适老性装配式建筑设计中的竹材应用初探

2019-09-10王妍

美与时代·上 2019年12期

摘要：进入21世纪以来，中国社会人口老龄化的问题日趋严峻，60岁以上老年人人口数量的快速增长和当今社会居家养老压力的逐渐增强使得中国现今对养老建筑的需求愈发强烈。装配式建筑具有快速高效、环保、场地制约小、劳动力需求少等特点，符合人口老龄化趋势发展的住房需求。竹材作为绿色环保型材料，高产量、低成本，运用在适老性装配式建筑设计上，能更好地适应社会可持续发展的理念，能更快地推进绿色建筑产业链的发展，能更加体现出对老龄化人群的社会关怀。

关键词：适老性住宅;装配式建筑;竹材;生态环保

中国自2000年来已经进入了老龄化社会，成为世界上首个老年人口突破2亿的国家。随着医学科技、保健水平和卫生水平等的发展，人口寿命得到了延长，这种现象直接导致了我国对适老性住宅的需求增加。面对人口红利下降，2016年9月国务院办公厅印发了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。这一政策正是为了解决社会人口老龄化趋势所导致的工人减少问题。这昭示着未来装配式建筑将成为建筑行业发展的重点对象。竹材作为高产量、低成本、生态环保型材料，具有改善人居环境、提高居住品质的优点，竹材在力学和美学上所具有的表现力以及在经济层面、环保层面的优点让其在建筑应用方面的探究與分析具有一定的现实意义。竹材作为木材的可替代材料在未来会被大量地开发利用。本文旨在探索竹材在适老性装配式建筑设计中的应用方式，通过研究竹材的基本性质，探究竹材今后在建筑中应用的新趋势，以及竹材在建筑应用中的多种可能性。

一、适老性装配式建筑的概念

《2018社会服务发展统计公报》显示，2018年我国60岁及以上的老人已经达到2.49亿（人口占比17.9%），中国成为世界上首个老年人口突破2亿的国家。根据快速老龄化的基本国情，以及考虑到我国传统居住文化的特点，《全球老龄住宅建筑设计手册》中将我国的社会养老服务体系分为居家养老、社区养老和机构养老等三个有机部分[1]。20世纪80年代后，社会人口老龄化的问题作为基本矛盾逐渐凸显，我国在社会养老上进行了很多研究探索。《社区适老性评价指标体系研究初探》通过对12座城市的100个社区调研，进行了社区适老性指标体系的研发，通过数据可以看出，随着经济快速发展和生活水平质量的提高，国内的养老模式逐渐从传统的居家养老转向社区或是机构养老[2]。养老模式的转型直接导致大量的养老住房需求出现，但尴尬的是居家社区养老服务出现了有需求、有供给，但供需失衡、利用率低的困境[3]。我国老年人居住建筑无论是质量还是产量都不能满足当下的需求，这种情况产生的原因主要有两个：一个是养老产业体系建立的不完善，一个是杂乱的建设模式。

随着21世纪人口老龄化的趋势逐渐加重，人口红利下降，未来从事建筑的人群会逐渐变少，严峻的社会形势下促使了建筑产业的转型，装配式建筑又回到了建筑设计的舞台。依据国家出台的系列政策，将来建筑设计相关行业会更趋于高效化、标准化、多样化，并且要求绿色环保、生态可持续发展，为未来的社会永续发展做出贡献。装配式建筑要像高铁建设一样走出国门，表明装配式建筑进军海外市场已被正式提上国家战略。提高装配式建筑的建设，对于推动我国建筑产业发展提供了良好的推力[4]。面对老年住宅强烈的市场需求，装配式建筑的出现很好地适应了适老性住宅的要求。装配式建筑特有的标准化、模块化特点，可以快速组装、减短工期，很好地解决了量的需求。同时，相对于商品房，老年住宅不需要很复杂的建筑空间划分，这使得装配式建筑的方式更能运用到老年住宅中去，这样既能节约成本，又能提高建造效率。但是目前装配式建筑运用在老年住宅的实例项目还很少，主要还是集中在商品房的开发中。

二、竹材的应用及其文化现象

竹材较木材具有强度高、塑性好等优良的结构性能，被结构工程师们誉为“植物钢筋”。此外，竹材的强重比高，变形能力好，能够吸收和耗散地震中的大量能量，是建筑行业的理想材料。随着竹材的大力推广，原竹材的研究不断深入，近年来出现了各种结构工程竹材类产品，如竹材胶合板、竹定向刨花板、竹材层积材、竹材重组材等，最新的还有西安建筑科技大学郝际平教授提出的一种固保墙体材料与原竹结构相结合的新型墙体材料[5]。竹在中国传统的文化体系中就体现着诸多的民族特色，能够很好体现出简约朴素的空间美感，直接反应空间与自然的舒适感与亲密性[6]。竹与我们的生活息息相关，而且在建筑环境中起到了不小的作用。

（一）竹材的基本性质研究

1.物理性质

竹材的力学性能主要表现在力学强度及弹性模量上，竹材纤维致密、弹性好，是一种力学性能良好的工程结构材料。田黎敏、靳贝贝、郝际平发表的《现代竹结构的研究与工程应用》就将竹分成原竹和改性竹两大类进行实验，通过实验和数据的整理分析，作出了竹材作为建筑结构材料发展的结论和展望[7]。竹材的物理性能主要以研究竹建筑结构为主，国内有关于竹的力学性能已经有了大量的实验研究数据，但对竹结构应用于实际工程中还需要进行更深入的研究。

2.可持续性

竹作为绿色生态的原始建筑材料，生长周期短，产量大，成本低，同时也具备可以自然降解的优势，是重要的速生和可再生森林资源之一[8]。马库斯·海因斯多夫在上海世博会上设计建造的德中同行之家利用了新的节点连接方式和加工方法来处理竹材料，整个建筑易拆卸易组装，实现了可回收可重复利用。昆明INTEGER生态城竹屋设计是世界第一栋多层竹屋，它的出现促进了关于竹建筑建造的技术和技能，提高了乡村生活质量，帮助中国的城镇化进程朝生态低碳的方向发展，推进了可持续发展的进程。竹材作为一种生态环保型材料，逐渐显露出它在可持续发展政策上的适应性。

3.装饰性

原始竹材和加工后的改性竹材在装饰性上各有优势，但是通过视觉表达出来最直接的就是竹的色彩，多数的竹子色泽翠绿如碧玉，天然清新，有一种自然的美，竹材表面具有特殊的纹理，手感舒适，散发着一种亲和力，这也是其他非天然材料所无法比拟的[9]。除此还有放置后变黄的竹以及碳化后变棕褐色的竹，这三种竹的色彩属于我们生活中自然环境的惯有颜色，所以竹材在产品中始终能给人带来自然素雅、温馨自然的视觉感受。另外，竹修长挺拔，显得潇洒、清丽、生机勃勃，整齐排列的竹展现出一种独特的形式美感。

（二）竹材在建筑设计中的应用

建筑的形态与空间的诞生来源于结构，原竹材料因为韧性的优势一直被广泛用在建筑的结构设计中，越南的米兰世博会越南馆、竹翼阁酒店就体现了越南传统的竹材绑扎方式，构建出形态优美的圆竹结构建筑。由于原竹在材料的利用上出现了一些弊端，所以后来出现的改性竹材极大地提高了竹材的利用率。竹重组材、竹集成材等一般具有较好的防虫防霉性和阻燃性，在力学性能、耐久性、尺寸稳定性等方面有了进步，这直接促进了关于竹材在建筑空间设计中的利用，出现了竹材与钢材、竹材与木材、竹材与混泥土等复合型的建筑材料。建筑材料多种方式的复合使用能够起到在材料性能上取长补短的明显效益，这亦是今后建筑材料发展的方向之一。建筑材料之间的优势互补会给建筑构造带来一系列的变化。构造中多样材料的使用和各种复合方式的出现，使建筑结构亦得到发展[10]。

（三）竹材在围护设计中的应用

竹材具有隔热、导热系数低、热工性能较好的特点，当竹材作为代替其它墙体的功能而设计进建筑空间时，不仅起到了保温隔热、划分空间、防护和通风防潮等作用，还能产生一定的装饰艺术效果。德国莱比锡动物园停车场的设计采用原竹作为立面围护材料，代替了传统的混凝土墙面，起到了围护的作用，同时也保证了停车场的通风性。整齊均匀的原竹排列设计让整个建筑外观呈现出流畅性，营造出了视觉上的舒适感，既满足了功能需求，也满足了建筑在艺术上的追求。

三、竹材在适老性装配式建筑设计中的发展

（一）国内外发展现状

世界上大部分的发达国家在19世纪与20世纪相继进入老龄化社会，在20世纪40年代之后，基于现代建筑的大力发展和建设，老年学与居住建筑的有机结合成为建筑学术界的一个新的课题。从著作上看，1956年，美国著名社会哲学家刘易斯·芒福德发表的《为了老人——融合而非隔离》到后来1969年卫斯发表的《给老年人更好的建筑》，美国已经逐渐开始有针对老年人的关怀设计。日本于20世纪70年代开始面对老龄化社会，经过多年的发展建设已经基本解决了住房紧缺的社会问题，同时建设了相当规模的复合型养老设施。20世纪80年代之前，我国的老龄化问题虽然严重但并不是突出的社会矛盾，80年代之后随着老龄化社会的基本矛盾逐渐突出，建国后的一批老年人福利设施并不能满足日益增长的老年人居住需求，因此，社会以及建筑业界才开始对老年人居住建筑有了一定的关注。

丰富的竹资源使我国在竹材的运用上一直在不断地探索和前进。在2008年5.12大地震后，湖南大学进行了装配式竹结构房屋的设计与建造，针对灾区过渡安置房的大量需求而紧急研制，此类房屋具有抗震性能好、施工速度块、主要建筑材料环保、保温隔热效果好、原料来源广泛，造价低廉等优点。装配式竹结构房屋的建造成果显示，竹材应用到装配式建筑中，达到了工业化生产的要求，快速，低成本，采用绿色材料，生产过程环保，无污染，符合可持续发展的要求[11]。

目前，竹材在适老性装配式建筑中的应用还少之又少，一是我国关于适老性住宅的研究还不够丰富，还没形成完善的理论体系;二是目前的装配式建筑发展还存在着很多技术层面的问题，生产局限性导致装配式建筑的建造成本增加。这些问题直接显示出我国关于适老性装配式建筑的研究还需要很长的一段发展时间，在政策和技术上，都有待进步，所以目前为止更多的装配式建筑还是以建造商品房为主[12]。

（二）适老性装配式竹结构建筑的发展前景

我国老年住宅无论是质量还是数量都不能满足老龄化社会养老的需求现状，由于经济发展和生活水平的提高，国内的养老模式逐渐从传统的居家养老模式转向社区或是机构养老，我国未来将出现大量的养老住房需求。装配式建筑优势逐渐凸显，如建造速度快、受气候条件制约小、劳动力需求更少、符合绿色建筑要求等。从2016年9月《关于大力发展装配式建筑的指导意见》的实施，到2017年2月《关于促进建筑业持续健康发展的意见》的发布可以看出，国家在大力加快装配式建筑发展的进程，注重相关建筑业企业可持续健康的发展，装配式建筑行业已进入快速发展周期。

适老性住宅的设计要从老年人的生理情况去考虑，所以这类住宅的层高不会太高，这也刚好避开了装配式建筑的层高限制要求。竹材在装配式建筑中的利用具有绿色环保无污染、控制材料成本、增加舒适性、有良好的抗震功能的特点，对于未来建筑行业的可持续发展提供了新的方向。

四、竹材在适老性装配式建筑设计中的应用原则

通过对竹材的物理性、装饰性以及可持续发展性研究，将竹材应用于适老性装配式建筑空间的设计中，不仅能营造出属于中国风格的建筑空间，引起老年人的情感共鸣，还能在提高居住空间品质的同时，降低建造成本，达到生态可持续发展的目的。

（一）生态性与可持续性原则

随着中国适老性建筑需求的增加，建筑行业需要消耗大量的建筑材料，中国每年对木材的开采已经使森林面积锐减，导致结构性矛盾突出，建筑材料面临的形势越来越紧迫。中国竹资源十分丰富，成材周期短，可以满足建筑产业资源高消耗的要求。竹和木材有许多的相似性，逐渐成为了木材的替代资源。适老性装配式建筑设计中加入竹元素，促进了自然资源的合理利用。竹在一定程度上可以替代木材实现氛围空间的营造，体现空间与大自然的交互，提升居住品质。竹材传递着绿色生态理念，易取材、易降解，可通过现代技术实现回收和重复利用。竹材的开发应用顺应了生态可持续发展的方向，在未来的建筑行业中会有更好的发展前景。

（二）文化性与艺术性原则

在中国的传统文化中，竹子象征着一种坚忍不拔的品格，朴素而不娇艳、宁静而不浮躁、刚直而不软弱。竹给人的感觉是自然朴实、简洁大方。竹作为中华民族的一个重要文化元素，将其应用到适老性装配式建筑中，能够表现出民族的文化及精神特征，以及对民俗的记忆性、回味性和寻根性，其形象、形态、空间和活动方式易于与老年人沟通，从而增强老年人对于中国文化传承的认同感[13]。在适老性装配式建筑设计中应用竹材时，要充分挖掘中华传统竹文化的内涵，并在设计中体现出来。通过艺术创意的手法来表达建筑空间的设计，营造能细细品味的艺术文化空间，引起居住群体的情感共鸣。

（三）经济性与实用性原则

中国有27个省份分布有竹林，在中国利用竹作为建筑材料本身就具有就地取材、降低运输和建造成本的优势。竹材从生长到开发再到最后的降解，都符合经济性与实用性的原则。但是，竹材也存在着许多的弊端，它的使用年限等还无法和混凝土或木结构相比，建筑设计也要区别于一般的产品设计，需要保证质量与使用寿命，只有这样，才能真正地降低建造成本。将竹材应用到适老性装配式建筑设计中，必须要了解各种竹材的特性，在设计上扬长避短。关于竹材的改性材料开发还在不断探索，但是竹材的经济优势终会凸显，并会不断地开发创新。

五、结语

从当前的社会环境可以看出，建筑活动是一个高消耗、髙污染的生产行为。在面对人口老龄化趋势带来的适老性建筑需求大量增加的问题面前，如何推动建筑快速且健康可持续的发展是建筑革新面临的重要问题之一。装配式建筑的理念解决了适老性建筑的需求，未来将竹材运用到适老性装配式建筑的设计中去，能很好地解决目前装配式建筑材料结构单一的情况。竹的装饰性特征能够提升整个建筑的文化艺术感，提供建筑空间的灵活性，但目前针对这方面的研究和设计还很欠缺。在提倡节能环保的今天，竹材将得到大力推崇。竹材运用到適老性装配式建筑设计中是值得研究的课题，有利于老年人和全社会关注和参与到养老环境的建设之中。

参考文献：

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