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竹子:未來的材料

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2016/5/17     瀏覽次數:    


  “中國是竹類資源豐富的國家,素有‘竹子王國之稱’,目前有竹子500多種、竹林面積720萬公頃、主要遍布17個省份。隨著中國經濟的不斷發展,我國每年的森林砍伐量與植樹造林量愈加失衡。而生長周期迅速的竹子在中國黃河以南大部分省份都非常普遍,更重要的是,竹子具有必須被砍伐而不影響周邊竹子生長的天然屬性。其生長本身吸碳量遠遠超過樹木,在以建設低碳社會為導向的時代中,是面向未來的建筑材料。”童凌峰先生認為竹材的市場未來會有井噴式的發展。


  作為上海筑竹空間設計機構的主持設計師,自2007年至今,童凌峰先生一直配合德國藝術家markus heinsdorff(馬庫斯·海因斯多夫)在中國開展建造設計工作。這位裝置藝術家因一直在亞洲進行有關竹材的設計和技術應用的可能性研究而受到關注。相比中國本土設計師在竹材方面的文化尋根,海因斯多夫先生認為,竹材通過開發建筑潛能,可以完全置于現代環境中,成為一種廣泛為市場接受的建筑原料,“歐洲絕大部分國家由于地理氣候因素不產竹材,這一市場的消費群體對竹材的好奇心更大,竹材的市場不僅在中國,更可在崇尚自然環保的歐洲。”

  童凌峰指出,竹子是一種古老的材料,也是一種新興材料,中國人雖然對竹材的情感屬性一直有濃郁關懷,但也在潛意識中將其歸入低端材料行列中。“在近幾年,一些中國建材廠家為了滿足對天然建材日益增長的市場需求,已將觸角伸向世界不同地區,甚至不惜在巴西和東南亞地區砍伐雨林進口木材,這些雨林雖不屬于中國,但卻是全人類的財富,我們不希望中國的經濟發展對全人類的環境保護造成不利影響”。如何解決在滿足市場旺盛需求的同時注重生態環境保護的難題?市場需要找到新型的低碳建材。盛產竹材的浙江省安吉縣僅擁有45萬人口,卻已有兩千多家與竹材生產相關的企業。郁郁蔥蔥的竹林景觀讓海因斯多夫先生思考,竹材種植是否可以上升到城市化和工業化的高度,作為可持續模式進行推廣?

  假如使用竹材產品成為一種風尚,其設計價值也會成為連接文化淵源和現代社會的紐帶,“在產品質量和技術都已獲得相應發展的中國,缺乏的正是產品設計概念的創新和可實施性,我們需要創造一個對環境和發展有利的文化氛圍,使人們看到材料創新的意義。”最近,他們的最新竹建筑作品將在上海虹橋樞紐迎賓綠地公園中落成。

  記者:海因斯多夫先生如何開始選擇以竹材作為原料進行設計生產?

  童凌峰:作為一位裝置藝術家,他創作的作品一直與自然有關。藝術家和設計師不僅需要材料和技術創新,也應以自然的方式提升環境品質。在展廳設計行業中,大多數展廳習慣于在展覽后即丟棄,海因斯多夫先生最主要的動力是建造各種形態可以組合的移動建筑,通過這些移動建筑形成不同組合關系以可持續地利用建筑原料。海因斯多夫先生在來中國前,已經進行過多次不同層面上有關竹子的試驗,他擅于將展廳設計方案的高科技技術和建構技術與中國本土的材料進行結合,也有助于拉近與中國民眾之間的距離。他在2010年完成的德中同行之家展館,中國科技部部長萬鋼先生在參觀后也曾說過,這一作品既讓他看到了家鄉的竹林,也看到了德國精密機械制造帶來的震撼。所以在他為德中同行活動創作的作品中,竹材既滿足了功能。也契合了語境,更拉近了兩國人民之間的距離。

  記者:海因斯多夫先生的竹材建造有何不同特色?解決了哪些難題?

  童凌峰:竹材使用面對的主要問題是耐久性和美觀度。我們通過物理碳化和納米涂層等科技實現了竹材的防腐性,也讓這一材料的適用范圍得到了進一步的擴展。從這一方面來看,竹材正在從傳統材料變為一種具科技感的生命性材料。事實上,竹子并不能取代木材,它在壓強檢測中存在明顯的弱勢,但是它非同一般的屬性還有待人們發掘和利用。

  國際上大部分使用竹材的建筑師都采用了傳統方法、傳統工藝進行機理和結構處理,隨著社會發展,市場也需要應用傳統材料而符合現代審美的作品。海因斯多夫的作品開放性地將天然竹管、膠合竹材與張拉膜、透明ETFE膜材料、金屬網、布料織物和混凝土、鋼節點等材料聯合使用,并通過這一組合形成新的機理與結構關系。其中主要以竹材與鋼節點和混凝土的結合最為實際。為了提高竹子與鋼結構共同工作的性能,使竹材能夠抵御來自連接點的拉力和壓力,海因斯多夫親自設計了這一混合結構的所有連接節點。竹子的裝飾性和表現力獲得增強的同時,也成為標準化組件,利于批量化生產。同時,中德高校共同參與研發為這一結構建筑研究了新的加固工藝和防火技術。

  就竹、鋼材和混凝土的混合結構的建造,主要有兩處難點獲得攻克。一方面,鋼結構鏈接需要通過竹管貫穿結構,如何在竹管里灌注混凝土,阻止竹材受力產生形變以及選擇何種混凝土類型需要研究和試驗;另一方面,施工中必須保證鋼架構不會從竹管里脫落滑出。我們研究了新型混凝土的配方,使混凝土改良后更適合發揮與竹材混合的作用。

  記者:目前,一些材料廠家也在試圖開發膠合竹這一材料的適用范圍,也有一些建筑師嘗試利用這一材料通過具體的建造行為展現其特點和價值,你們如何看待這一材料?

  童凌峰:膠合竹的技術脫胎于歐美研發的膠合木技術。膠合木通過將一些生長周期快的小型木材或原本不符合用材標準的邊角材料加工為符合標準的木料,填補了市場的缺口。膠合竹的加工原理與膠合木相類似,我們也會在具體建造中應用這一材料形態。膠合竹的優點和缺點都比較明顯,優點是比原生竹材更易于工業化生產,缺點是經過加工的膠合竹本身的竹天然屬性減弱,同時,在生產過程中需要很多膠質加固,無形中造成化工污染。目前為止,大部分膠合竹使用的是低甲醛膠,但污染依然存在,當然比起一些復合材料依然要環保一些。

  這一材料為可持續性設計帶來動力。我們應看到,竹材處理技術發展的未來主流是應用更多物理技術,減少對環境的危害。例如,一些廠商會通過將竹管直接壓扁成型,盡量減少膠質的使用實現減少材料中的甲醛含量,創造出一些毒害更少的工業材料。
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