郁岗-竹建筑(第一版)

得分：_______ 南京林业大学

研究生课程论文

2016～2017学年第一学期

课程名称：竹材加工利用新技术

论文题目：竹建筑

学科专业：林业工程

学号：8163129

作者：郁岗

任课教师：李延军

二○一六年十二月

竹建筑

郁岗

（南京林业大学材料科学与工程学院，江苏南京 210037）

摘要：本文主要探讨了竹建筑的历史渊源，各种宏观性能，微观性能，物理化学性能，然后说明竹子在不同建筑上的应用，以及各种节点的设计，并且举了相关例子，最后指出竹建筑发展的不足之处，并且提出建议，为生态文明建设出谋划策。

关键词：竹建筑；原竹建筑；改性竹建筑；钢-竹组合建筑

A brief introduction about bamboo building

Yu Gang

(College of Materials and Engineering，Nanjing Forestry University，

Nanjing, Jiangsu 210037，China)

Abstract: The history of bamboo building, various micro macro properties, physical and chemical properties, are discussed。The application of bamboo in different buildings, and the design of various nodes, and relevant examples are illustrated. Finally it pointed out the shortcomings of bamboo building’s development, and give advice and suggestions for the construction of ecological civilization.

Keywords:bamboo building; original bamboo building; modified bamboo building; steel-bamboo composite building

1．历史溯源

竹材是房屋建造最古老的建筑材料之一，在7000年前的浙江余姚县河姆渡原始社会遗址内发现了竹子的实物，可见在原始社会时期竹子和人们的生活有了密切关系，竹子已为人所用。[1]1954年在西安半坡村发掘了距今约6000年左右的仰韶文化遗址，其中出土的陶器上可辨认出“竹”字符号，由此可见我国人民研究和利用竹子的历史可追溯到新时器时代。在奴隶社会商周时期，还出现了竹简，用以书写记录，作为中国古代先民在纸张发明之前书写典籍、文书等文字载体的主要材料，是我国最古老的图书之一。竹简制作的简牍与甲骨文、敦煌遗书、明清档案一同被列为二十世纪东方文明的四大发现，《尚书》、《礼记》和《论语》等都有写在竹简的。竹子的另一项伟大成果是造纸。到了汉代，能工巧匠利用竹为汉武帝建造的甘泉祠宫，造形美观。等到到了五代时期，我国已开始用竹造纸。这比西方早了1000年左右，宋代大学士王禹;在湖北黄冈做官时，还自造竹楼，写了《黄冈竹楼记》，其中写道“黄冈之地多竹，大者如椽。竹工破之，刳去其节，用代陶瓦。比屋皆然，以其价廉而工省也。”充分说明了竹材的实用性与经济性的统一。还写到“夏宜急雨，有瀑布声；冬宜密雪，有碎玉声。”住在竹楼里在风雪天气别有一番意境。明代《天工开物》中作了详细记载，并附有竹纸制造图，这标志着我国古代造纸技术的巨大发展和成就，促进了中国文化的繁荣。

另外，从汉字中竹部文字的情况来分析，我国辞海中共收录竹部文字几百个，如笔、籍、簿、简、篇、筷、笼、笛、笙等等。历代各类字典收录的就更为可观。诸如“竹报平安”、“衰丝豪竹”、“青梅竹马”、“日上三竿”一类的成语也都包含着与竹子有关的有趣典故。这些竹部文字和成语涉及社会和生活的各个领域，一方面反映了竹子日益为人类所认识和利用，另一方面反映了竹子在中国几千年的历史上在工农业生产、文化艺术、日常生活等多方面起着重要作用。古人把“不刚不柔，非草非木，小异空实，大同节目”的植物称之为竹，甚至赋予某些性格品质，表现文人的风骨，因此历代画师，大家均对此赞赏有加，描绘竹子的画以及各式各样的竹雕作品更是不计其数，包括现在在安徽宏村一带还有大量的手工艺人从事竹雕工艺，浙江的东阳竹雕也十分有名，所有这些都体现出竹子的喜爱。

2.竹子的特性

2.1竹材的宏观性能

竹子是世界上生长最快的植物，呈中空筒体结构，能在40-120天内达到成竹的高度，15-30m甚至达

到40m。竹材主要是指竹子的竹竿，竹竿外形多呈现圆锥体，竹竿由竹节和节间两部分组成，竹竿的外部多为竹青，内含竹黄。竹节由秆环，箨环，和竹横隔壁组成，起到嘉庆竹竿直立和水分养分横向疏导的作

用，竹壁在宏观上由三部分组成，为竹皮，竹肉，髓环组织组成。[2]

2.2竹材的微观性能

竹材的微观构造是指竹材内部的细胞特征，细胞排列，以及组成成分。一般分为表皮系统(由表皮层，

皮下层，皮层组成)，基本系统（由基本薄壁组织和髓环组成），和维管束系统（由基本薄壁组织中的维管

束群组成主要有木质部和韧皮部，含有纤维，导管，筛管和伴胞等细胞）。竹皮通常在横切面上看不见维管

束部分，竹肉的横切面上有维管束的分布。维管束排列在竹竿的节间互相平行在竹节处呈弯曲走向，并且

纵横交错。维管束是在竹材横截面上看见的许多深色的菱形斑点，在纵切面上呈顺纹股状组织，维管束在

竹壁内的分布一般自外而内由密变疏，髓环上没有维管束分布，习惯上将竹壁厚度不同的组织由外向内称

为竹青，竹肉和竹黄三部分.

2.3竹材的化学性能

竹材具有优良的工艺性能，但由于主材中糖和淀粉含量较高，致使竹材的天然耐久性较低，易遭到微

生物和昆虫的侵害，而在纤维饱和点以下，容易遭到真菌（褐腐，白腐，软腐）和霉菌的感染，需要采用

ACQ或者CCA处理竹材。目前在这个防腐领域对竹材的研究还远远不及对防腐剂的研究。但是通过竹材种

类的精心选择、辅助材料的使用以及老化或损坏部分的定期更换等等都能增加竹房屋的耐用性。经过适当

处理的竹材使用寿命可达30年之久。竹材内含丰富的糖类、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物质，这些有机

物是一些昆虫和微生物的营养物质。所以竹材容易引起虫蛀和病腐，组织受到破损和腐烂，从而直接影响

到竹材的强度和持久性。

竹材的炭化工艺

2.4竹材的物理性能

2.4.1抗震性能好。

由于质量轻、弹性好，竹子的抗震功能非常突出。据报道在哥斯达黎加的7.6级地震中，位于震中的

30座竹房屋保存完好，而周边许多混凝土房屋和旅馆难逃一劫，全部倒塌。

2.4.2保温隔热好。

热带农区夏季气温很高，人们更愿意生活在竹房屋。中国南方，特别是云南南部地区，人们至今仍然

喜欢建造竹楼来避暑，享受竹楼的凉爽。

2.4.3声乐性能好。

中国传统乐器笛子，包括日本的尺八很多都是竹子做的。据《史记》记载：“黄帝使伶伦伐竹于昆豀、

斩而作笛，吹作凤鸣”，以竹为材料是笛制的一大进步，一者振动性好，发音清脆；二者竹便于加工。笛子

按调号高低可以分为：A,G,E,F调等小笛子为梆笛，D,C,B调等大笛子为曲笛。梆笛音色比较明亮、清脆，

适合吹奏北方风格欢快，豪爽的曲子如五梆子等。曲笛音色圆润、厚实些，适合吹奏江南地区的曲目，如

春到湘江等。

3.建筑中对竹子的应用

3.1原竹建筑

用竹竿作为主要结构构件，辅以其他建筑材料（钢，木，藤，水泥等）通过一定的节点联结方式将这

些构件连接起来，形成建筑的主体结构，采用这种结构的建筑就是原竹建筑。

特性：与木材相比 ,竹子繁殖栽培容易 ,成材周期短,竹子种植 3— 5年即可成林成材, 合理的采伐非但