山外有山,玩转乡建 | 楼纳国际高校建造节作品精选
作者 | TEAM SCUT
设计说明
局部透视
建成后夜景
TEAM SCUT 队服/白
试建结束后,我们得出以下应对方案:
1. 施工顺序应为:先定轴线-确定柱接地点-切割结构竹材-用绳子绑扎节点-测量与切割-安装地板龙骨-铺设地板和装订维护
2. 竹子弯曲的问题:在广州购买的竹材多数比较干,弯曲中痰火竹材容易发生爆裂,所以在弯曲时要选用新鲜的竹材,而且弯曲的角度不能太大。
3. 竹子接地问题:在27号楼里面,我们的竹材是直接削尖口插入地中,单根柱可以独立固定,这是适用建筑在软质地面上,但是听组委会说露营装置安排是盖在硬质铺地上,于是我们出了第二套方案:定好柱位后,使用混凝土在柱周浇灌一个角,24小时后凝固成能让柱子顶住的小垛,方便柱身稳定。
4. 试建结束后,我们根据试建所需要的材料和工具整理出材料表
一、竹子选材
本方案中大量竹材运用于维护结构,而维护结构均不许弯曲,因此我们选择了合适直径且竹子小头和大头直径相差不大的大量圆竹作为维护结构的材料。方案中还有27根需要弯曲的竹材(包括24条主龙骨和3条顶龙骨),需要特别选择。而其选择的标准有二:竹子低径在85mm到95mm,同时我们预制的刚节点能够卡在距离整竹超过700mm的地方;整竹颜色需翠绿,保证竹子内水分充足而不至于在弯曲时开裂,同时因为本方案中龙骨的弯曲度均不大,所以优先选择稍微有弯曲的竹材,减少弯曲难度。
二、竹材的预加工
因为本方案主体造型是流线型的,我们考虑了竹材在加工,尤其是人工弯曲时候的误差会非常大,所以我们决定预加工27条龙骨、竹地板和竹家具。而剩下的大量维护结构需要现场加工,即边量边切,也意味着现场工作时间需要预留很多。
1. 龙骨的弯曲
竹子弯曲方法有很多,最常用的是火烧弯曲法:弯曲的部位为竹节。用热源上把竹条均匀地加热到一定的温度,要不停地转动竹条,并来回移动,使其各部逐步加温。预热到一定温度后,竹条变软,便可弯曲,但弯曲要适度。随即用冷水冷敷弯曲部位,冷却定型。最好一次成功,因为火烧会蒸干竹子水分,当进行返工的时候容易使竹子开裂,降低其力学性能。
同时考虑到与工人对接的问题。我们采取的策略是在地上用粉笔绘制所需弯曲弧度,让工人对照着弯曲。
加工好的龙骨
2. 竹地板的制作
竹地板的方案经过了多次头脑风暴而得出的。我们采用竹片钉在木夹板上形成平整竹地板的方案。既保证地板的承载力,又解决整竹地板不舒适的功能缺陷。竹片制作工艺系用砍刀将整竹劈开8份,后用锤子及特殊工具敲碎竹节,最后用砍刀将竹节削平。
削竹节
三、选场地
由于楼纳以水稻田为主,泥土地都被早到的学校捷足先登了,剩下的是一片又一片的水稻田。所以我们一开始8月2号选择的场地在楼纳村一片水稻田上,由于选择的是在水稻田上,文豪表示踩在水稻田上才知道什么叫无法自拔、寸步难行,真的好恶心,所以我们需要打地基和搭建一个施工平台,所有工作都在施工平台上可以完成,在完工后施工平台也可以作为方案的户外休息平台,一举两得。然后因地制宜对方案进行了深化,增加了汀步和钢平台。
为了让打地基的进程更快,我们一部分人在加工竹子的时候,另一部分的人下田定桩基位置
但由于我们提交地基施工图的时候是第十五个提交的,所以打地基的顺序排得非常后,而且一个组打地基需要打3-4天,轮到我们的时候估计9月份已经到来,在这上面我们吃了不少亏,所以我们只好当机立断,先做家具和其他能想到能做到的一切工作,不能干等!两天后,在我们做完所有能做的工作之后,突然来了一个对我们来说莫大的好消息:
我们在8月8日突然收到通知,场地改在了大冲村,所有高校都必须重新选择场地,这对于我们来说无疑是一次惊喜,因为大冲那边有大片大片的玉米地(旱田),施工难度比水稻田低非常多,而且重新选场地不存在先后问题,只能是先到先得。执输行头惨过败家,吃过之前的亏之后,我们8月8日晚上就跟着房东的车子进了大冲,先摸索一次环境,但无奈整个大冲因为拆迁的原因,整个村子都断电了,所以我们当天进去后并没有找到场地在哪里。
我们收到通知:8月9日中午11点有车带大家进入大冲选场地,于是我们队三个男生从早上9点出发,徒步1个半小时到达大冲,在十点半的时候见到了我们的场地,我们便成为了第一所踏足场地的学校,经过反复斟酌和比对后,我们最终选择了在一个背朝大山,面朝葡萄田,下有花生地,上有玉米田的一个台地上面,我们美其名曰:风水宝地。我们没把建筑放在花生地上的原因是一个不想破坏整个大冲仅有的花生地,二是建在上层台地上不仅能眺望到更好的景色,而且更给露营装置营造一种领域感、场所感和仪式感。
华工人的“风水宝地”
四、打桩基
我们的方案设计高度为四米二,竖向结构的长度都在三米五到四米多不等,最长有四米六,在建造初期如何立起龙骨便成了一个首要考虑的问题。在建造1:2模型时,竹子可以削尖插入地下,但在实际建造时,光凭插入地下来稳定直径八厘米、长四米的竹子,需要较大的插入深度,竹子削尖插入地下也不是那么容易。最后我们采用先打桩,后插竹的方法,即在每根竖向结构落地的地方打入钢桩,待全部位置的钢桩打完后,每个桩在地上预留20cm的长度,钢桩便可以直接插入竹子的中空部分,竖向结构就可以直接固定桩上了。打钢桩的难点在于两个地方,一个在于定位,一个在于桩的倾斜角度。在犀牛模型中,竹子和竹子都是直接交叉的,实际建造则要区分哪根竹子在里面,哪根竹子在外面。在里面的竹子又要考虑与楼板结构的交接。而区分了里外之后竹子的落地点又会较模型发生怎样的变化也是需要考虑的。这使得定位变得较为复杂。
另一个问题是桩的倾斜角度。竹子在落地点的方向并不是垂直的,而是与地面成不同的角度。如果桩倾斜的角度或者方向不对,竖向结构的相交位置就会和模型有较大出入,平面的六边形也会产生较大变形。(事实上建造的时候还是产生了变形orz。)对于钢桩角度的计算,我们使用了GH对竹子在落地点的切线方向与地面的落地角度进行了计算。
五、场地设计
至于新场地的设计感觉也是即兴设计和因地制宜的,这块场地是一个约1.5米的台地,然后前面有一小块绿油油的花生地,后面是一座大山。这块地的优势在于地势高!场地前的花生地我们选择了保留,然后铲除场地原来的玉米和平整场地后,我们先扑了一层细沙然后再铺了一层白色的小碎石,其中细沙的作用,一方面是有助于场地找平,另一方面是为了防止石头陷进松软的泥土中。我们想把场地做成一个白色石池,增添一份仪式感,一种禅意。同样我们在新场地上也打算增加了一个平台来丰富场地的空间体验。而道路的设计也是顺着场地的走势,这里就不得不提我们那几个逆天的工人——两位阿叔。阿叔铺路和砌砖的技术一流,两个人还相互争吵讨论怎么铺路漂亮的方案,尽职尽责(后面还帮我们找水平,加柱子,简直是ADC)
六、竖向主要结构安装
打完桩后,竖向结构的安装就相对较为简单了。只需要把对应竹子的中空部分插到桩上即可。但是由于主办方买的钢桩是统一的6cm直径尺寸,和我们预想的5cm直径有些许出入,所以在安装之前我们预先对竹子中空部分进行了扩大处理,但依旧在安装过程中出现了竹子无法插入桩的窘况。不过好在之前有后备的弯好的竹子,并没有延误太多的进度。
在顶部绑定竖向结构,并安装顶部结构
七、维护结构加工与安装
维护结构我们稍微改变了方案,采用全横排且疏排和密排间隔的策略。这样既可达到效果图中疏密有致的效果,也改善了效果图中横竖排凌乱的毛病,而且大大降低施工难度,一举多得。
虽施工难度降低,但维护结构中的横向龙骨加工和安装是极其艰辛的工作。首先其总量巨大约为320条。其次工序复杂。因为弯曲竹子的误差,所以四个步骤:打点、测量、切割、钉装,对于每个空间类三角形面都需要重复。幸好有勤劳的阿伯阿姨帮忙,才能赶上进度。最困难的是,安装维护结构的施工高度高。因为建筑屋顶高度最低达三米而最高达四米,我们一直都是站在脚手架上施工的,而脚手架面积有限,着地点不稳,施工是两人同时上架等因使得该过程像一次双人瑜伽。这也是我们主要耗时的地方。
补充说明关于维护结构中龙骨的加工。在切割龙骨的时候,我们采用一头斜口,一头平口的策略,易于用气钉枪打钉,提高工作效率,以及节点美观度。在提高美观度方面我们还在节点处钉一条麻绳掩盖突出钉头。
维护安装示意
从结构的角度来讲,这些横向的维护结构不仅仅增强了建筑立面的肌理变化,还把在横向上把主体龙骨连接起来,增强了结构的整体性和稳定性。
八、芦苇席和防水做法
在竹境公司老总蔡卫先生给我们科普竹子的性质和竹加工的时候,我们看到竹境曾经利用芦苇席来做室内饰面的材料,与竹结构搭配起来非常和谐,于是经过讨论,我们放弃了铺设茅草这种不透光的防水方式,我们改用两层芦苇席夹一层防水布进行防水,这样既能透光遮阳避雨,又能隐藏防水层。
九、地梁安装
对于水平结构,我们在出发前就确定了使用钢节点将其与竖向结构相接。即用一个抱箍将竖向结构箍紧,再在抱箍上焊接两至三个铰接的空心钢管,使得钢管能伸入作为水平地梁的竹子中。但在施工过程中,发现作为地梁的竹子的两端受力过大,容易开裂,又增加了UED赞助的抱箍箍紧竹子两端,防止开裂。
十、家具篇
因为场地地基迟迟不能完工,我们只能把家具制作先提前进行。那时候,别的队伍都已经开始紧锣密鼓地制作地板,测试节点和制作墙面了,然而我们只能默默地做桌椅,削竹杯orz,虽然看到精致的家具还蛮欣慰的,但实际上很方啊,当时还吐槽我们要做20天的家具然后寄回广州呢。不过无奈之下我们只能一门心思的做一会家具。
首先是家具的设计,我们觉得家具应该是精致而不是花哨的,过分的设计制作难度大,工时长,最重要的是可能会抢了建筑本身的风头,所以我们找了一些案例,决定做简单而不简陋的家具。桌子方面我们做了两张小方桌,一张放在室内一张放在室外,参考了隈研吾竹屋的家具布置,用大的圆形蒲团搭配方形小桌,希望营造一种禅意。桌子在制作上其实难度不大,最重要的是对制作家具的竹材选择。一方面竹子的颜色要协调(又黄又绿的话会很丑der),另一方面就是对竹子粗细的选择,因为同一根竹子是有收分的,意思是尽管同一个竹子,竹子的口径在竹子的不同部位是会变化的,因为桌子要均衡,所以我们必须尽量选择粗细一致的竹子进行制作。最后就是对于粗细竹子的搭配,方形桌子从外形上看并不突出,要精致而不简陋的话必须在竹子的粗细上进行变化,比如桌子的面层轮廓用较粗的竹子,而桌子的四个桌脚用较细的竹子,这样强调桌子的外轮廓又显得轻盈。
椅子方面我们选择了蒲团,觉得圆形和方形的搭配可以为室内增加一种元素,氛围更为生动。
室内家具陈设
最后我们还为室外露台空间做了一张躺椅,这是因为来的这几天,我们举得村里的夜晚特别棒,星星特别多,能够想象晚上露营者在室外露台上,躺着仰望着美丽的星空是一个多么美妙的体验。至于躺椅的制作我们也是遵循着从简的理念,用4根弯曲的竹子作为躺椅的侧龙骨,然后在龙骨之间钉上竹片,最后再在底部加上两个固定作用的横向龙骨就大功告成了!
TEAM SCUT全体成员及UED工作人员
编辑:林艾昔
本文章由华工建院团委学生会提供
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UIA-霍普杯国际大学生建筑设计竞赛 始于2012年,是霍普股份独家赞助的大学生公益竞赛。由国际建筑师协会(UIA)任国际主办,天津大学建筑学院、《城市·环境·设计》(UED)杂志社任主办单位,面向国际建筑高校大学生的年度建筑设计竞赛。每届竞赛的评委会主席由一名国际著名建筑大师担任,竞赛评委为来自国内外的著名建筑师及学院院长。经过四年的推行实践,这场由中国学术机构主办的国际大学生建筑设计竞赛已经成为最具影响力与公信力,规模最大的学生竞赛之一,在国内外建筑教育界具有广泛影响。
联合主办单位 :2016西安建筑科技大学建筑学院 \ 2015同济大学建筑与城市规划学院 \ 2014清华大学建筑学院 \ 2013 重庆大学建筑城规学院 \ 2012 天津大学建筑学院
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