竹材建筑材料在建筑行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

劉建瑞

【摘要】相對(duì)而言，我國竹材資源較為豐富，在木材與其他建筑材料日益緊張的形勢(shì)下，竹材良好的性能越來越引起人們的關(guān)注。本文概述了竹材的相關(guān)構(gòu)造與力學(xué)性能，并介紹木材在建設(shè)行業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，更進(jìn)一步分析了竹材在建筑行業(yè)中的意義。

【關(guān)鍵詞】“竹材”；“建筑材料”；“建筑行業(yè)”；“可持續(xù)發(fā)展”

在提倡可持續(xù)發(fā)展的今天，天然、綠色、可再生的竹材作為一種具備許多優(yōu)越性的新型建筑材料，在一定范圍內(nèi)逐步替代那些高污染、高耗能的建筑材料，儼然已成為時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。我國擁有豐富的竹材資源，因此，合理地開發(fā)竹材資源，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)與實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的道路具有重大的作用。

一、竹材的構(gòu)造與力學(xué)性能

（一）、竹材的構(gòu)造

竹稈由竹節(jié)與節(jié)間組成，而節(jié)間的竹竿圓筒外殼稱之為竹壁，竹壁由竹黃、竹肉、竹青組成。竹壁內(nèi)側(cè)質(zhì)地脆弱、組織疏松，并呈黃色的部分，即為竹黃；竹壁外側(cè)質(zhì)地堅(jiān)韌、組織緊密，表面光滑并呈綠色的部分，即為竹青；介于竹壁與竹青之間，質(zhì)地致密并力學(xué)強(qiáng)度大的部分，即為竹肉。竹壁的厚度中，竹肉占了絕大部分，一般而言，竹材的物理性質(zhì)取決于竹肉的性質(zhì)。一根竹稈中，竹壁的厚度不是一層不變的，一般來說，竹壁的厚度在根處最厚，越往上越逐漸變薄，而每一竹節(jié)都有橫隔，稱之為節(jié)膜，其主要起到防治竹竿開裂與屈折的作用。

（二）、竹材的力學(xué)性能

竹材具有輕質(zhì)高強(qiáng)、纖維致密、彈性優(yōu)良的性能，在建筑行業(yè)上，是一種力學(xué)性能優(yōu)良的建筑材料。經(jīng)查閱相關(guān)資料了解，竹材的力學(xué)性能強(qiáng)度僅稍弱于鋼鐵的力學(xué)性能，但相對(duì)于其它傳統(tǒng)建筑材料，竹材的力學(xué)性能更優(yōu)越。當(dāng)然，在一定程度上而言，竹材也有一定的不足，諸如抗彎矩能力不強(qiáng)、脆性破壞、耐候性低、整體剛性不佳等缺點(diǎn)。竹材在實(shí)際使用過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到它的優(yōu)越性與不足。

二、竹材建筑材料在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

（一）、基樁

一般而言，用于臨時(shí)平房或者兩層左右的低層樓房，并且基樁不長的情況下，鑒于竹材抗壓強(qiáng)度大的性能，可用于土建的基樁。但是，為了擁有較大抗壓強(qiáng)度，用作基樁的竹材，在竹材的選擇上，應(yīng)當(dāng)選用竹節(jié)節(jié)距短、竹肉厚、直徑大的竹子。而那些小直徑的竹子，如果有需要，可將許多根綁扎在一起，從而可以替代大直徑竹材。此外，如果竹柱未經(jīng)防腐處理的話，使用年限不長，處于各方面的考慮，應(yīng)當(dāng)對(duì)使用的竹材進(jìn)行防腐處理或者埋在混凝土中。另外，如果在通風(fēng)不良或者在受地下水影響的情況下，竹材容易受潮霉變腐爛，從而，對(duì)于竹材而言，防潮措施極為重要。

（二）、框架

用于做框架結(jié)構(gòu)的竹材，一般主要為圓竹，為了擁有更強(qiáng)的剛性，也可以采用竹木棍。在要求上，用作框架結(jié)構(gòu)的竹材的壁厚要厚一些，直徑要適中，時(shí)下有兩種人工合成的竹材適合作框架結(jié)構(gòu)。一是竹材層積材，這種合成組竹材，加工工藝較為簡單、材料利用率高、易于工業(yè)化生產(chǎn)、來源廣。并且，在縱向強(qiáng)度與剛度上很高，對(duì)于一般的單向板、梁、承重墻等房屋構(gòu)件都適用。而在跨度較大的梁構(gòu)件上，這種合成竹材可做箱型或者工字形等截面，從而達(dá)到提高跨越能力與節(jié)省材料的目的。二是竹材重組材，其具有較為穩(wěn)定的力學(xué)性能，并且規(guī)格大、強(qiáng)度高、保持天然竹材紋理的結(jié)構(gòu)。這種重組竹材主要利用了竹材的固有特性，可用于梁、柱等承重框架結(jié)構(gòu)。在要求上，梁、柱節(jié)點(diǎn)的連接極為重要，傳統(tǒng)的連接方式較多地采用麻繩、鐵絲捆綁等。而隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，連接的方式也發(fā)生了變化，其中以鑲接、粘接、金屬固件等為主要連接方式。

（三）、墻體與樓板

在建筑結(jié)構(gòu)中，竹材可用于墻體與樓板中，相較于常見的墻體材料，竹材具有良好的隔熱保溫等性能，是一種不錯(cuò)的墻體材料，其主要有竹板墻、籬笆墻、竹席墻等三種常見形式。竹簾膠合板與竹材碎料板具有良好的隔熱保溫、良好的力學(xué)性能、易于工業(yè)生產(chǎn)等特點(diǎn)，當(dāng)前這兩種材料為樓板的主要材料。

（四）、屋面與屋架

由于竹材輕質(zhì)高強(qiáng)，可以用作屋面的材料。在幾種屋面形式中，半圓竹瓦屋在施工工藝上較為簡單，其屋面一般采用小于30度的坡度，并將竹材進(jìn)行防腐處理。而在片狀竹瓦屋形式上，應(yīng)當(dāng)采用大直徑的新鮮圓竹，并且也要相應(yīng)的防腐處理，屋面坡度也不應(yīng)過大。在屋架方面上，竹材強(qiáng)重較大，可用作屋架的建造。

三、竹材在建筑行業(yè)中的意義

作為一種天然的材料，竹與其它建筑材料相較，其具有強(qiáng)度高、耐久性好、廉價(jià)、保溫性好等優(yōu)點(diǎn)，從而可以較好的滿足結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)等方面上的相關(guān)要求。此外，在環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的道路上，竹材也具有一定的意義。竹，在視覺上，給人一定的親近感與美感，在我國傳統(tǒng)文化中，其具有源遠(yuǎn)流長的文化底蘊(yùn)，因?yàn)檫@些優(yōu)良的特性品行，人們對(duì)竹材的關(guān)注率越來越高。許多建筑師為了突破固定過時(shí)的形式，追求從不同角度與新的建造方式出發(fā)，竹材開始成為了他們的焦點(diǎn)，從而，在一定意義上，竹材逐漸成為了建筑行業(yè)中的寵兒。當(dāng)下，我國對(duì)竹材的研究與應(yīng)用仍較為有限，并未達(dá)到系統(tǒng)化與全面化的程度。所以，在現(xiàn)代建筑行業(yè)中，竹材依舊存在巨大的市場(chǎng)。

結(jié)語

在木材資源上，我國是相對(duì)貧乏的國家，而在竹資源上，我國與世界各國都較為豐富，與木材相較，竹在“強(qiáng)重比”上更勝一籌。在木材資源日益緊張的形勢(shì)下，如果用竹材替代木材，將竹材合成各種新型的建筑材料對(duì)我國整個(gè)建筑行業(yè)具有重要的意義，并且對(duì)整個(gè)國家的生態(tài)環(huán)境保護(hù)也起著重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 謝浩.竹材在建筑中的應(yīng)用 [J].建材發(fā)展導(dǎo)向.2010（01）61-64.

[2] 黃祖波，李春寶，吳巖，葛貝德.竹材在土木建筑中的應(yīng)用[J].森林工程. 2007（02）：79-80.

[3] 許昆，郝際平，趙曰亭，田黎敏，鄭江，寧子健，趙淋偉.竹材在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用發(fā)展與研究現(xiàn)狀 [J].竹子研究匯刊.2013（04）：12-18.