高校校園竹結(jié)構(gòu)景觀建筑應(yīng)用探析

樊茂琴 張 聰 鐘志芳 邱仁建

(江西財(cái)經(jīng)大學(xué)，江西南昌 330013)

近年來(lái)，鋼材、水泥、混凝土等建筑材料的局限性日益突顯，生態(tài)環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的竹材成為了建筑行業(yè)的新寵，成為景觀建筑學(xué)發(fā)展的前沿思潮?？v觀高校校園里的多數(shù)景觀建筑，大多是有實(shí)無(wú)意、單調(diào)、冷漠和千篇一律，突顯不了校園的場(chǎng)所精神與對(duì)環(huán)境的友好態(tài)度。因此，各大高校越來(lái)越注重景觀建筑的價(jià)值體現(xiàn)與優(yōu)秀文化的延續(xù)和更新。

1 竹材與高校校園景觀建筑

1.1 竹材特性

從古至今，人們從未停止過(guò)把竹子作為建筑材料來(lái)使用，竹子作為建筑材料其物理特性有三個(gè)方面:1)抗拉強(qiáng)度。沿徑向分片竹材的順紋抗拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，竹材的順紋抗拉強(qiáng)度和彈性模量與竹纖維含量成正比關(guān)系。竹材的順紋抗拉強(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倍～4倍，強(qiáng)度從竹稈基部向上逐漸提高，并因竹種、年齡和立地條件而異;2)抗彎程度。通過(guò)日常觀察，我們可以看到竹材的抗彎水平是遠(yuǎn)高于一般木材與建筑材料，同時(shí)，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料表明，竹子竹節(jié)并沒(méi)有導(dǎo)致竹材的抗彎強(qiáng)度降低，竹材具有的良好韌性是竹子運(yùn)用于建筑的一大優(yōu)勢(shì);3)抗壓程度。竹材在承受軸向壓縮載荷時(shí)，其承載的主體是竹纖維，竹纖維在受到與自身縱向平行的壓力時(shí)，在竹材內(nèi)部起承受載荷的作用。同時(shí)，在竹子幾千萬(wàn)年的不斷繁衍中，竹子符合生物材料的功能適應(yīng)性進(jìn)行的擇優(yōu)演化，使竹節(jié)局部組織增大，對(duì)天然竹子的抗破壞能力起到了增強(qiáng)作用，竹材對(duì)建筑的可應(yīng)用性更是得到了增強(qiáng)。

1.2 高校校園景觀建筑

在相同的技術(shù)背景與時(shí)代風(fēng)格下，結(jié)合現(xiàn)代高校生的普遍需求和基本審美，各高校校園景觀建筑有其相似性:1)分散性。單純的景觀建筑設(shè)計(jì)建造不符合人本需求，設(shè)計(jì)者通常會(huì)將景觀建筑分散建造到不同地點(diǎn);2)整體性。在校園景觀建筑設(shè)計(jì)建造中設(shè)計(jì)者往往會(huì)尋求整個(gè)景觀建筑的整體性或?qū)⒕坝^建筑與基礎(chǔ)設(shè)施融合，將其二者由于可利用資源有限而產(chǎn)生的沖突加以協(xié)調(diào);3)時(shí)代融合性。高校校園的歷史年代一定程度上已經(jīng)決定了它的景觀建筑具有將過(guò)去時(shí)代與當(dāng)代融合的共同特點(diǎn)(風(fēng)格上、技術(shù)上等)。同時(shí)，即使是需要一個(gè)全新的設(shè)計(jì)，建設(shè)者也會(huì)愿意將時(shí)代因素融合起來(lái)，建設(shè)一批包含豐富文化的景觀建筑。

2 設(shè)計(jì)原則

我國(guó)古代就有將竹子作為主要材料構(gòu)建建筑物的先例，并留下了豐富的建筑經(jīng)驗(yàn)。隨著現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，對(duì)竹子性能的不斷探索，建造者們關(guān)于竹子新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法不斷涌現(xiàn)，在總結(jié)當(dāng)代建筑的設(shè)計(jì)思潮以及對(duì)國(guó)內(nèi)外著名竹建筑作品分析的基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)現(xiàn)代竹建筑設(shè)計(jì)的四項(xiàng)原則，對(duì)竹建筑建設(shè)和推廣起到了良好的指導(dǎo)作用，所以現(xiàn)代竹建筑設(shè)計(jì)的四項(xiàng)原則也適用于高校校園竹結(jié)構(gòu)景觀建筑。

1)普適性原則。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑對(duì)建筑環(huán)境的要求較低，不像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)地基、施工技術(shù)等有較高要求，所以竹結(jié)構(gòu)景觀建筑普遍適用于不同條件下的建造環(huán)境，有利于竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的進(jìn)一步推廣;2)可持續(xù)原則。竹子本身就是一種廉價(jià)建筑材料，況且我國(guó)的竹林種植面積較大，竹子不同于其他樹(shù)木，生長(zhǎng)速度極快，在合理的設(shè)想下，竹子是一種取之不盡用之不竭的建筑資源，可持續(xù)開(kāi)采并利用;3)可逆性原則。竹子雖然是一種韌性很強(qiáng)的材料，但相對(duì)于鋼筋混凝土來(lái)說(shuō)還是具有一定的局限，比如使用壽命略短，不過(guò)竹結(jié)構(gòu)建筑可拆卸修補(bǔ)，通過(guò)更新和維護(hù)使得設(shè)計(jì)的后續(xù)階段得以延續(xù)，使建筑物在其全壽命周期內(nèi)發(fā)揮最大的價(jià)值;4)兼容性原則。竹材料因?yàn)槠浔旧淼奶匦栽诮?gòu)時(shí)有其獨(dú)到之處，但使用時(shí)如果一味使用單一的材料，可能會(huì)降低建筑物本身的欣賞性，吸取效率更高的材料與竹材料配合使用將提高使用效率，帶來(lái)竹結(jié)構(gòu)的多樣性。

3 建造要素選擇

3.1 建造類型

第一種是功能性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑。功能性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑可做成休憩涼亭，在高校校園里可設(shè)計(jì)建造的休憩涼亭造型多樣，生態(tài)環(huán)保，一般為敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)，有單層也有雙層，美觀自然，不僅是供人憩息乘涼學(xué)習(xí)的場(chǎng)所，也是高校校園里獨(dú)特的景觀建筑。傳統(tǒng)的休憩涼亭多為穿斗式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，而現(xiàn)代休憩涼亭多輔以鋼構(gòu)件連接件，結(jié)構(gòu)形式變化多樣，但兩者都保留了竹子自然質(zhì)樸的特征，以其別致雅觀的獨(dú)特格調(diào)，為高校校園增添了新的亮點(diǎn)。功能性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑亦可做成校園文化廊，文化廊具有遮陽(yáng)、防雨、小憩、觀賞等功能，可架空，可曲折，造型靈活多樣，一般根據(jù)具體的地形條件、使用功能及美學(xué)風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì)，既可用于點(diǎn)綴學(xué)校各景觀區(qū)，作為通過(guò)性走廊使用，又能作為標(biāo)識(shí)的景觀建筑或作為其他建筑的門面，具有很高的藝術(shù)和文化價(jià)值。第二種是觀賞性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑。中國(guó)人一直都有以竹為主材創(chuàng)作藝術(shù)品的傳統(tǒng)，竹藝術(shù)品的歷史甚至可以追溯到幾千年前。竹結(jié)構(gòu)景觀小品在景觀設(shè)計(jì)中作為點(diǎn)睛之筆，是設(shè)計(jì)理念和本土文化的物質(zhì)載體，有不可替代的作用。它是一座城市或者一個(gè)地域精神的表達(dá)，因此竹結(jié)構(gòu)景觀小品要在空間、尺度、比例、材質(zhì)乃至外觀上都要考慮細(xì)致。在學(xué)術(shù)氛圍濃厚的高校校園內(nèi)，適當(dāng)點(diǎn)綴竹結(jié)構(gòu)景觀小品，可形成清麗高潔的雅趣，使師生在經(jīng)過(guò)一天繁忙的學(xué)習(xí)之后能得到視覺(jué)上與精神上的放松。

3.2 建造方式

高校校園中的竹結(jié)構(gòu)景觀建筑，最重要的就是能夠進(jìn)行快速簡(jiǎn)單地安裝，以及后期方便經(jīng)濟(jì)地管理維護(hù)，而裝配式制作安裝就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，既能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源，又能發(fā)展綠色環(huán)保建筑，還有利于保證和提高建筑工程質(zhì)量。其布置方式靈活機(jī)動(dòng)，給高校校園里竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的多樣性提供了選擇;裝配簡(jiǎn)單快速，正好適合高校實(shí)踐課程中學(xué)生操作;其構(gòu)件可拆卸，可替換，為維護(hù)提供了便利;降低對(duì)校園環(huán)境的負(fù)面影響，不必在校園里進(jìn)行構(gòu)件前期制作，簡(jiǎn)單的后期安裝能減少環(huán)境污染、降低噪聲、減少場(chǎng)地干擾、防止揚(yáng)塵、節(jié)約水、電、材料等資源和能源;對(duì)于安裝，只需運(yùn)送構(gòu)件至高校校園，減少了進(jìn)入高校校園的工程機(jī)械種類和數(shù)量，滿足了綠色施工的要求。

裝配式竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的制作安裝主要分為兩個(gè)部分，第一部分是前期工廠制作，第二部分則是后期現(xiàn)場(chǎng)安裝。工廠制作流程包括:1)所需材料的收集、整理、分類;2)對(duì)原材料進(jìn)行基礎(chǔ)的粗加工;3)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)材料進(jìn)行劃線和下料，并根據(jù)圖紙將劃線后所得的材料加工成構(gòu)件;4)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行后期美化處理?，F(xiàn)場(chǎng)安裝流程包括:1)詳細(xì)閱讀安裝步驟與設(shè)計(jì)圖紙;2)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行清點(diǎn)，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將構(gòu)件放在相應(yīng)位置;3)連接構(gòu)件并進(jìn)行臨時(shí)固定;4)調(diào)整構(gòu)件位置，使其定位更加精確，并進(jìn)行最后固定;5)對(duì)建筑進(jìn)行后期美化處理。

3.3 連接節(jié)點(diǎn)

竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的建造最重要也是最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是連接節(jié)點(diǎn)的選擇。為了實(shí)現(xiàn)裝配式制作安裝中可拆卸、可替換的價(jià)值，粘貼、焊接等剛性連接方式已經(jīng)不再適用，轉(zhuǎn)而采用柔性連接方式，保證竹構(gòu)件拆卸替換的方便性。主要有以下幾種:1)螺栓型節(jié)點(diǎn)。為了加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，螺栓連接可與竹材端頭的石膏或者水泥砂漿結(jié)合使用;2)捆綁式節(jié)點(diǎn)?？刹捎娩摻z、銅片、鋼片等高強(qiáng)度工業(yè)材料來(lái)進(jìn)行捆綁，以達(dá)到提高其抗彎矩能力和增強(qiáng)其豎向受力強(qiáng)度的目的，具體方法可參考竹腳手架的搭建;3)鋼構(gòu)件節(jié)點(diǎn)。竹材通過(guò)螺栓、預(yù)埋件與鋼筋混凝土的力學(xué)連接或不同的標(biāo)準(zhǔn)化鋼構(gòu)件來(lái)連接節(jié)點(diǎn);4)穿斗式節(jié)點(diǎn)。由于竹材壁單薄內(nèi)中空，纖維細(xì)長(zhǎng)，耐沖擊能力極低，因此可采用槽口固定、插桿固定等穿斗式手法;5)套筒式節(jié)點(diǎn)。連接手法根據(jù)嵌套方式的不同，分為內(nèi)嵌套和外嵌套兩種。嵌套方式能滿足各個(gè)方向上竹材的連接，使竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的樣式更加豐富?，F(xiàn)有一種用PVC塑料管制作的嵌套方式，通過(guò)兩箍之間的軸緊密連接和調(diào)節(jié)角度，可滿足多角度結(jié)構(gòu)的需求。

3.4 維護(hù)管理

在竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的維護(hù)和后期管理上，雖然竹材本身具有很多的局限，但只要在耐久性方面加以處理便可提高其使用壽命，通過(guò)拆卸替換便可使竹結(jié)構(gòu)景觀建筑整體在時(shí)間上加以延續(xù)，且不會(huì)影響整體的使用和美觀。拆卸替換的思想在之前的竹產(chǎn)品中就有了一定的體現(xiàn)，在中國(guó)常見(jiàn)的竹制生產(chǎn)生活用具中，大多采用編織和穿插的方式，這樣的制作方式，使得產(chǎn)品在局部破損后對(duì)其正常使用影響不大，并且可以進(jìn)行損壞部分的修復(fù)和替換。傳統(tǒng)的物理和化學(xué)維護(hù)方法雖然也能解決其耐久性的問(wèn)題，但也造成了經(jīng)濟(jì)、美觀和環(huán)境等問(wèn)題。因此在竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的維護(hù)和后期管理上采用更換老化損壞部分將比采用復(fù)雜的處理方式更為恰當(dāng)，這種方式給校園管理者對(duì)其后期維護(hù)管理減少了很多麻煩。

4 價(jià)值分析

1)生態(tài)價(jià)值。a.材料來(lái)源的生態(tài)性。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑主要材料為竹子，竹子四季常綠，生長(zhǎng)繁殖快，在穩(wěn)固土壤，保持水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣等生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有突出作用?？茖W(xué)合理有序的竹林開(kāi)發(fā)具有促進(jìn)竹林系統(tǒng)的更新，控制竹林的擴(kuò)張，同時(shí)保護(hù)森林系統(tǒng)生物多樣性，促進(jìn)自然生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的作用。b.建筑材料的環(huán)保性。竹結(jié)構(gòu)建筑的材料以竹子竹莖為主，竹莖組成的化學(xué)成分以纖維素、半纖維素和一定數(shù)量木素為主，均不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境以及人身造成危害。廢棄的竹材腐爛會(huì)形成腐殖質(zhì)，轉(zhuǎn)化為土壤肥力成分。竹子以其繁殖更新能力優(yōu)于樹(shù)木，竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的推廣在一定程度上可以減少建筑材料對(duì)木材資源的需求，緩解森林資源緊張局面，保護(hù)自然資源。2)教學(xué)價(jià)值。在國(guó)內(nèi)，諸多例如建筑學(xué)、城市規(guī)劃、工程管理、隧道與橋梁、園林設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等專業(yè)均開(kāi)設(shè)有與建筑結(jié)構(gòu)以及建筑景觀相關(guān)的實(shí)踐課程。在高校校園里修建竹結(jié)構(gòu)景觀建筑，可以為專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)提供生動(dòng)的教材與研究對(duì)象。為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，可采用裝配式安裝校園里的竹結(jié)構(gòu)景觀建筑，在工廠完成構(gòu)件制作并運(yùn)送至學(xué)校后，由老師或技術(shù)人員作為顧問(wèn)，學(xué)生親自動(dòng)手安裝，讓學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)行學(xué)習(xí)，也增加了課堂的趣味性與學(xué)生的積極主動(dòng)性。3)文化價(jià)值。景以文成，文因景名。以文點(diǎn)睛，更增人文氣息。竹，以其婀娜多姿、瀟灑自然的姿態(tài)以及清靜素雅之美，讓人心向而往之。此外，竹，自古以來(lái)在古代文人心中都有著獨(dú)特地位，素來(lái)都是清風(fēng)高潔、堅(jiān)貞不屈的象征，所以有用竹喻德的傳統(tǒng)。唐張九齡的《和黃門盧侍郎詠竹》中，稱“高節(jié)人相重，虛心世所知”，正是高風(fēng)亮節(jié)的寓意。元楊載《題墨竹》:“風(fēng)味既淡泊，顏色不斌媚。孤生崖谷間，有此凌云氣?！眲t體現(xiàn)了竹子那“淡泊以名利，寧?kù)o而致遠(yuǎn)”的象征意義。因此，竹結(jié)構(gòu)景觀建筑出現(xiàn)在高校校園，也是一種繼承與弘揚(yáng)中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的表現(xiàn)。4)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。竹子作為來(lái)源廣、數(shù)量多、獲取易的建筑材料，相比其他建筑材料具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。具體體現(xiàn)在其種植難度、生長(zhǎng)速度、采伐難度、運(yùn)輸成本、加工成本等多個(gè)方面。從建筑材料的使用方面來(lái)看，竹結(jié)構(gòu)景觀建筑由于其竹子材料獲取成本較低，因此整個(gè)建筑成本低;從其外部性價(jià)值來(lái)看，竹結(jié)構(gòu)景觀建筑有利于環(huán)境的保護(hù)，相對(duì)于鋼筋混凝土建筑對(duì)環(huán)境的危害，具有明顯的正外部性經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，在高校校園里建造竹結(jié)構(gòu)景觀建筑是很經(jīng)濟(jì)的，可以減輕學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷。5)社會(huì)價(jià)值。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑因竹子的天然色彩、質(zhì)感、形態(tài)等，給人一種回歸自然的舒適感受，與周圍環(huán)境具有很好的協(xié)調(diào)性，因此不僅適合在高校校園建造，也適合在公園、旅游區(qū)等公共景觀區(qū)進(jìn)行推廣。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑盛行的當(dāng)下是一種回歸，一種尊重文化，崇尚自然，發(fā)展生態(tài)的回歸。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑在公共區(qū)域的推廣，有利于生態(tài)環(huán)保理念在全社會(huì)的宣傳，推動(dòng)社會(huì)的綠色可持續(xù)發(fā)展。6)美學(xué)價(jià)值。a.觀賞性。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的原材料——竹子，取自自然，其色澤以青綠為主，給人視覺(jué)一種舒適之感，調(diào)節(jié)了個(gè)人心情，以及結(jié)構(gòu)虛實(shí)有致，具有相對(duì)的美觀優(yōu)勢(shì)，因此具有一定的欣賞價(jià)值。b.結(jié)構(gòu)美學(xué)。結(jié)構(gòu)美學(xué)飽含承重結(jié)構(gòu)和人文意義上的結(jié)構(gòu)美，它既涉及建筑美學(xué)，又涉及技術(shù)美學(xué)。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑作為結(jié)構(gòu)方面極具代表性的建筑結(jié)構(gòu)自然具有極強(qiáng)的結(jié)構(gòu)藝術(shù)表現(xiàn)力。不管何種思潮的興起，都離不開(kāi)對(duì)結(jié)構(gòu)美學(xué)的關(guān)注，而竹結(jié)構(gòu)景觀建筑就能很好地體現(xiàn)其美學(xué)價(jià)值。

5 結(jié)語(yǔ)

高校是一個(gè)充滿文化氣息與時(shí)代氣息的場(chǎng)所，每個(gè)景觀建筑都應(yīng)尊重校園本身具有的文化，在呼應(yīng)這種獨(dú)一無(wú)二文化的同時(shí)，為這份珍貴的文化注入新的內(nèi)容。竹子作為對(duì)環(huán)境最為友好的材料之一，完美地體現(xiàn)了環(huán)保、可持續(xù)和保護(hù)資源的主題。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的提倡，不僅僅是對(duì)一種古老建筑形式、材料和建筑技術(shù)的傳承，也是對(duì)中國(guó)悠久的竹文化、竹精神的弘揚(yáng)。在了解高校校園景觀建筑設(shè)計(jì)建造特點(diǎn)后，結(jié)合竹子擁有建筑材料相關(guān)特性，對(duì)其類型、制作安裝方式、連接節(jié)點(diǎn)以及維護(hù)管理的選擇，完成竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的建造，體現(xiàn)其在高校校園里所具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、文化、美學(xué)、教學(xué)方面的六大價(jià)值。通過(guò)傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代文化的深入融合，自然與人工的完美結(jié)合，將竹子轉(zhuǎn)變?yōu)榇驿摬摹⑺?、混凝土等成為在大學(xué)校園里新的、綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及時(shí)尚的景觀建筑生態(tài)材料，對(duì)建設(shè)生態(tài)校園、促進(jìn)建筑材料可持續(xù)發(fā)展是十分重要的。

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