竹子，被遗忘的纯天然绿色建筑材料

竹子是一种天然，可再生的低碳材料，可以运用于城市低碳基础设施的建设。竹子生长周期很短，并且在非洲，亚洲和南美洲都有大面积的种植，可以称得上是真正的可持续环保材料。

竹制脚手架 图片来源：Chris Goldberg

一提到竹子，人们很容易将它与正直、诗意、清凉等词联系在一起，宋代大文豪苏东坡一句“宁可食无肉，不可居无竹”，反映了他对竹子的感情。在国外，“竹之风”也开始盛行。据报道，中国竹制品正越来越多地进入欧盟市场，许多欧洲国家的居室中出频现竹子的身影。

竹子的生长速率无可匹敌

竹子既非草本植物，也非木本植物，而是自成一家，属禾本科多年生木质化植物，大约有1400种竹子生长在不同的气候和自然环境下。但大多数竹制品是用毛竹制成，这种竹子广泛生长在中国和亚洲其他地区。竹子是地球上生长最快的植物，美国植物学家戴维·法雷利说，竹子生长的最高纪录是一天之内窜高1.21米，在下雨后等特殊时期的最高生长速度可以超过1米/小时，比生长最快的树木还要快3.5倍。

由于生长速度快，资源丰富，竹子在很早以前就被作为天然的建筑材料。史书记载，在汉代能工巧匠利用竹子为汉武帝建造的甘泉宫(位于陕西省淳化县境内)，造形美观。我国西南少数民族如傣族至今仍住竹楼，绿树丛中掩映着座痤竹楼，充满了诗情画意。然而传统的建筑中，竹子往往像其他木材一样，经过简单处理或不经处理就作为建筑用原材料，竹子特有的强度大、抗弯、灵活等特点没有被充分利用。

竹子是真正的“植物钢铁”

得益于现代建筑理念和工程技术的发展，竹子的优点得到了进一步发挥。据调查说，如今很多美国的大型家具超市里都可以见到各种各样的竹产品——竹制地板、橱柜等。阿肯色州小石城里著名的克林顿总统中心，融入了诸多的绿色设计概念，人们在这里可以看到竹制的天花板以及7000平方米的竹制地板。而在以前，如此“大个头”的竹结构是很难看到的。

哥伦比亚建筑师西蒙·贝莱斯在20年前发现，在哥伦比亚特产窄叶箣（cè）竹的接缝处使用少量螺丝，可发挥出这种竹子的天然韧劲和灵活性。这种竹子可以用来建造教堂的穹顶，能够承载10吨的重量。竹子的茎需要进行硼酸处理，以避免遭到白蚁侵袭。58岁的贝莱斯曾在多项建筑设计中运用这一新技术，他说：任何用钢铁造就的建筑，都能用竹子迅速完成，而且物美价廉。

在中国，竹子被用来建造风暴排水管道，电线杆，路灯，风力涡轮机叶片和子弹头车厢的防震外部。竹子的拉伸强度大于低碳钢的抗拉强度，并且能够承受两倍于混凝土的压缩。竹制品可以成为低碳或甚至负碳替代材料，代替PVC，混凝土，塑料和钢材。

研究发现，竹子的导热系数为0. 30W/m·k 左右，数值低，在保温、隔热方面有着天然的优势。

竹子制造业可以增进可持续发展

在最近在波兰卡托维兹召开的联合国气候大会上，中国气候变化特别代表谢振华表示，竹子制造业“可以为一带一路沿线发展中国家的绿色发展提供宝贵的机会”。

与此同时，在厄瓜多尔，竹子已被政府正式认可为合适的建筑材料，并被批准用于该国的“人人享有住房”计划，该计划的目标是到2021年建造325,000套住房。

竹类植物的成熟需要四到八年，具体时间的长短取决于竹子的品种。不过，在种上三到五年后，就可以在不毁林的情况下将其作为多年生作物收割。竹子可以连续收割40年以上。一旦它开始生长，它的根便会一直向土壤深处延伸，每年都会长出新竹笋。这有助于保护土壤，保持边坡稳定。

商业竹的种植有可能创造出数千个就业岗位，因为它是一项劳动密集型的工作。竹子的种植、养护和收割一般都是手工的。加纳最近刚启动的一个商业项目就雇佣了大约1,500人。国际竹藤组织则称中国的竹产业雇佣了将近800万人，预计到2020年这一数字将达到1,000万。

现代竹建筑

竹建筑是以原竹材料作为主要构造的建筑。竹材作为建筑材料已有上千年的历史。传统而原始的非洲埃塞俄比亚地区传统民居sidama 就是使用竹片自上而下上下一体编织而成。

中国人对于竹材的利用同样有着悠久的历史，不晚于南北朝的《三辅黄图·甘泉宫》曾记载：“竹宫，甘泉祠宫也，以竹为宫，天子居中。”少数民族聚集地如云南、贵州等地的竹材吊脚楼技术，也有上千年的传承。

传统上，竹材被认为是“穷人的材料”，许多低收入家庭利用竹材料搭建房屋构架。直至20 世纪晚期才得到重新认识。建筑师发现，竹子不仅仅可以表达地域性和气候适应性，而且还是实现建筑可持续发展的选择材料之一。近年来，随着经济的高速发展以及快速的城镇化进程，常见的水泥、钢筋混凝土等不可再生材料的消耗加剧，对环境造成了沉重的负担。竹子是世界上生长速度最快的植物，原材料廉价，在生长的过程中可以改善自然环境，加工过程中能耗较低，材料可以自然降解。

竹构建筑除了具有综合经济成本低、建造的技术要求起点低、材料生态环保、自重轻的优势之外，还充分利用了天然材料，减少了材料因二次加工所必须的物质能源消耗和加工过程中的污染。此外，在建筑美学的表达上，竹构建筑受到人们的喜爱是毋庸置疑的。设计师如何利用竹材，发挥其相应的优势，建造满足人们使用需求的竹构空间，是一个很有现实意义的课题。

现代竹材构造可以形成梁架、桁架、拱架、支柱、笼式结构等各种基本结构形式，而且现代建筑已然进入了一个综合应用混合类型的新时期，因此现代竹建筑拥有无限多样的结构形态。根据建筑的形态部位，竹建筑结构可以分为竖向、横向、屋顶结构，以及以建筑全体作为整体的空间结构。

现代竹建筑结构形态源于建筑师对结构概念和具体建造技术的理解。除了应用技术手段提供支持外，更需要建筑师发掘技术应用的可能性。现代竹建筑结构制造的形态多姿多彩，其主要特征有: 明晰逻辑、隐喻身体、融合自然、诠释文化等。

运用及挑战

如果竹子是这样的超级植物，为什么它在现在并没有被广泛使用？首先一个因素就是缺乏关于竹子资源的宣传途径。在联合国防治荒漠化公约会议上，世界银行的发言人也总结了这个问题：“我们对竹子很有信心，但我们还没有办法说服很多人。”

竹材的燃点虽然比木材高; 但是由于它本身的空心构造加上其木质部薄，含水量也低，一旦着火很容易扩展。竹材中含有较高比例的有机物质，容易滋生细菌，同时因温度骤变会导致竹材料开裂，这些缺陷都大大降低了竹建筑的应用寿命。

成本是另一个关键问题。与许多新兴行业一样，竹子制品还不够便宜，无法与其他一些低价格的材料竞争。因此，广泛的运用竹材料需要强有力的政府支持来激励竹子。菲律宾总统2010年签署行政命令要求公立学校课桌和其他家具中必须运用超过25%的竹制产品，这就是很好的一个开端。

现如今，竹子的低碳特点更值得被重视。全球大约70％的温室气体排放来自基础设施建设和运营，如发电厂，建筑和运输。因此，如果能大量运用竹子来进行基础设施建设，总体碳排放也会大大降低。

参考资料：

https://www.eco-business.com/opinion/bamboo-natures-forgotten-solution-for-green-industry/

https://www.un.org/africarenewal/magazine/april-2016/bamboo-africa%E2%80%99s-untapped-potential

Gupta,Anu & Kumar, Ajit. (2008). Potential of Bamboo in Sustainable Development.Asia Pacific Business Review. 4. 100-107. 10.1177/097324700800400312.

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