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新型竹材在空间设计中的应用研究

2014-12-24东北电力大学艺术学院吉林吉林132012

山东工业技术 2014年21期
关键词:竹材空间设计木材

(东北电力大学艺术学院,吉林 吉林 132012)

(东北电力大学艺术学院,吉林 吉林 132012)

针对木材料资源的匮乏,以竹代木的应用具有较大的发展潜力。我国是世界上最早使用竹子、大力培植竹子的国家,我国竹文化源远流长,是具有中华民族特色的自然材料之一,同时也是可再生的绿色资源。文章通过分析竹材的性能、特点及文化性,对用竹材构筑新型空间设计的可行性、设计要点进行深入的调研与研究。

竹文化;竹材料;室内设计;绿色环保

我国竹资源丰富,无论是种植的数量、面积或是积蓄量,均位居世界的前列,素有“绿竹王国”的称号。竹文化的痕迹自古以来在中国源远流长,竹材可以满足人们很多物质需求,具有广泛的用途,涉及到衣、食、住、行等方面。随着人们生活质量的提高,更加注重居住环境与健康,而竹材是可再生的绿色环保材料,易降解、繁殖力强,生长速度是木材的多倍。合理的运用竹材,不仅可以缓解木材资源的匮乏,还可以为绿色环保的室内空间提供可持续发展之路。

1 竹材的可行性

随着现代材料的广泛应用,人们忽视了传统材料——竹材,对其实用性、安全性、耐久性等方面不是很了解,对竹材的使用上的认知仅限于云南少数民族的竹楼等建筑。竹材是否可以大规模的应用到城市的建筑材料与室内装饰中,需要从竹材的文化、力学特点、竹材的类型等方面全方位的探讨及人们在使用竹材的过程中逐渐深化与思考。

1.1 竹文化

中国竹文化历史悠久,可以追溯到商周时期。竹文化与文学、绘画、音乐、建筑构造等方面紧密联系。古代的诗词歌赋中文人雅士对竹的赞美、描绘较为广泛,在出土文物中竹制物品较多,在先民们以竹子为衣、食、住、行等水利、交通、军事、造纸等领域高度的融入到生活中。竹子具有坚韧、挺拔、抗压、耐腐等优点是比较理想的建筑材料与装饰材料。竹制家具、竹雕刻、竹编品、竹日常生活用品既是实用品,也是工艺品,具有一定的艺术价值与文化特色。在中国文化中,处处可见竹子的身影,笔墨纸砚中,笔和纸都采用竹子作为材料,在室内的空间中,竹制家具大到床榻、小到雨伞,都能看到竹子的身影。

1.2 竹材力学特点

竹材是建筑材料及室内装饰材料的基础。竹材体轻质坚,抗拉力强,不易收缩变形,弹性与韧性较高。竹材经过工艺处理后,具有顺纹抗压力高、径向抗压抗拉强度高、轻度重量比值高等特点,物理性能与钢材相似,力学性能优越。具研究显示,竹材的抗拉强度约为木材的3倍,抗压强度约为木材的2倍,竹材强度仅次于钢材,被称为植物中的钢铁,优于其他的建筑材料。竹子的特点是“皮厚腹空”,可以抵挡强烈的飓风,具有强大的抗弯能力。竹子的生长特点就是竹节,每隔一段就有个竹节,竹节的横截面上有一薄片,薄片的表面是实心的,可以起到“补强作用”,使竹子受力均衡。经过试验证明,有节整竹比无节竹段抗弯强度高,由于竹子的生长特点具有的薄片,竹子在反复弯曲变形下的寿命要高于木材。

1.3 竹材的类型

随着人们的生活水平不断提高,开始追求健康环保的生活。由于绿色环保材料需求量的增大,而我国森林覆盖率较低,快速的大规模的城市化的进程,对木材使用量急剧增长,为了保护现有绿色资源,不得不大规模进口木材。而竹材资源丰富、生长周期短、利用率高、再生性强,“以竹代木”是缓解木材供需矛盾的最佳途径。随着加工技术的不断发展,竹材使用的范围不断扩大,并以极快的速度进入建筑及室内装饰材料的领域中,以其低碳、环保的特性成为受众的建筑材料。

1.3.1 原竹

原竹的材料主要是竹秆,竹秆经过加工变成竹片、竹筒。用于建筑承重结构的毛竹,竹秆需粗大挺拔尖削度小,而在室内空间装饰用的竹秆应细一点,体现其韵律美感。不论是作为建筑结构主材或是室内空间的装饰材料,竹秆的线条层次感非常重要,并且竹节间的距离应选用大一些的,在视觉效果上较为舒适。

1.3.2 竹材人造板

竹材人造板是以竹子或部分竹子为原材料,经过加工、去除内节、干燥、侵胶、组胚、热压、锯边等工序制造而成的人造板材。主要的类型有:竹编胶合板、竹帘胶合板、竹材胶合板、竹材碎料板等,其生产工艺简单,突破原有传统的工艺加工方法。保持天然竹材的纹理感,合理利用竹材纤维的特性,保留竹材的物理性能,材质均匀、不易开裂、不霉变等特点,积极广泛应用于建筑构件的领域。

1.3.3 竹材层积材

竹材层积材是比较适宜选用的竹制结构用材,主要分为板材与方材。经过生产加工后胶合压制而成。我国生产的竹材层积材在原料加工、板材制造技术、工艺设备配套等方面成熟稳定,成材率高,生产成本低。

2 竹材的发展趋势

随着绿色环保、低碳经济的时代的到来,竹材料在新的加工工艺下有了新的发展。低碳环保,可再生资源取代一次性资源。发展低碳、环保的的竹制材料已经成为一种趋势,并且随着森林覆盖率的逐年减少变得日益重要。竹材在新的生产加工、使用过程中,进行优胜劣汰,逐步达到新型竹材在空间设计使用中的绿色、健康、环保、低碳的效能。复合加工,竹制材料的物理特性与外观形式不能同时满足空间设计的需要,要通过对竹材进行工艺加工、重组,生产出符合各种特定要求的复合材料,充分发挥竹材的特点并以改善其性能成为趋势,如竹材胶合板、竹材重组材、竹帘胶合板、竹层积板等复合材料。随着现代科技的发展,人们将传统的、不规则的竹材进行生产加工,改变制作工艺及流程,进行批量生产规则化的材料,按照工序进行流水作业,完成各部分的材料加工,进行组装,达到形式多样,制作精良,在降低成本的同时提高竹材的出材率的新型竹制产品。竹材产品兼具绿色、生态、环保及生产周期短、使用效能高的特点,应大力开发,拓宽市场品种。

3 新型竹材在空间设计中的应用

竹材是建筑与室内空间设计的材料,合理的运用竹材在室内空间中,不仅可以改善室内空间环境,还可以增添人文气息。以往的竹材应用大多是少数民族的村寨、竹楼,让人感受到少数民族的特有建筑形式与用材,体现了绿色健康的设计理念。

3.1 竹材的优势

竹制材料以其制作加工的成熟稳定性,在建筑及室内环境中发挥的效果与作用不尽相同,对其充分的了解使用后设计出新型的竹材空间,符合都市生活环境。设计师尝试着用竹制材料来装饰室内,体现其特有的优点。技术成熟,使用竹子作为装饰材料,只需把竹子剖切成条状,覆盖在墙体、天花板、地板上,与其他的材料混合使用,达到最佳效果。灵活性,竹材种植覆盖范围广,取材方便,价格低廉,可以随着设计风格的改变而重新装饰。经济性,竹子生长周期短,价格低于木材,而质量并不比木材差,经久耐用。安全性,竹子具有抗压、抗弯的特点,在建筑中使用发生地震时可以起到抗震的作用。舒适性,根据竹子的生长特点,其表面光滑具有透气性,散热性,给人一定得舒适感。

3.2 竹材在空间设计中的应用

目前竹材不仅应用于室内装饰,在室外应用的频率也在不断提高,应用的方面不再局限于建筑施工的模板、脚手架,而逐渐向现代大型高层建筑、轻型住宅、桥梁建筑领域拓展。比如我国的竹制建筑样板房“十字宅”,项目定位属于高档住宅性质,同时兼具展览效果。十字宅的单元体外部形态是两个长方体相互交叉,交叉重叠处属于室内公共空间,其他的四周空间独立。建筑材料使用竹制的胶合板,具有体质轻、强度高、纹理自然的特点,可以较好的与周围环境相融合。房屋整体的结构采用胶合竹材料,主体结构为门式钢架体系,主要采用两种规格的龙骨柱子,通过建筑龙骨柱与金属连接件进行连接,这样就形成了完整的胶合竹框架结构。在空间形态设计,“十字宅”运用开拓变化的手法来延展单元体建筑空间。整个设计通过延伸、转换、缩放、变形等手法构建了建筑造型上的连续性。而整体的建筑空间平面更像是有机的生长的网格,各种植物镶嵌其中,较好的适应周边环境与功能要求。

在室内装饰中竹材料可以运用为竹地板、竹墙面、竹家具与竹工艺品等方面。竹地板采用竹片拼接出来天然图案,硬度大于木质地板,吸水性强,其粗纤维性具有防滑的特点,耐磨,同时具有冬暖夏凉的特点,竹子的天然气味可以消除疲劳。竹墙面是根据其设计风格特点进行装饰,施工简单,造价低廉、具有防潮隔热的特点。竹家具质感光滑,体质轻巧,经久耐用,具有一定得实用性与观赏性。

4 结语

竹材具有环保、生产周期短、抗压、抗弯强度高等特点。新型竹材在技术的革新与视觉上的装点,及生态、经济、社会伦理等方面的,不仅可以替代木材,减少森林资源的使用,同时竹材可以完全构造出具备现代审美意识的建筑空间及家具,取代室内装修的传统材料,提升设计理念。积极推广并普及使用竹材进行现代空间的设计及构建,实现可持续的经营模式,在市场份额中加大竹材使用的比重,利用竹材的力学性能,减少对木材进口的依赖,“以竹代木”是走可持续发展的有效途径之一。

[1]肖岩,陈国等.竹结构轻型框架房屋的研究与应用[J].建筑结构学报,2010(06):195-199.

[2]栾文杰,谭瑞光等.新型竹材空间设计研究[J].大众文艺,2011(08):125-126.

[3]朱屹,陈钰等.新型建筑材料的基本性能及应用现状[J].建筑实践,2014(03):56-59.

新型竹材在空间设计中的应用研究

彭鸿坤

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