樊茂琴 張 聰 鐘志芳 邱仁建
(江西財(cái)經(jīng)大學(xué),江西南昌 330013)
近年來(lái),鋼材、水泥、混凝土等建筑材料的局限性日益突顯,生態(tài)環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)的竹材成為了建筑行業(yè)的新寵,成為景觀建筑學(xué)發(fā)展的前沿思潮??v觀高校校園里的多數(shù)景觀建筑,大多是有實(shí)無(wú)意、單調(diào)、冷漠和千篇一律,突顯不了校園的場(chǎng)所精神與對(duì)環(huán)境的友好態(tài)度。因此,各大高校越來(lái)越注重景觀建筑的價(jià)值體現(xiàn)與優(yōu)秀文化的延續(xù)和更新。
從古至今,人們從未停止過(guò)把竹子作為建筑材料來(lái)使用,竹子作為建筑材料其物理特性有三個(gè)方面:1)抗拉強(qiáng)度。沿徑向分片竹材的順紋抗拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,竹材的順紋抗拉強(qiáng)度和彈性模量與竹纖維含量成正比關(guān)系。竹材的順紋抗拉強(qiáng)度較高,平均約為木材的2倍,單位重量的抗拉強(qiáng)度約為鋼材的3倍~4倍,強(qiáng)度從竹稈基部向上逐漸提高,并因竹種、年齡和立地條件而異;2)抗彎程度。通過(guò)日常觀察,我們可以看到竹材的抗彎水平是遠(yuǎn)高于一般木材與建筑材料,同時(shí),根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料表明,竹子竹節(jié)并沒(méi)有導(dǎo)致竹材的抗彎強(qiáng)度降低,竹材具有的良好韌性是竹子運(yùn)用于建筑的一大優(yōu)勢(shì);3)抗壓程度。竹材在承受軸向壓縮載荷時(shí),其承載的主體是竹纖維,竹纖維在受到與自身縱向平行的壓力時(shí),在竹材內(nèi)部起承受載荷的作用。同時(shí),在竹子幾千萬(wàn)年的不斷繁衍中,竹子符合生物材料的功能適應(yīng)性進(jìn)行的擇優(yōu)演化,使竹節(jié)局部組織增大,對(duì)天然竹子的抗破壞能力起到了增強(qiáng)作用,竹材對(duì)建筑的可應(yīng)用性更是得到了增強(qiáng)。
在相同的技術(shù)背景與時(shí)代風(fēng)格下,結(jié)合現(xiàn)代高校生的普遍需求和基本審美,各高校校園景觀建筑有其相似性:1)分散性。單純的景觀建筑設(shè)計(jì)建造不符合人本需求,設(shè)計(jì)者通常會(huì)將景觀建筑分散建造到不同地點(diǎn);2)整體性。在校園景觀建筑設(shè)計(jì)建造中設(shè)計(jì)者往往會(huì)尋求整個(gè)景觀建筑的整體性或?qū)⒕坝^建筑與基礎(chǔ)設(shè)施融合,將其二者由于可利用資源有限而產(chǎn)生的沖突加以協(xié)調(diào);3)時(shí)代融合性。高校校園的歷史年代一定程度上已經(jīng)決定了它的景觀建筑具有將過(guò)去時(shí)代與當(dāng)代融合的共同特點(diǎn)(風(fēng)格上、技術(shù)上等)。同時(shí),即使是需要一個(gè)全新的設(shè)計(jì),建設(shè)者也會(huì)愿意將時(shí)代因素融合起來(lái),建設(shè)一批包含豐富文化的景觀建筑。
我國(guó)古代就有將竹子作為主要材料構(gòu)建建筑物的先例,并留下了豐富的建筑經(jīng)驗(yàn)。隨著現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,對(duì)竹子性能的不斷探索,建造者們關(guān)于竹子新的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法不斷涌現(xiàn),在總結(jié)當(dāng)代建筑的設(shè)計(jì)思潮以及對(duì)國(guó)內(nèi)外著名竹建筑作品分析的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)現(xiàn)代竹建筑設(shè)計(jì)的四項(xiàng)原則,對(duì)竹建筑建設(shè)和推廣起到了良好的指導(dǎo)作用,所以現(xiàn)代竹建筑設(shè)計(jì)的四項(xiàng)原則也適用于高校校園竹結(jié)構(gòu)景觀建筑。
1)普適性原則。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑對(duì)建筑環(huán)境的要求較低,不像鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)地基、施工技術(shù)等有較高要求,所以竹結(jié)構(gòu)景觀建筑普遍適用于不同條件下的建造環(huán)境,有利于竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的進(jìn)一步推廣;2)可持續(xù)原則。竹子本身就是一種廉價(jià)建筑材料,況且我國(guó)的竹林種植面積較大,竹子不同于其他樹(shù)木,生長(zhǎng)速度極快,在合理的設(shè)想下,竹子是一種取之不盡用之不竭的建筑資源,可持續(xù)開(kāi)采并利用;3)可逆性原則。竹子雖然是一種韌性很強(qiáng)的材料,但相對(duì)于鋼筋混凝土來(lái)說(shuō)還是具有一定的局限,比如使用壽命略短,不過(guò)竹結(jié)構(gòu)建筑可拆卸修補(bǔ),通過(guò)更新和維護(hù)使得設(shè)計(jì)的后續(xù)階段得以延續(xù),使建筑物在其全壽命周期內(nèi)發(fā)揮最大的價(jià)值;4)兼容性原則。竹材料因?yàn)槠浔旧淼奶匦栽诮?gòu)時(shí)有其獨(dú)到之處,但使用時(shí)如果一味使用單一的材料,可能會(huì)降低建筑物本身的欣賞性,吸取效率更高的材料與竹材料配合使用將提高使用效率,帶來(lái)竹結(jié)構(gòu)的多樣性。
第一種是功能性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑。功能性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑可做成休憩涼亭,在高校校園里可設(shè)計(jì)建造的休憩涼亭造型多樣,生態(tài)環(huán)保,一般為敞開(kāi)式結(jié)構(gòu),有單層也有雙層,美觀自然,不僅是供人憩息乘涼學(xué)習(xí)的場(chǎng)所,也是高校校園里獨(dú)特的景觀建筑。傳統(tǒng)的休憩涼亭多為穿斗式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,而現(xiàn)代休憩涼亭多輔以鋼構(gòu)件連接件,結(jié)構(gòu)形式變化多樣,但兩者都保留了竹子自然質(zhì)樸的特征,以其別致雅觀的獨(dú)特格調(diào),為高校校園增添了新的亮點(diǎn)。功能性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑亦可做成校園文化廊,文化廊具有遮陽(yáng)、防雨、小憩、觀賞等功能,可架空,可曲折,造型靈活多樣,一般根據(jù)具體的地形條件、使用功能及美學(xué)風(fēng)格進(jìn)行設(shè)計(jì),既可用于點(diǎn)綴學(xué)校各景觀區(qū),作為通過(guò)性走廊使用,又能作為標(biāo)識(shí)的景觀建筑或作為其他建筑的門面,具有很高的藝術(shù)和文化價(jià)值。第二種是觀賞性竹結(jié)構(gòu)景觀建筑。中國(guó)人一直都有以竹為主材創(chuàng)作藝術(shù)品的傳統(tǒng),竹藝術(shù)品的歷史甚至可以追溯到幾千年前。竹結(jié)構(gòu)景觀小品在景觀設(shè)計(jì)中作為點(diǎn)睛之筆,是設(shè)計(jì)理念和本土文化的物質(zhì)載體,有不可替代的作用。它是一座城市或者一個(gè)地域精神的表達(dá),因此竹結(jié)構(gòu)景觀小品要在空間、尺度、比例、材質(zhì)乃至外觀上都要考慮細(xì)致。在學(xué)術(shù)氛圍濃厚的高校校園內(nèi),適當(dāng)點(diǎn)綴竹結(jié)構(gòu)景觀小品,可形成清麗高潔的雅趣,使師生在經(jīng)過(guò)一天繁忙的學(xué)習(xí)之后能得到視覺(jué)上與精神上的放松。
高校校園中的竹結(jié)構(gòu)景觀建筑,最重要的就是能夠進(jìn)行快速簡(jiǎn)單地安裝,以及后期方便經(jīng)濟(jì)地管理維護(hù),而裝配式制作安裝就很好地解決了這個(gè)問(wèn)題,既能提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源,又能發(fā)展綠色環(huán)保建筑,還有利于保證和提高建筑工程質(zhì)量。其布置方式靈活機(jī)動(dòng),給高校校園里竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的多樣性提供了選擇;裝配簡(jiǎn)單快速,正好適合高校實(shí)踐課程中學(xué)生操作;其構(gòu)件可拆卸,可替換,為維護(hù)提供了便利;降低對(duì)校園環(huán)境的負(fù)面影響,不必在校園里進(jìn)行構(gòu)件前期制作,簡(jiǎn)單的后期安裝能減少環(huán)境污染、降低噪聲、減少場(chǎng)地干擾、防止揚(yáng)塵、節(jié)約水、電、材料等資源和能源;對(duì)于安裝,只需運(yùn)送構(gòu)件至高校校園,減少了進(jìn)入高校校園的工程機(jī)械種類和數(shù)量,滿足了綠色施工的要求。
裝配式竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的制作安裝主要分為兩個(gè)部分,第一部分是前期工廠制作,第二部分則是后期現(xiàn)場(chǎng)安裝。工廠制作流程包括:1)所需材料的收集、整理、分類;2)對(duì)原材料進(jìn)行基礎(chǔ)的粗加工;3)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)材料進(jìn)行劃線和下料,并根據(jù)圖紙將劃線后所得的材料加工成構(gòu)件;4)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行后期美化處理?,F(xiàn)場(chǎng)安裝流程包括:1)詳細(xì)閱讀安裝步驟與設(shè)計(jì)圖紙;2)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行清點(diǎn),并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將構(gòu)件放在相應(yīng)位置;3)連接構(gòu)件并進(jìn)行臨時(shí)固定;4)調(diào)整構(gòu)件位置,使其定位更加精確,并進(jìn)行最后固定;5)對(duì)建筑進(jìn)行后期美化處理。
竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的建造最重要也是最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是連接節(jié)點(diǎn)的選擇。為了實(shí)現(xiàn)裝配式制作安裝中可拆卸、可替換的價(jià)值,粘貼、焊接等剛性連接方式已經(jīng)不再適用,轉(zhuǎn)而采用柔性連接方式,保證竹構(gòu)件拆卸替換的方便性。主要有以下幾種:1)螺栓型節(jié)點(diǎn)。為了加強(qiáng)節(jié)點(diǎn),螺栓連接可與竹材端頭的石膏或者水泥砂漿結(jié)合使用;2)捆綁式節(jié)點(diǎn)。可采用鋼絲、銅片、鋼片等高強(qiáng)度工業(yè)材料來(lái)進(jìn)行捆綁,以達(dá)到提高其抗彎矩能力和增強(qiáng)其豎向受力強(qiáng)度的目的,具體方法可參考竹腳手架的搭建;3)鋼構(gòu)件節(jié)點(diǎn)。竹材通過(guò)螺栓、預(yù)埋件與鋼筋混凝土的力學(xué)連接或不同的標(biāo)準(zhǔn)化鋼構(gòu)件來(lái)連接節(jié)點(diǎn);4)穿斗式節(jié)點(diǎn)。由于竹材壁單薄內(nèi)中空,纖維細(xì)長(zhǎng),耐沖擊能力極低,因此可采用槽口固定、插桿固定等穿斗式手法;5)套筒式節(jié)點(diǎn)。連接手法根據(jù)嵌套方式的不同,分為內(nèi)嵌套和外嵌套兩種。嵌套方式能滿足各個(gè)方向上竹材的連接,使竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的樣式更加豐富。現(xiàn)有一種用PVC塑料管制作的嵌套方式,通過(guò)兩箍之間的軸緊密連接和調(diào)節(jié)角度,可滿足多角度結(jié)構(gòu)的需求。
在竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的維護(hù)和后期管理上,雖然竹材本身具有很多的局限,但只要在耐久性方面加以處理便可提高其使用壽命,通過(guò)拆卸替換便可使竹結(jié)構(gòu)景觀建筑整體在時(shí)間上加以延續(xù),且不會(huì)影響整體的使用和美觀。拆卸替換的思想在之前的竹產(chǎn)品中就有了一定的體現(xiàn),在中國(guó)常見(jiàn)的竹制生產(chǎn)生活用具中,大多采用編織和穿插的方式,這樣的制作方式,使得產(chǎn)品在局部破損后對(duì)其正常使用影響不大,并且可以進(jìn)行損壞部分的修復(fù)和替換。傳統(tǒng)的物理和化學(xué)維護(hù)方法雖然也能解決其耐久性的問(wèn)題,但也造成了經(jīng)濟(jì)、美觀和環(huán)境等問(wèn)題。因此在竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的維護(hù)和后期管理上采用更換老化損壞部分將比采用復(fù)雜的處理方式更為恰當(dāng),這種方式給校園管理者對(duì)其后期維護(hù)管理減少了很多麻煩。
1)生態(tài)價(jià)值。a.材料來(lái)源的生態(tài)性。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑主要材料為竹子,竹子四季常綠,生長(zhǎng)繁殖快,在穩(wěn)固土壤,保持水土、涵養(yǎng)水源、凈化空氣等生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有突出作用??茖W(xué)合理有序的竹林開(kāi)發(fā)具有促進(jìn)竹林系統(tǒng)的更新,控制竹林的擴(kuò)張,同時(shí)保護(hù)森林系統(tǒng)生物多樣性,促進(jìn)自然生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的作用。b.建筑材料的環(huán)保性。竹結(jié)構(gòu)建筑的材料以竹子竹莖為主,竹莖組成的化學(xué)成分以纖維素、半纖維素和一定數(shù)量木素為主,均不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境以及人身造成危害。廢棄的竹材腐爛會(huì)形成腐殖質(zhì),轉(zhuǎn)化為土壤肥力成分。竹子以其繁殖更新能力優(yōu)于樹(shù)木,竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的推廣在一定程度上可以減少建筑材料對(duì)木材資源的需求,緩解森林資源緊張局面,保護(hù)自然資源。2)教學(xué)價(jià)值。在國(guó)內(nèi),諸多例如建筑學(xué)、城市規(guī)劃、工程管理、隧道與橋梁、園林設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等專業(yè)均開(kāi)設(shè)有與建筑結(jié)構(gòu)以及建筑景觀相關(guān)的實(shí)踐課程。在高校校園里修建竹結(jié)構(gòu)景觀建筑,可以為專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)提供生動(dòng)的教材與研究對(duì)象。為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,可采用裝配式安裝校園里的竹結(jié)構(gòu)景觀建筑,在工廠完成構(gòu)件制作并運(yùn)送至學(xué)校后,由老師或技術(shù)人員作為顧問(wèn),學(xué)生親自動(dòng)手安裝,讓學(xué)生在實(shí)踐中進(jìn)行學(xué)習(xí),也增加了課堂的趣味性與學(xué)生的積極主動(dòng)性。3)文化價(jià)值。景以文成,文因景名。以文點(diǎn)睛,更增人文氣息。竹,以其婀娜多姿、瀟灑自然的姿態(tài)以及清靜素雅之美,讓人心向而往之。此外,竹,自古以來(lái)在古代文人心中都有著獨(dú)特地位,素來(lái)都是清風(fēng)高潔、堅(jiān)貞不屈的象征,所以有用竹喻德的傳統(tǒng)。唐張九齡的《和黃門盧侍郎詠竹》中,稱“高節(jié)人相重,虛心世所知”,正是高風(fēng)亮節(jié)的寓意。元楊載《題墨竹》:“風(fēng)味既淡泊,顏色不斌媚。孤生崖谷間,有此凌云氣?!眲t體現(xiàn)了竹子那“淡泊以名利,寧?kù)o而致遠(yuǎn)”的象征意義。因此,竹結(jié)構(gòu)景觀建筑出現(xiàn)在高校校園,也是一種繼承與弘揚(yáng)中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的表現(xiàn)。4)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。竹子作為來(lái)源廣、數(shù)量多、獲取易的建筑材料,相比其他建筑材料具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。具體體現(xiàn)在其種植難度、生長(zhǎng)速度、采伐難度、運(yùn)輸成本、加工成本等多個(gè)方面。從建筑材料的使用方面來(lái)看,竹結(jié)構(gòu)景觀建筑由于其竹子材料獲取成本較低,因此整個(gè)建筑成本低;從其外部性價(jià)值來(lái)看,竹結(jié)構(gòu)景觀建筑有利于環(huán)境的保護(hù),相對(duì)于鋼筋混凝土建筑對(duì)環(huán)境的危害,具有明顯的正外部性經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此,在高校校園里建造竹結(jié)構(gòu)景觀建筑是很經(jīng)濟(jì)的,可以減輕學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷。5)社會(huì)價(jià)值。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑因竹子的天然色彩、質(zhì)感、形態(tài)等,給人一種回歸自然的舒適感受,與周圍環(huán)境具有很好的協(xié)調(diào)性,因此不僅適合在高校校園建造,也適合在公園、旅游區(qū)等公共景觀區(qū)進(jìn)行推廣。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑盛行的當(dāng)下是一種回歸,一種尊重文化,崇尚自然,發(fā)展生態(tài)的回歸。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑在公共區(qū)域的推廣,有利于生態(tài)環(huán)保理念在全社會(huì)的宣傳,推動(dòng)社會(huì)的綠色可持續(xù)發(fā)展。6)美學(xué)價(jià)值。a.觀賞性。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的原材料——竹子,取自自然,其色澤以青綠為主,給人視覺(jué)一種舒適之感,調(diào)節(jié)了個(gè)人心情,以及結(jié)構(gòu)虛實(shí)有致,具有相對(duì)的美觀優(yōu)勢(shì),因此具有一定的欣賞價(jià)值。b.結(jié)構(gòu)美學(xué)。結(jié)構(gòu)美學(xué)飽含承重結(jié)構(gòu)和人文意義上的結(jié)構(gòu)美,它既涉及建筑美學(xué),又涉及技術(shù)美學(xué)。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑作為結(jié)構(gòu)方面極具代表性的建筑結(jié)構(gòu)自然具有極強(qiáng)的結(jié)構(gòu)藝術(shù)表現(xiàn)力。不管何種思潮的興起,都離不開(kāi)對(duì)結(jié)構(gòu)美學(xué)的關(guān)注,而竹結(jié)構(gòu)景觀建筑就能很好地體現(xiàn)其美學(xué)價(jià)值。
高校是一個(gè)充滿文化氣息與時(shí)代氣息的場(chǎng)所,每個(gè)景觀建筑都應(yīng)尊重校園本身具有的文化,在呼應(yīng)這種獨(dú)一無(wú)二文化的同時(shí),為這份珍貴的文化注入新的內(nèi)容。竹子作為對(duì)環(huán)境最為友好的材料之一,完美地體現(xiàn)了環(huán)保、可持續(xù)和保護(hù)資源的主題。竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的提倡,不僅僅是對(duì)一種古老建筑形式、材料和建筑技術(shù)的傳承,也是對(duì)中國(guó)悠久的竹文化、竹精神的弘揚(yáng)。在了解高校校園景觀建筑設(shè)計(jì)建造特點(diǎn)后,結(jié)合竹子擁有建筑材料相關(guān)特性,對(duì)其類型、制作安裝方式、連接節(jié)點(diǎn)以及維護(hù)管理的選擇,完成竹結(jié)構(gòu)景觀建筑的建造,體現(xiàn)其在高校校園里所具有經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)、文化、美學(xué)、教學(xué)方面的六大價(jià)值。通過(guò)傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代文化的深入融合,自然與人工的完美結(jié)合,將竹子轉(zhuǎn)變?yōu)榇驿摬?、水泥、混凝土等成為在大學(xué)校園里新的、綠色、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)以及時(shí)尚的景觀建筑生態(tài)材料,對(duì)建設(shè)生態(tài)校園、促進(jìn)建筑材料可持續(xù)發(fā)展是十分重要的。
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