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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。
從系統科學(xué)的角度講，建筑結構是一個(gè)由各種構成元素有機地連接在一起的體系[1]。這些建筑結構元素涵蓋了構件、節點(diǎn)以及它們之間的組合方式；一種結構體系中的構成系統都是元素與元素之間相互關(guān)系、相互作用的結果。原竹作為一種基礎的建筑材料，在一定程度上可以承載構造體系乃至結構體系內絕大部分的角色。作為建造材料的原竹具有這種雙重特性，它的內在綜合性的理應受到重視開(kāi)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
1.取材便捷。竹子是森林資源之一。全球竹類(lèi)植物約有107多屬1300多種，主要遍布在熱帶和亞熱帶區域。中國的竹林面積約500萬(wàn)hm2,大約占全國森林總面積的4%,占全球竹林面積的25%；其中自然分布最為豐富的是中國云南,不完全統計有26個(gè)屬220余種[2]。
2.低碳節能。二氧化碳吸收量竹材大約比普通樹(shù)木的高出3倍，既經(jīng)濟環(huán)保又符合我國可持續發(fā)展戰略。竹子作為建材，成本相對低廉,原竹（以下皆以毛竹為例）4～5年即可成材,耐用性尚可,結構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(lèi)中的一大支，可傳承中國古代各類(lèi)建筑風(fēng)格屋頂形式，例：歇山、硬山等。
4.抗震性能穩定。因為自重輕和可塑性好，所以竹材具有顯著(zhù)的抗震功能。即使竹材在彎曲強度方面尚顯不足，但換一角度卻可說(shuō)是優(yōu)點(diǎn)。竹子密度通常在500-800千克/立方米之間，具有很高的強度，尤其抗拉強度，竹材被稱(chēng)為“植物鋼鐵”[3]。在抗擊臺風(fēng)和地震中，竹材的彈性能夠使竹樓發(fā)揮作用。例如，在1991年哥斯達黎加發(fā)生的里氏7.7級地震中，位于震中的30座竹房屋安然無(wú)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(mǎn)足工業(yè)化批量生產(chǎn)要求。裝配預制式施工如同搭積木一樣，所用構件都可在工廠(chǎng)事先完成。
(二).原竹建材的劣勢
1.竹材節點(diǎn)之間連接困難。原竹屬于空心木材，竹材由于本身特性，各節直徑密實(shí)度都不一致，相應造成桿件之間拼接較難，同理節與節之間的搭接整體穩定性難以得到有效保證,勢必依賴(lài)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)，火勢極難控制，而且由于承載和圍合都是竹材，受火災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(kāi)裂等缺陷,由于上述原因原竹不能作為現代建筑的承載構建，而需要利用重組技術(shù)手段對原竹進(jìn)行加工改良改性,使其滿(mǎn)足新形勢新技術(shù)下賦予的使命。
4.結構可靠性差。天然竹建筑的材料力學(xué)性能不穩定。目前還沒(méi)有可以進(jìn)行定量設計計算模型和理論，因此，在中國建立原竹作為主要承載構建的標準會(huì )很難，也很難得到批準。
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(kāi)裂，蟲(chóng)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，當地有較多竹制品生產(chǎn)企業(yè)，同時(shí)也經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)預制的竹屋、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(guān)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(méi)有經(jīng)濟優(yōu)勢。
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、拉結構建等）所選所用原竹直徑不下于6cm。
4.相鄰構建節與節之間的原竹直徑最大誤差小于2cm。
5.室內裝潢所選竹片應平直光滑，壁厚、長(cháng)寬宜在選取前做到排布測量，盡量做到同一墻面統一尺寸。竹片壁厚誤差鑒于2-3mm之間，長(cháng)寬誤差同理，所用竹片色調要統一均勻。
6.噴漆等其他工序應符合國家相應規范要求，這里不作贅述。
(二).基坑及獨立結構柱
1.基礎坑容積不小于50cm×50cm×50cm。
2.原竹作為獨立柱應插入基座坑的正中心，埋深不小于40cm。
3.基礎坑澆筑標號不小于C25混凝土，澆筑混凝土搗實(shí)均勻，表面平整
4.竹建筑內立柱直徑誤差不大于3cm，水平間距控制在3米為宜。
5.獨立柱應筆直堅挺，垂直度左右偏差值應小于0.5%。
(三).梁柱搭接
1.下橫梁開(kāi)口做企口狀，與立柱穿套其中，企口保證大小適中，既滿(mǎn)足立柱順滑插進(jìn)，又滿(mǎn)足間隙縫不大于2mm。
2.梁與柱交接部位應用其他構建進(jìn)行穩固處理。
3.柱頭部位開(kāi)口，橫梁緊密插入柱頭，間隙縫不大于2mm。
4.交接部位應用洋釘、鐵絲綁扎等固定；
5.梁柱桿件同樣筆直堅挺，偏差值不大于0.5%。
(四).屋架
1.追尋“梁強于柱子，節點(diǎn)更強”的原則。
2.屋面要承載較多荷載（風(fēng)雪等），應設置聯(lián)系梁，加強屋架的整體性。
3.桿件拉結部位應采取適中的企口搭接，型號大于12號鋼絲或鐵絲進(jìn)行輔助綁扎。
4.屋架起翹部位應符合審美弧度要求，桿件彎曲自然，嚴禁硬拉硬折彎曲的現象，屋架四角起翹弧度方式應保持統一。
上述原竹建筑跨度一旦大于3米，應采取鋼材加以輔助。
(五).竹瓦
1.竹材作為瓦屋面竹瓦長(cháng)寬度、壁厚、間隔應保持統一。
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.竹節的空腔應處理干凈。
4.檐口竹瓦應平整，出挑長(cháng)度一致，做到自然美觀(guān)。
5.原竹建筑頂面內須至少設置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，應做企口，企口光滑平整，間隙不大于2mm。
2.企口處應氣釘鏈接，氣釘必須打入竹內，釘頭超出竹面的部分應進(jìn)行平整處理。
3.企口處應該光滑干凈，如遇開(kāi)裂應及時(shí)更替，毛刺應立即剔除。
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（具體看當地保溫要求），竹膠板厚度控制在3mm。
3.竹墻嚴密鋪滿(mǎn)設置，竹墻-夾芯板-竹墻應接縫錯開(kāi)，嚴格控制通縫漏風(fēng)現象。
4.預留的門(mén)窗孔洞，四邊用4cm-6cm方木封邊，方便門(mén)窗安裝；門(mén)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，內墻和吊頂貼面竹片為3cm左右。
2.竹材可現場(chǎng)拼接再清漆二道，也可工廠(chǎng)預制成品。
3.貼面前對竹片進(jìn)行分揀篩選，選取規格、色調基本統一。
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，露頭部分應磨平處理。
5.竹片目測絕不出現明顯的凹凸不平現象。
6.墻面圖案拼湊可按圖紙要求進(jìn)行現場(chǎng)測量比對。
(九).清漆
1.在噴油漆前，竹片應做清塵、去污等簡(jiǎn)單處理。
2.現場(chǎng)手動(dòng)噴漆應均速、有效碰過(guò)竹片，保證不漏噴、不出現過(guò)密或過(guò)稀現象。
(十).原竹建筑常見(jiàn)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固措施
三.原竹作為建筑材料的未來(lái)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建筑問(wèn)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.節點(diǎn)構造、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)需要系統化總結、保護、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)設計提出的“4Re”原則。竹類(lèi)植物具有生長(cháng)快、再生能力強、生長(cháng)周期短的物種優(yōu)勢，符合生態(tài)設計提出的“4Re”原則(Reduction、Reuse、Recycling、Regeneration)，是一種可持續發(fā)展的材料資源[4]。采用竹材代替傳統木材作為建筑材料，對地球資源的保護有著(zhù)積極的作用，延緩全球溫室效應。
3.國際竹建筑雙年展對竹建筑的推廣普及起到旗艦作用。
4.政策支持、技術(shù)支持。目前各國都對低碳環(huán)保的建筑的探索和研究投入大量的人力物力，隨著(zhù)各地對竹子建筑的探索研究，原竹建筑越來(lái)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爭變大，市場(chǎng)競爭加劇，那么竹子建筑的單平方造價(jià)將在現在1300元左右每平方米的基礎開(kāi)始下浮。
參考文獻：
1.蘇朝浩,鄭少鵬.建筑結構體系之演化特征初探[J].建筑學(xué)報,2010（06）.
2．竺肇華.中國熱帶地區竹藤發(fā)展[M].北京:中國林業(yè)出版社,2001.
3.劉海燕.我國南方建筑環(huán)境中的竹文化研究[D].湖南大學(xué).2007
4.張�，�.返璞歸真的竹建筑[J].建筑裝飾材料世界,2007(05).
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