè)化批量生產(chǎn)要求。裝配預(yù)制式施工如同搭積木一樣，所用構(gòu)件都可在工廠事先完成。
(二).原竹建材的劣勢(shì)
1.竹材節(jié)點(diǎn)之間連接困難。原竹屬于空心木材，竹材由于本身特性，各節(jié)直徑密實(shí)度都不一致，相應(yīng)造成桿件之間拼接較難，同理節(jié)與節(jié)之間的搭接整體穩(wěn)定性難以得到有效保證,勢(shì)必依賴其他建筑材料。
2.不易防火。原竹建筑難逃木材建筑的通性，不宜耐火。竹材356°燃點(diǎn)高于燃點(diǎn)240°C的.木材；但竹材空心含水略低，一旦引火，則水分蒸發(fā)，火勢(shì)極難控制，而且由于承載和圍合都是竹材，受火災(zāi)的原竹建筑將是毀滅性的。
3.容易劈裂。原竹屬于上小下大空心錐形圓柱體,由于尖削度偏高，中空、薄壁,所以易遭受霉變開裂等缺陷,由于上述原因原竹不能作為現(xiàn)代建筑的承載構(gòu)建，而需要利用重組技術(shù)手段對(duì)原竹進(jìn)行加工改良改性,使其滿足新形勢(shì)新技術(shù)下賦予的使命。
4.結(jié)構(gòu)可靠性差。天然竹建筑的材料力學(xué)性能不穩(wěn)定。目前還沒有可以進(jìn)行定量設(shè)計(jì)計(jì)算模型和理論，因此，在中國(guó)建立原竹作為主要承載構(gòu)建的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)很難，也很難得到批準(zhǔn)。
5.耐候性較差。影響竹子的耐候性的主要是陽(yáng)光，木材熱脹冷縮較鋼筋水泥明顯，一旦開裂，蟲子等不利因素將加劇影響竹木。
6.造價(jià)偏高。浙江安吉盛產(chǎn)竹子，當(dāng)?shù)赜休^多竹制品生產(chǎn)企業(yè)，同時(shí)也經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)預(yù)制的竹屋、竹別墅，建筑造價(jià)一般竹別墅每平方米1300元左右。例：杭州臨安錦南街道橫嶺村民居委會(huì)，景觀建筑1600元/平方米（2012年建成含竹地板+含稅）。竹建筑一層為宜，目前在造價(jià)上沒有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
二.原竹建筑的施工工藝
(一).原竹材料甄選
1.原竹所選至少為5-10年生質(zhì)地密實(shí)、表面光滑、形態(tài)筆直的成竹。
2.承載受力梁柱所選原竹直徑不下于10cm。
3.圍和（外墻、欄桿扶手、拉結(jié)構(gòu)建等）所選所用原竹直徑不下于6cm。
4.相鄰構(gòu)建節(jié)與節(jié)之間的原竹直徑最大誤差小于2cm。
5.室內(nèi)裝潢所選竹片應(yīng)平直光滑，壁厚、長(zhǎng)寬宜在選取前做到排布測(cè)量，盡量做到同一墻面統(tǒng)一尺寸。竹片壁厚誤差鑒于2-3mm之間，長(zhǎng)寬誤差同理，所用竹片色調(diào)要統(tǒng)一均勻。
6.噴漆等其他工序應(yīng)符合國(guó)家相應(yīng)規(guī)范要求，這里不作贅述。
(二).基坑及獨(dú)立結(jié)構(gòu)柱
1.基礎(chǔ)坑容積不小于50cm×50cm×50cm。
2.原竹作為獨(dú)立柱應(yīng)插入基座坑的正中心，埋深不小于40cm。
3.基礎(chǔ)坑澆筑標(biāo)號(hào)不小于C25混凝土，澆筑混凝土搗實(shí)均勻，表面平整
4.竹建筑內(nèi)立柱直徑誤差不大于3cm，水平間距控制在3米為宜。
5.獨(dú)立柱應(yīng)筆直堅(jiān)挺，垂直度左右偏差值應(yīng)小于0.5%。
(三).梁柱搭接
1.下橫梁開口做企口狀，與立柱穿套其中，企口保證大小適中，既滿足立柱順滑插進(jìn)，又滿足間隙縫不大于2mm。
2.梁與柱交接部位應(yīng)用其他構(gòu)建進(jìn)行穩(wěn)固處理。
3.柱頭部位開口，橫梁緊密插入柱頭，間隙縫不大于2mm。
4.交接部位應(yīng)用洋釘、鐵絲綁扎等固定；
5.梁柱桿件同樣筆直堅(jiān)挺，偏差值不大于0.5%。
(四).屋架
1.追尋“梁強(qiáng)于柱子，節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)”的原則。
2.屋面要承載較多荷載（風(fēng)雪等），應(yīng)設(shè)置聯(lián)系梁，加強(qiáng)屋架的整體性。
3.桿件拉結(jié)部位應(yīng)采取適中的企口搭接，型號(hào)大于12號(hào)鋼絲或鐵絲進(jìn)行輔助綁扎。
4.屋架起翹部位應(yīng)符合審美弧度要求，桿件彎曲自然，嚴(yán)禁硬拉硬折彎曲的現(xiàn)象，屋架四角起翹弧度方式應(yīng)保持統(tǒng)一。
上述原竹建筑跨度一旦大于3米，應(yīng)采取鋼材加以輔助。
(五).竹瓦
1.竹材作為瓦屋面竹瓦長(zhǎng)寬度、壁厚、間隔應(yīng)保持統(tǒng)一。
2.陰陽(yáng)瓦有序排列，陽(yáng)瓦可氣釘直接釘在陰瓦之上；而陰瓦則可使用排釘釘在檁條上。
3.竹節(jié)的空腔應(yīng)處理干凈。
4.檐口竹瓦應(yīng)平整，出挑長(zhǎng)度一致，做到自然美觀。
5.原竹建筑頂面內(nèi)須至少設(shè)置3-4厚SBS改性瀝青防水卷材一道。
(六).裝飾圍欄、欄桿
1.圍欄、欄桿彼此締連，應(yīng)做企口，企口光滑平整，間隙不大于2mm。
2.企口處應(yīng)氣釘鏈接，氣釘必須打入竹內(nèi)，釘頭超出竹面的部分應(yīng)進(jìn)行平整處理。
3.企口處應(yīng)該光滑干凈，如遇開裂應(yīng)及時(shí)更替，毛刺應(yīng)立即剔除。
4.所用裝飾竹欄符合審美需求。
(七).竹墻體
1.竹墻采用中間泡沫夾心保溫板兩面竹膠板。
2.夾心板厚度為5cm左右（具體看當(dāng)?shù)乇匾螅�，竹膠板厚度控制在3mm。
3.竹墻嚴(yán)密鋪滿設(shè)置，竹墻-夾芯板-竹墻應(yīng)接縫錯(cuò)開，嚴(yán)格控制通縫漏風(fēng)現(xiàn)象。
4.預(yù)留的門窗孔洞，四邊用4cm-6cm方木封邊，方便門窗安裝；門窗洞口偏差不大于5mm。
(八).竹材貼面
1.外墻貼面竹片寬度為5cm左右的，內(nèi)墻和吊頂貼面竹片為3cm左右。
2.竹材可現(xiàn)場(chǎng)拼接再清漆二道，也可工廠預(yù)制成品。
3.貼面前對(duì)竹片進(jìn)行分揀篩選，選取規(guī)格、色調(diào)基本統(tǒng)一。
4.飾面竹片可用氣釘固定于木龍骨上，釘頭埋入龍骨深度適宜，露頭部分應(yīng)磨平處理。
5.竹片目測(cè)絕不出現(xiàn)明顯的凹凸不平現(xiàn)象。
6.墻面圖案拼湊可按圖紙要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量比對(duì)。
(九).清漆
1.在噴油漆前，竹片應(yīng)做清塵、去污等簡(jiǎn)單處理。
2.現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)噴漆應(yīng)均速、有效碰過竹片，保證不漏噴、不出現(xiàn)過密或過稀現(xiàn)象。
(十).原竹建筑常見的搭接處理方式
1.古建筑的榫卯交接技術(shù)。
2.榫卯處再用其他材料穩(wěn)固措施
三.原竹作為建筑材料的未來之路
(一).原竹建筑材料亟需解決的詬病
竹建筑在世界建筑業(yè)中是一個(gè)非常有特色、有潛力的產(chǎn)業(yè)，但是目前還存在以下一些常規(guī)建筑問題亟需克服：
1.竹建筑防水、隔聲、氣密性、保溫隔熱等功能方面效果有待于進(jìn)一步提升。
2.竹建筑目前以手工加工為主，工業(yè)化建造模式正需要研究。
3.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、防火和耐候性等需要在改良改性方面進(jìn)一步探索研究。
4.作為文化遺產(chǎn)的原竹建筑技術(shù)和藝術(shù)需要系統(tǒng)化總結(jié)、保護(hù)、傳承和推廣。
(二).原竹建筑材料的發(fā)展前景
1.原料充足。
2.符合生態(tài)設(shè)計(jì)提出的“4Re”原則。竹類植物具有生長(zhǎng)快、再生能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短的物種優(yōu)勢(shì)，符合生態(tài)設(shè)計(jì)提出的“4Re”原則(Reduction、Reuse、Recycling、Regeneration)，是一種可持續(xù)發(fā)展的材料資源[4]。采用竹材代替?zhèn)鹘y(tǒng)木材作為建筑材料，對(duì)地球資源的保護(hù)有著積極的作用，延緩全球溫室效應(yīng)。
3.國(guó)際竹建筑雙年展對(duì)竹建筑的推廣普及起到旗艦作用。
4.政策支持、技術(shù)支持。目前各國(guó)都對(duì)低碳環(huán)保的建筑的探索和研究投入大量的人力物力，隨著各地對(duì)竹子建筑的探索研究，原竹建筑越來越走進(jìn)人們的生活所需。
5.竹建筑工業(yè)化普及，造價(jià)下降如果竹子建筑一旦普及和競(jìng)爭(zhēng)變大，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，那么竹子建筑的單平方造價(jià)將在現(xiàn)在1300元左右每平方米的基礎(chǔ)開始下浮。
參考文獻(xiàn)：
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4.張海瑩.返璞歸真的竹建筑[J].建筑裝飾材料世界,2007(05).
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