【马库斯·海因斯多夫】:非常感谢他的介绍,您今天能够到这里来非常不容易,我们有请肖岩教授给我们做一个报告。
【肖岩】:各位先生下午好,首先刚才傅博士提到哥伦比亚有一个世界上最著名的竹子建筑师,他的设计就是用原木做工程,因为我是土木工程师,所以我考虑这个角度是从施工技术的角度,这位先生是建筑师。
这种建筑可能是建筑师最希望你们看到的建筑,但是从结构方面我们并不认为这个是一个特别好的结构,因为竹子是天然的非规则材料,大家可以想象一下这个过程本身就不是一个现代工业,我们中国人实际上的工业血液很少,我们是浪漫文化的民族,我们考虑问题不一样。
什么是现代工业,我认为现代工业是基于现代的科学,现代的力学设计出来的,就是同一张图纸可以出来的东西,而你生产的产品本身还要可以经受得住现在方法的检验,所以我们要做的东西可能和这个不一样,但是我们也希望原竹本身也可以做这样的。
我们要做的工作是什么?这个是美国和欧洲的现代木结构的例子,我们要用竹子做什么,我们要用竹子来做这些东西,这些东西是现代木结构,左边的是竹子附近很大的,很普通的大型超市,上面的大梁跨度是10米,20米左右完全是木结构,这个是世界上最长的木结构桥梁,世界上最大的木结构体育场是150米,我们要做的工作就是要用竹子来做这些工作来取代木材,这个就是我的目的,我做所有的研究目的就是这样。
我们做的工作首先是基础研究,基础研究这些材料的实验。各种竹子,粱的材料,这个是耐火实验,我们也得到了检验报告。这个是我们在湖南大学做疲劳试验,这些设备是在做材料的变形实验,这些是环境长做不同的干湿实验,这个是在国际竹藤组织资助的项目。同样的实验做完了以后它本身没有破坏,我们就把这个东西运回来再重新装起来,装起来以后做的火灾实验,就是我们在里面,假设方面里面有多少家居,多少被褥,我们折合成木材所能够释放的能来,然后点燃燃烧,比如说在18分钟的时候大火轰然。而且很多老百姓一听竹房子,木材和竹材有一个最大的特点就是你不把木材烧透,它的形状不变,如果加温到500度600度自重就会跨下来,而木材,竹材不会,就是因为烧的时候本身会形成一个碳化层,会进一步组织氧气进去。我们的概念是木材,竹材房子不解释,不耐火,是因为我们基本的概念是木材是用来取火的,但是作为现代结构就不是这样的,你可以进行各种的处理。
另外材料本身是可燃的,但是你处理以后,结构不见得是可燃的。就像钢结构盖房子,美国30%的建筑面积都是木结构,为什么防火就是因为了做了表面处理,我们的结构里面也是做了一些处理的。我们在2007年的时候,组织召开了第一届竹结构讨论会。
刚才是一些科研的情况,我们也获得国际竹藤组织等一些支持,这个是我们在2006年的时候做的第一个工程,是一个五米跨的人行桥,完全是胶合竹,大家如果搞先进国家木结构的大家都知道这个是非常著名的材料。这个是我们盖的第一个,盖好了以后有一个建筑师看了以后觉得没有什么,就是一个简单的木桥,但是它是用竹子做的,我不希望我的竹房,竹桥看起来像竹子,我就是要看它起来像木结构,这个到现在还在用,有一些耐油性的问题,但是整个结构没有问题,已经5年了。
这个是08年做的10米跨走汽车的行车桥,给我们的设计载荷是8吨,但是实际用了16吨来设计,但是这种桥设计本身破坏荷载很高,这个是2007年底建成的,到现在4年多,没有任何的问题,2007年低有一些国际的标准,08年美国Popular把我们这个评为最佳创新奖。这个是2010年在万科科研基地设计建造了两坐桥,这个人行桥以前是用钢结构设计的为了体验这个理念,就让我们用竹子来代替,整个跨度40米,最大的跨度10米,因为中间有一个拐角,所以比较难做。这个是当时做的5米跨的,20米总长的小桥。这个是去年在湖南耒阳市蔡伦竹海公园,里面我们做了两个工作,一个是小巧,我们采用的是清明上河图里面的彩虹桥非常特殊的结构形势。从建筑的角度来讲,我们也做了很多的尝试,第一个建筑就是活动房。我们最早建的活动房在06年,我们的目的就是用竹结构的活动房来取代轻钢板房,因为轻钢板房本身还是有很多问题的。08年我们来了汶川地震,我们很快做了一些改造,投入到四川灾区,我们一共盖了2000多米的校舍,保证学校在9月份开学。为什么说轻钢板房有很多问题,跟上次着火的问题一样,就是泡沫着火,而且这个是一个环境的灾害。这个是在09年2月份在湖南大学的学院里面建设的国际上第一座全竹子结构的现代别墅,因为我是搞土木的,不太懂设计,实际上就是照搬美国加州的任何一个小区可以看到的别墅这样的建筑,从外面看也是看不出竹子的,也就是我刚才说的我希望用竹子来取代木材。这个是国际竹藤组织给我们的资助,在紫竹院公园建成的房子,这个是我们的施工过程,我们施工过程采用的理念还是比较先进的,就是我所有的墙板,所有的东西最大程度在湖南的工厂加工,运到现场很简单的拼装起来,这个是100平米的小楼,不到一个星期就可以把主体建成。和北京同样的设计就是外端的开窗稍微改了一下,这个是在2010年我们建的比较大规模的房地产公司的展示房,整个小区建好以后这个用做一些生活设施,一共是700平米的建筑,用了两个月不到的时间。下一个是去年和王戈和国际竹藤组织一起合作,由我们设计和施工建成的,这个是用原竹建成的,外表的装饰用一些原竹的元素看起来稍微像一点竹结构。这个是在非洲建两个建筑,这个是其中的一个设计图,这个是美国中统奥巴马的父亲上大学的大学。我们现代的已经把这个基础盖好,我三个同事昨天晚上刚坐飞机去,我们预计用40天的时间在肯尼亚和乌干达分别建这样的房子,所有的竹材构件都是从湖南做好运过去的。
我用一张图说明一下竹材的意义,这个是我们做的同样一百平方的房子,一个别墅,我们对比了竹材结构,木结构,混凝土结构,在生产过程中竹结构木结构它的排碳量很少,建成以后很保温,总的来说它是一个低碳建筑。
这个是我们做的一些科研,我们提出的一些新型的胶合竹,另外我们做一些桥梁的尝试,我们现在也在提出一些标准,我已经写出了一些ISO的讨草案正在讨论过程当中,这个是一个很重要的工作,也是非常难的一部分。跨越了规范和标准的门槛竹结构的发展会有一个飞跃式的发展。
这个是我们的一些网站和我本人的Email的地址。我们今年9月份也开一个13届国际非常规材料与技术研讨会,里面会展示很多竹结构,木结构的一些技术和科研的情况,如果有兴趣欢迎大家参加参展,谢谢。
【马库斯·海因斯多夫】:非常感谢接下来我们欢迎王戈博士继续介绍。
【王戈】:各位专家大家下午,我是来自国际竹藤网络中心是一个科研事业单位,主要从事竹藤加工利用技术的研发和推广。
我搞竹材料研究的,所以从材料方面在建筑结构的应用这个角度跟大家交流一下。竹材可以加工成各种不同形式的材料,在应用刚才当中也有各自的特点,我从材料的角度介绍一下它的应用,另外在这个过程中也谈一下我对建筑材料当中应用的想法和看法。
中国是世界上竹子资源最大的国家,最新的数据中国竹林面积是538万公顷,53多种竹材,在10多个领域得到广泛的应用,09年我们竹产业产值710亿。但是竹材有它的特点,它易加工,强度大,装饰性好,在储存的过程中容易发霉,运输的过程中容易变形。竹材品种培育到种植到制成家居,它的整个全生命周期性能良好,详细就不介绍了,因为我们有这个方面的评估,它是整个全生命周期的评价,它是最优良的品种。
竹材有各种单元,各种单元加工成不同的材料,应用过程中就有不同的性能,竹材还可以跟其他的材料进行符合,竹席胶合板,竹重组材大的优点是出材率高。这个是一些具体的性能指标和强度指标。还有一些竹基符合材,这个是诸金属符合构件。
从不同材料的角度来讲在房屋和建筑中有不同的应用,首先是圆竹房建筑种类和形式,包括渡假村,包括世博会看到的德中同行之家,主要是利用圆竹。这个是哥伦比亚圆竹结构会议厅。
大家可以通过上面几位专家介绍,圆竹在国外的利用是比较多的,包括上海世博会都是国外利用圆竹元素,我们国家利用是比较少的,我们“十一五”项目研发了一个太阳能圆竹结构房屋,它的原理是太阳能集热气把圆竹结构和太阳能完美的结合在一起,当然圆竹用于建筑需要注意的几个问题。
通过检验也符合我们国家快装放的标准,我们普通的预制房里面的苯板很容易燃烧的,但是竹材材料不存在这个问题,苯板主要造成白色污染,现在处理也是很大的难题。还有一种材料是竹席胶合板,就是现在大多数用的竹结构建筑使用比较多的材料。这个是国际竹藤组织在北京紫竹院建的办公楼。
现在来有利用竹木复合材料,另外一个是竹重组材,这个是它的内部结构,主要的特点就是模块化及再一个就是直接用竹重组材进行建造,包括里面家居采用概念设计,也是用竹重组材料制造的。这个是尼泊尔,印度等一些国家制造的房屋。
但是竹材的应用有一个问题,首先中国缺乏竹结构安全性能的评价方法,这个是影响竹材在建筑业推广很重要的原因,另外我们也缺乏建设标准,建设标准要经过国家和建设部认可的标准,推动这个项目的开展是对于竹材在建筑应用领域很重要的方面。再一个就是建材单体的造价要降低才于木材有竞争力,还有一个就是人们在竹材房屋的认识。
我想主要的工作就是新技术,新工艺,新设备,包括新的设计方面要加大力度,解决它的耐久性连接,还有防腐等问题。再一个我们各个行业,林产工业协会,行业协会各个部门的协调,因为竹材材料,利用材料的加工一般是林业系统,竹材加工成建筑结构的东西认可是在建设部,所以涉及到部委和行业协会的协调,共同推广这个工作。
【马库斯·海因斯多夫】:非常感谢,我在这边想跟大家再分享一下,最后我介绍一下我的一个作品,这个是一个最近完成的设计草案,是我们和东华大学合作,在东华大学的松江校区建一个永久性的竹结构的茶室。我们准备用上百根的原生竹材来承接重达几吨的混凝土楼板,人们可以在里面喝茶旁边就是湖,这个是没有木材,没有钢材,全部都是用竹子做支撑结构的创新建筑。在这个建筑当中我们想展示竹材在建筑中的可能性和竹材的美。最后我强调一下竹子是竹子,竹子有很大的潜力,有很大的美学表现力,所以想把竹子带向很好的未来,竹子应该是未来的金子。