基于文献分析的我国竹建筑研究现状与趋势
2019-06-14柏文峰
叶 盛 柏文峰
(昆明理工大学建筑与城市规划学院 昆明 650500)
中国自古以来就有使用竹的传统,在盛产竹材地区,许多当地传统建筑就是竹建筑,尤其是在少数民族众多的云南,以竹作为主要建筑原材料的传统民居有傣族、景颇族、德昂族、傈僳族等。在当下装配式建筑与绿色建筑协调推进的时代背景下,对绿色建材的推广和应用成为研究重点。竹材作为绿色天然生物质可再生资源,生长周期短、产量高,使用寿命长,同时具有良好的力学性能,因此进入到学者的研究视野内。近年来,竹与竹建筑逐渐成为国内建筑学界的研究热点之一。
作为中国建筑学界的4 份权威期刊,《建筑学报》 《建筑师》 《新建筑》 和 《南方建筑》 自创刊以来就一直关注竹建筑的研究,刊载了许多高质量的竹建筑方面的论文,代表着国内竹建筑研究的水平,引领着竹建筑研究的发展方向。本文以2003—2018年间在4 份权威期刊上刊载的竹建筑研究论文为对象,详细分析竹建筑研究的主要内容、存在的问题,提出今后的发展趋势,以期为竹建筑研究更好地发展提供借鉴。
1 竹建筑研究文献数量与期刊分布
调查发现,2003—2018年发表在 《建筑学报》《建筑师》 《新建筑》 和 《南方建筑》 4 种杂志上的竹建筑文献共20 篇。其中,2014年刊载的竹建筑文献最多,为 4 篇;2009年和 2017年各刊载 3 篇;2003年和 2013年各刊载 2 篇,2008年、2010年、2012年、2015年、2016年和 2018年各刊载 1 篇,其他年份均未有竹建筑文章发表。自2012年以来,国内主流建筑类期刊每年都有竹建筑文章发表,表明竹建筑作为相对独立的研究对象在建筑学及其相关领域逐步受到重视和认可。
从竹建筑文章的期刊分布上看,《建筑学报》上分布最多,为 10 篇;其次是 《建筑师》 和 《新建筑》,各4 篇;最少的是 《南方建筑》,仅 2 篇。可见,不同期刊对竹建筑研究的重视程度不同。
2 竹建筑研究的主要内容
根据文献的研究主题,竹建筑研究涉及的内容主要有4 类:竹建筑理论研究,临时性与展览性竹建筑实践,公共与居住类竹建筑实践,高校竹建筑教学研究。
2.1 竹建筑理论研究
同济大学的支文军等[1]分析了世界各地的建筑师应用“竹”的情况,认为竹用于建筑有3 种形式:第1 种是将“竹”作为建筑结构元素;第2 种是以意向、感性方式介入建筑,传达一种视觉刺激,而不属于建筑本体,包括活竹和无生命竹材的应用;第3 种是竹模板即竹胶合板的应用,竹模板因具有成本低、寿命长、吸水率低、强度高、质量轻、低碳环保等特点,且有着独特的肌理和光泽,近年来被直接用作“建筑面材”。黄一如等[2]评价了产业化住宅在整个生命周期中的碳排放情况,认为采用具有碳储存能力的生物质建材、建设现代竹木结构体系住宅等是实现低碳居住的有效途径。卢健松等[3]分析了中国当代大跨竹建筑的演化历程,对其建造程序、构件名称、形态优化方法进行研究,并根据内部空间的开放程度,将我国南方大跨竹建筑分为类穿斗式、中柱式、无柱式和拱形大跨式4 种形式。何礼平等[4]从建构的角度,探讨了竹材料的设计价值及其生态意义,解析“竹建构”的意义回归和空间表达,从而引导人们更加关注竹材料的建构本质,以符合建筑逻辑的方式组合。黄祖坚等[5]基于建筑围护结构热湿过程模型测试了典型竹材的热湿物理性质,并根据中国5 大气候区对建筑围护结构传热系数的要求评价了竹木空间单元室内环境和建筑能耗的性能,从材料、构件和空间单元3 个层面对比分析了竹、木建筑围护的结构性能差异。
从竹建筑理论研究类文献中可以看到,对于竹的思考一直较为活跃,众多学者分别从节能环保、低碳设计、大跨度竹建筑、竹建构、建筑围护结构热工性能分析等方面对竹这种生物质绿色建材进行着积极有益的理论探索。
2.2 临时性与展览性竹建筑实践
卢求等[6]分析了2007年10月中德两国政府在南京大行宫广场举办的“德中同行”大型文化科技展览活动中的“生态竹子展馆”的建造过程及构造细部,认为竹建筑的快速施工、材料经济、生态环保等优势得到明显体现,预测竹子这种传统生态的建筑材料将在中国得到日益广泛的应用。赫尔辛基艺术设计大学的方海[7]分析了湖北恩施土家人的传统竹木建筑“鸭棚子”的结构特点,认为材料经济、造价低廉的“鸭棚子”从设计理念到制作手法都充满了生态设计思想和环保意识,为现代建筑设计带来了许多启示。浙江大学建筑设计研究院胡慧峰等[8]为中国竹乡浙江省安吉县设计了“安吉县博物馆”,博物馆以“竹篮”作为设计立意,取意于“中国竹乡,文化摇篮”,从而展示了安吉的历史和文化内涵。高仕棠等[9]介绍了2012年香港中秋节展厅“万灯喜月”的设计建造过程,该作品将传统技艺“搭竹棚”合理纳入数字化设计,说明当代设计手段一旦通过合适的融合策略,可以辅助传统技艺更新,高效而低价地实现复杂几何结构,适应时代和需求的变化。朱竞翔[10]通过介绍香港农历七月盂兰胜会期间建造临时竹戏棚,指出建筑、需求、场地以及精神层级极为紧凑、合理的关联是该类型的民间轻质结构自然美妙的原因。徐洪澎等[11]详细解读了2015年米兰世博会上竹材在建筑中的应用,在总计110 余座(集群)建筑中,与木(竹)紧密相关的建筑达到了 71 座(群),数量超过总数的60%,面积超过总建筑面积的75%,木(竹)材首次成为最具显示度的建筑材料。通过分析70 余座以木(竹)材作为结构或主要外饰材料的建筑发现,本届世博会木(竹)材的应用明显强调了合理的技术方式,并以多种高效率的路径表达了建筑的文化涵义,实现了更实用、更生态、更引人注目的“个性营造”。彭小松等[12]通过浙江上虞禁山青瓷古窑址保护与展陈建筑项目探讨了原竹建筑的在地性实践,为未来类似建筑的创作提供了有益的借鉴。
综合上述竹建筑的实践可以发现,与钢筋混凝土等现代建筑材料相比,竹作为传统绿色生物质建材,有着低碳、生态、环保、价廉、轻质、美观等众多优势。因此,在使用寿命较短的临时性与展览性建筑中,建筑师们更愿意以竹为基本元素来表达自己的设计话语。
2.3 公共与居住类竹建筑实践
刘听炜[13]详细解读了日本建筑师隈研吾设计的作品“竹舍”,认为建筑师必须对材料有深入的研究和深刻的理解,建筑师驾驭材料的能力越强,建筑的表现力也越强。2009年,郝林设计了位于中国云南昆明世博INTEGER 生态城的首座复合竹结构住宅,他将竹视为可持续创新模式的原点[14],提出资源保育、技能发展、体系效益与社会赋权的四位一体是可持续之道;4 个关键概念的交互作用,有助于实现经济、社会和环境可持续性的共赢[15];认为应提倡去芜存菁的低碳设计[16],对于可持续房屋项目,竹积层材的制造技术最为合适。王正等[17]在其设计的南京周里村便民服务中心项目中,探索了竹质复合材料及相应竹结构技术的适用性及应用范围。2017年袁烽等[18]在四川省崇州市道明镇竹艺村完成了一个乡村建设项目——“竹里”,其设计构思试图将新建建筑合理融入原有场地、周围村落以及自然生态资源,“无限(∞)形”的建筑外形成为建筑对时间、空间、环境的回应,是“竹里”的精神内涵与形式外延。杨保新等[19]在四川省成都市双流区对菊乐乳业原奶牛饲养牧场中建造了一个“竹园”建筑,“竹园”选用天然竹材,在传统竹工艺基础上探寻当代手工建造方式,成为生态自然教育的对象和具有东方意境的当代公共空间。
从公共与居住类竹建筑文献中可以看出,竹在中国传统文化的语境下有着特殊的含义。在公共与居住类建筑中,竹充当了场所活化的重要角色,通过植入竹元素,不仅能实现生态环保的绿色建筑理念,同样还能营造出独特的中国传统文化底蕴,丰富建筑的感官体验[20],营造出别致的场所精神[21]。
2.4 高效竹建筑教学研究
东南大学师生进行了一次竹构筑物的设计与建造课程,试图对课程过程与结果的研究进行归纳,以探索竹作为绿色建材在当代的创新设计理念和技术方法[22]。高林等[23]介绍了南京大学建筑与城市规划学院研究生课程“数字建筑”的设计作品——“竹伞”,从空间组织、单元体生成、材料与构造方式以及置入场地的形态控制等方面,对参数化生成的设计方法进行了一次尝试。张彤等[24]记录了东南大学建筑学研究生“实验设计”课程“竹构鸭寮”,介绍其设计、研究和建造过程,讨论了以竹为材料的构造、结构及空间属性之间的建构关联,讨论了乡村建设中材料与技术选择的在地性与可持续性。
从高校竹建筑教学类文献中可以窥探,竹在中国高校建筑学专业本科生与研究生的课堂上俨然成为了一门必修课,全国各大建筑类高校教师通过引导学生采用多种不同的方式介入竹建筑,从竹的结构体系、竹的构造方式、参与竹的在地建造等不同视角加深了学生对于竹和竹建筑的理解和认识。
3 竹建筑研究现状与存在的问题
3.1 研究方法
分析发现,关于竹建筑的研究不仅采用了传统建筑学经典研究方法,诸如测绘、图形分析、空间分析等,还采用了来自知觉现象学[25]、存在主义现象学[26]、建构理论[27]、碳排放评价、生态建筑理论[28]、参数化设计、在地性建筑理论[29]、可持续发展理论等研究方法。例如,史永高[30]指出,在当代建筑中材料视角出现了从结构理性到知觉体认的现象学转向;何礼平等[31]认为,“竹建构”反映的是在自然基础上对思维和情感的把握,表现的是材料的真实,对自然的尊重,对构筑的忠实。这些新方法的加入,打破了传统竹建筑常规的研究分析方法,拓展了研究维度,为竹建筑和其他建筑学理论进行交叉研究提供了更多的可能性。这预示着在研究方法上,竹建筑研究也将会朝着跨学科及学科交叉的方向发展。
3.2 研究重点
从文献的研究主题看,竹建筑理论研究、临时性与展览性竹建筑实践、公共与居住类竹建筑实践、高校竹建筑教学研究等文献分别占比25%、35%、25%、15%,4 类研究主题的文献比例差异较大,显示出学者对竹建筑的探索各有侧重,在竹建筑研究领域从竹的结构体系、竹的建筑构造、竹的在地建造3 个方面都进行了积极有益的探索,并在全国各地建成一批有代表性的示范性竹建筑项目。
3.3 存在的问题
2003—2018年的 16年间,在这 4 份国内权威建筑学期刊中竹建筑相关论文仅有20 篇,仅占期刊同期刊文总量的0.20%,表明竹材在建筑领域的应用远未得到重视。刘肇宁等[32]曾统计了2000—2014年期间在 《建筑学报》 上发表的乡村聚落及民居研究的相关论文,数量高达176 篇之多,占期刊刊文总量的4.89%,由此可见,国内建筑学界对竹建筑的关注度远远不够。虽然大家已经认识到竹材作为绿色生物质建材拥有许多其他现代建材无可比拟的优势,但目前对于竹的实际应用仍然停留在以临时性与展览竹建筑实践为主的实验性阶段,距离竹材的工业化生产和在建筑行业大面积推广使用还有相当于长的距离。
4 竹建筑研究的发展趋势
1)研究视角逐渐开阔,议题的深度和广度不断增加。对于竹建筑的研究已经从传统的以定性分析研究为主转向了参数化、建筑热工性能指标计算、碳排放评价等以定量分析研究为主。吴舒辞等[33]对采用闪光法和比较法及直线法分别测量了毛竹竹材沿垂直竹纤维方向的几个热力学特性参数,研究结果对竹材的热处理加工具有一定的指导意义。张楠[34]研究了石膏及外加剂作为原竹填料形成的具有可加工性的原竹节点的可行性和可操作性,为原竹建筑的发展提供了新的节点构造形式。王修通[35]研究了原竹屋架的构造技术。杨宝璋[36]研究发现,结构用原竹(3~5年生)直径一般要在8 cm 以上。刘小雪等[37]针对夏热冬暖地区现有农村住宅屋面隔热性能差的现状,提出3 种用于平屋面的原竹隔热屋面构造做法。黄祖坚等[38]研究了作为建筑填充材的竹原纤维的热湿物理性质及其相互作用规律。柏文峰等[39]提出了一种新型原竹承重楼板技术,该技术已成功应用于西双版纳南糯山新型竹建筑示范项目中,为传统傣族干栏式民居的更新提供了合理途径。
2)学科交叉性质突出,竹建筑研究在向纵深方向发展的同时也在向横向的跨学科领域方向发展。在建筑理论的多维视野下,在地性建筑理论、建筑现象学理论、建构理论、可持续建筑理论等新视野为探索竹建筑的各种可能性提供了新的方法论。
3)对社会当下的热点问题的关注度不断提升,竹建筑研究的社会、文化和经济价值日益凸显。党的十九大报告提出“走新型工业化道路”,《中国人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》 《绿色建筑行动方案》 都明确提出推进建筑业结构优化,转变发展方式,推动装配式建筑发展。在当前国家层面大力推进装配式建筑发展的宏观政策背景下,竹材拥有绿色、低碳、环保、可持续利用等显著特点,竹建筑的工业化生产、快速施工、干式作业等众多优势正契合了装配式建筑的核心理念,可以预计,竹建筑在未来的发展一定会如新笋萌发,节节攀升。