高校校園竹結構景觀建筑應用探析

樊茂琴 張 聰 鐘志芳 邱仁建

(江西財經大學，江西南昌 330013)

近年來，鋼材、水泥、混凝土等建筑材料的局限性日益突顯，生態環保、低碳經濟的竹材成為了建筑行業的新寵，成為景觀建筑學發展的前沿思潮。縱觀高校校園里的多數景觀建筑，大多是有實無意、單調、冷漠和千篇一律，突顯不了校園的場所精神與對環境的友好態度。因此，各大高校越來越注重景觀建筑的價值體現與優秀文化的延續和更新。

1 竹材與高校校園景觀建筑

1.1 竹材特性

從古至今，人們從未停止過把竹子作為建筑材料來使用，竹子作為建筑材料其物理特性有三個方面:1)抗拉強度。沿徑向分片竹材的順紋抗拉實驗結果表明，竹材的順紋抗拉強度和彈性模量與竹纖維含量成正比關系。竹材的順紋抗拉強度較高，平均約為木材的2倍，單位重量的抗拉強度約為鋼材的3倍～4倍，強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。通過日常觀察，我們可以看到竹材的抗彎水平是遠高于一般木材與建筑材料，同時，根據相關實驗材料表明，竹子竹節并沒有導致竹材的抗彎強度降低，竹材具有的良好韌性是竹子運用于建筑的一大優勢;3)抗壓程度。竹材在承受軸向壓縮載荷時，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，在竹材內部起承受載荷的作用。同時，在竹子幾千萬年的不斷繁衍中，竹子符合生物材料的功能適應性進行的擇優演化，使竹節局部組織增大，對天然竹子的抗破壞能力起到了增強作用，竹材對建筑的可應用性更是得到了增強。

1.2 高校校園景觀建筑

在相同的技術背景與時代風格下，結合現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。單純的景觀建筑設計建造不符合人本需求，設計者通常會將景觀建筑分散建造到不同地點;2)整體性。在校園景觀建筑設計建造中設計者往往會尋求整個景觀建筑的整體性或將景觀建筑與基礎設施融合，將其二者由于可利用資源有限而產生的沖突加以協調;3)時代融合性。高校校園的歷史年代一定程度上已經決定了它的景觀建筑具有將過去時代與當代融合的共同特點(風格上、技術上等)。同時，即使是需要一個全新的設計，建設者也會愿意將時代因素融合起來，建設一批包含豐富文化的景觀建筑。

2 設計原則

我國古代就有將竹子作為主要材料構建建筑物的先例，并留下了豐富的建筑經驗。隨著現代建筑產業快速發展，對竹子性能的不斷探索，建造者們關于竹子新的設計理念和設計方法不斷涌現，在總結當代建筑的設計思潮以及對國內外著名竹建筑作品分析的基礎上，歸納總結現代竹建筑設計的四項原則，對竹建筑建設和推廣起到了良好的指導作用，所以現代竹建筑設計的四項原則也適用于高校校園竹結構景觀建筑。

1)普適性原則。竹結構景觀建筑對建筑環境的要求較低，不像鋼筋混凝土結構對地基、施工技術等有較高要求，所以竹結構景觀建筑普遍適用于不同條件下的建造環境，有利于竹結構景觀建筑的進一步推廣;2)可持續原則。竹子本身就是一種廉價建筑材料，況且我國的竹林種植面積較大，竹子不同于其他樹木，生長速度極快，在合理的設想下，竹子是一種取之不盡用之不竭的建筑資源，可持續開采并利用;3)可逆性原則。竹子雖然是一種韌性很強的材料，但相對于鋼筋混凝土來說還是具有一定的局限，比如使用壽命略短，不過竹結構建筑可拆卸修補，通過更新和維護使得設計的后續階段得以延續，使建筑物在其全壽命周期內發揮最大的價值;4)兼容性原則。竹材料因為其本身的特性在建構時有其獨到之處，但使用時如果一味使用單一的材料，可能會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，帶來竹結構的多樣性。

3 建造要素選擇

3.1 建造類型

第一種是功能性竹結構景觀建筑。功能性竹結構景觀建筑可做成休憩涼亭，在高校校園里可設計建造的休憩涼亭造型多樣，生態環保，一般為敞開式結構，有單層也有雙層，美觀自然，不僅是供人憩息乘涼學習的場所，也是高校校園里獨特的景觀建筑。傳統的休憩涼亭多為穿斗式結構，結構形式簡單，而現代休憩涼亭多輔以鋼構件連接件，結構形式變化多樣，但兩者都保留了竹子自然質樸的特征，以其別致雅觀的獨特格調，為高校校園增添了新的亮點。功能性竹結構景觀建筑亦可做成校園文化廊，文化廊具有遮陽、防雨、小憩、觀賞等功能，可架空，可曲折，造型靈活多樣，一般根據具體的地形條件、使用功能及美學風格進行設計，既可用于點綴學校各景觀區，作為通過性走廊使用，又能作為標識的景觀建筑或作為其他建筑的門面，具有很高的藝術和文化價值。第二種是觀賞性竹結構景觀建筑。中國人一直都有以竹為主材創作藝術品的傳統，竹藝術品的歷史甚至可以追溯到幾千年前。竹結構景觀小品在景觀設計中作為點睛之筆，是設計理念和本土文化的物質載體，有不可替代的作用。它是一座城市或者一個地域精神的表達，因此竹結構景觀小品要在空間、尺度、比例、材質乃至外觀上都要考慮細致。在學術氛圍濃厚的高校校園內，適當點綴竹結構景觀小品，可形成清麗高潔的雅趣，使師生在經過一天繁忙的學習之后能得到視覺上與精神上的放松。

3.2 建造方式

高校校園中的竹結構景觀建筑，最重要的就是能夠進行快速簡單地安裝，以及后期方便經濟地管理維護，而裝配式制作安裝就很好地解決了這個問題，既能提高生產效率、節約能源，又能發展綠色環保建筑，還有利于保證和提高建筑工程質量。其布置方式靈活機動，給高校校園里竹結構景觀建筑的多樣性提供了選擇;裝配簡單快速，正好適合高校實踐課程中學生操作;其構件可拆卸，可替換，為維護提供了便利;降低對校園環境的負面影響，不必在校園里進行構件前期制作，簡單的后期安裝能減少環境污染、降低噪聲、減少場地干擾、防止揚塵、節約水、電、材料等資源和能源;對于安裝，只需運送構件至高校校園，減少了進入高校校園的工程機械種類和數量，滿足了綠色施工的要求。

裝配式竹結構景觀建筑的制作安裝主要分為兩個部分，第一部分是前期工廠制作，第二部分則是后期現場安裝。工廠制作流程包括:1)所需材料的收集、整理、分類;2)對原材料進行基礎的粗加工;3)根據設計圖紙對材料進行劃線和下料，并根據圖紙將劃線后所得的材料加工成構件;4)對構件進行后期美化處理。現場安裝流程包括:1)詳細閱讀安裝步驟與設計圖紙;2)對構件進行清點，并根據設計圖紙將構件放在相應位置;3)連接構件并進行臨時固定;4)調整構件位置，使其定位更加精確，并進行最后固定;5)對建筑進行后期美化處理。

3.3 連接節點

竹結構景觀建筑的建造最重要也是最關鍵的一點就是連接節點的選擇。為了實現裝配式制作安裝中可拆卸、可替換的價值，粘貼、焊接等剛性連接方式已經不再適用，轉而采用柔性連接方式，保證竹構件拆卸替換的方便性。主要有以下幾種:1)螺栓型節點。為了加強節點，螺栓連接可與竹材端頭的石膏或者水泥砂漿結合使用;2)捆綁式節點。可采用鋼絲、銅片、鋼片等高強度工業材料來進行捆綁，以達到提高其抗彎矩能力和增強其豎向受力強度的目的，具體方法可參考竹腳手架的搭建;3)鋼構件節點。竹材通過螺栓、預埋件與鋼筋混凝土的力學連接或不同的標準化鋼構件來連接節點;4)穿斗式節點。由于竹材壁單薄內中空，纖維細長，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)套筒式節點。連接手法根據嵌套方式的不同，分為內嵌套和外嵌套兩種。嵌套方式能滿足各個方向上竹材的連接，使竹結構景觀建筑的樣式更加豐富。現有一種用PVC塑料管制作的嵌套方式，通過兩箍之間的軸緊密連接和調節角度，可滿足多角度結構的需求。

3.4 維護管理

在竹結構景觀建筑的維護和后期管理上，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，通過拆卸替換便可使竹結構景觀建筑整體在時間上加以延續，且不會影響整體的使用和美觀。拆卸替換的思想在之前的竹產品中就有了一定的體現，在中國常見的竹制生產生活用具中，大多采用編織和穿插的方式，這樣的制作方式，使得產品在局部破損后對其正常使用影響不大，并且可以進行損壞部分的修復和替換。傳統的物理和化學維護方法雖然也能解決其耐久性的問題，但也造成了經濟、美觀和環境等問題。因此在竹結構景觀建筑的維護和后期管理上采用更換老化損壞部分將比采用復雜的處理方式更為恰當，這種方式給校園管理者對其后期維護管理減少了很多麻煩。

4 價值分析

1)生態價值。a.材料來源的生態性。竹結構景觀建筑主要材料為竹子，竹子四季常綠，生長繁殖快，在穩固土壤，保持水土、涵養水源、凈化空氣等生態環境保護方面具有突出作用。科學合理有序的竹林開發具有促進竹林系統的更新，控制竹林的擴張，同時保護森林系統生物多樣性，促進自然生態可持續發展的作用。b.建筑材料的環保性。竹結構建筑的材料以竹子竹莖為主，竹莖組成的化學成分以纖維素、半纖維素和一定數量木素為主，均不會對周圍環境以及人身造成危害。廢棄的竹材腐爛會形成腐殖質，轉化為土壤肥力成分。竹子以其繁殖更新能力優于樹木，竹結構景觀建筑的推廣在一定程度上可以減少建筑材料對木材資源的需求，緩解森林資源緊張局面，保護自然資源。2)教學價值。在國內，諸多例如建筑學、城市規劃、工程管理、隧道與橋梁、園林設計、景觀設計等專業均開設有與建筑結構以及建筑景觀相關的實踐課程。在高校校園里修建竹結構景觀建筑，可以為專業學生的實踐學習提供生動的教材與研究對象。為了培養學生的動手實踐能力，可采用裝配式安裝校園里的竹結構景觀建筑，在工廠完成構件制作并運送至學校后，由老師或技術人員作為顧問，學生親自動手安裝，讓學生在實踐中進行學習，也增加了課堂的趣味性與學生的積極主動性。3)文化價值。景以文成，文因景名。以文點睛，更增人文氣息。竹，以其婀娜多姿、瀟灑自然的姿態以及清靜素雅之美，讓人心向而往之。此外，竹，自古以來在古代文人心中都有著獨特地位，素來都是清風高潔、堅貞不屈的象征，所以有用竹喻德的傳統。唐張九齡的《和黃門盧侍郎詠竹》中，稱“高節人相重，虛心世所知”，正是高風亮節的寓意。元楊載《題墨竹》:“風味既淡泊，顏色不斌媚。孤生崖谷間，有此凌云氣。”則體現了竹子那“淡泊以名利，寧靜而致遠”的象征意義。因此，竹結構景觀建筑出現在高校校園，也是一種繼承與弘揚中華民族優秀傳統文化的表現。4)經濟價值。竹子作為來源廣、數量多、獲取易的建筑材料，相比其他建筑材料具有明顯的經濟優勢。具體體現在其種植難度、生長速度、采伐難度、運輸成本、加工成本等多個方面。從建筑材料的使用方面來看，竹結構景觀建筑由于其竹子材料獲取成本較低，因此整個建筑成本低;從其外部性價值來看，竹結構景觀建筑有利于環境的保護，相對于鋼筋混凝土建筑對環境的危害，具有明顯的正外部性經濟價值。因此，在高校校園里建造竹結構景觀建筑是很經濟的，可以減輕學校的經濟負荷。5)社會價值。竹結構景觀建筑因竹子的天然色彩、質感、形態等，給人一種回歸自然的舒適感受，與周圍環境具有很好的協調性，因此不僅適合在高校校園建造，也適合在公園、旅游區等公共景觀區進行推廣。竹結構景觀建筑在鋼筋混凝土結構建筑盛行的當下是一種回歸，一種尊重文化，崇尚自然，發展生態的回歸。竹結構景觀建筑在公共區域的推廣，有利于生態環保理念在全社會的宣傳，推動社會的綠色可持續發展。6)美學價值。a.觀賞性。竹結構景觀建筑的原材料——竹子，取自自然，其色澤以青綠為主，給人視覺一種舒適之感，調節了個人心情，以及結構虛實有致，具有相對的美觀優勢，因此具有一定的欣賞價值。b.結構美學。結構美學飽含承重結構和人文意義上的結構美，它既涉及建筑美學，又涉及技術美學。竹結構景觀建筑作為結構方面極具代表性的建筑結構自然具有極強的結構藝術表現力。不管何種思潮的興起，都離不開對結構美學的關注，而竹結構景觀建筑就能很好地體現其美學價值。

5 結語

高校是一個充滿文化氣息與時代氣息的場所，每個景觀建筑都應尊重校園本身具有的文化，在呼應這種獨一無二文化的同時，為這份珍貴的文化注入新的內容。竹子作為對環境最為友好的材料之一，完美地體現了環保、可持續和保護資源的主題。竹結構景觀建筑的提倡，不僅僅是對一種古老建筑形式、材料和建筑技術的傳承，也是對中國悠久的竹文化、竹精神的弘揚。在了解高校校園景觀建筑設計建造特點后，結合竹子擁有建筑材料相關特性，對其類型、制作安裝方式、連接節點以及維護管理的選擇，完成竹結構景觀建筑的建造，體現其在高校校園里所具有經濟、社會、生態、文化、美學、教學方面的六大價值。通過傳統文化與現代文化的深入融合，自然與人工的完美結合，將竹子轉變為代替鋼材、水泥、混凝土等成為在大學校園里新的、綠色、環保、經濟、生態以及時尚的景觀建筑生態材料，對建設生態校園、促進建筑材料可持續發展是十分重要的。

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