竹材的建筑優勢
竹子機械性能因竹子種類、年齡、氣候因素、含水率和竹莖高度的不同而有所不同。竹子密度一般在500-800 千克/立方米之間。竹子具有很高的強度,尤其抗拉強度。研究表明:竹子強度與木材不相上下,有的竹種強度甚至超過木材。竹子的主要機械性能如下:抗拉強度:1000 - 4000 千克/平方厘米;抗壓強度: 250 - 1000千克/平方厘米;彎曲強度:700 - 3000千克/平方厘米;彈性系數:100000 - 300000千克/立方厘米。
竹材的優勢和特性:
原料獲取便捷
竹具有一次造林成功,地下莖即可年年行鞭出筍、成竹,年年擇伐,永續利用而不破壞生態環境的特點,是大自然賦予我們人類的一份特殊禮物。是中國森林資源的重要組成部分,素有中國第二森林資源之美稱。全國竹林面積達520萬公頃。在世界竹子中工業化利用價值高、性能優良,集中成片分布的毛竹約90%分布在中國,為中國竹材工業化利用提供了優勢。竹類資源生長快、成熟早,一般5年即可砍伐利用。中國每年砍伐的竹材相當于1500多萬立方米的木材量,為緩解我國木材的供需矛盾發揮了重要的作用。中國的竹類資源,無論是竹林面積、蓄積量、竹材產量以及
竹制品加工量和加工水平,均為世界前列。
安全性高
由于質量輕、彈性好,竹子的抗震功能非常突出。在哥斯達黎加的7.6級地震中,位于震中的30座竹房屋保存完好,而周邊許多混凝土房屋和旅館難逃一劫,全部倒塌。
耐用性
經過適當處理的竹材使用壽命可達30年之久,而且,竹材種類的精心選擇、防腐處理、輔助材料的使用以及老化或損壞部分的定期更換等等都能增加竹房屋的耐用性。
靈活性強
竹建筑的設計和建造更具靈活性,優點之一就是能夠通過更換損壞部分而得到經常性的維護。而且,傳統技術在現代建筑設計中的合理應用則是竹子的另一個優點。
讓竹子來拯救地球(Let bamboo to save the Earth)
亞洲地區每年需要75萬套新建住房來滿足新增人口和舊房更新的需求。每兩秒鐘,就有一個足球場大小的森林從地球上消失。森林資源的過分消耗和樹木成熟的季節周期性造成木材原料的嚴重不足。建材緊缺,木材告急,致使亂砍亂伐加劇,生態被破壞,能源陷入危機。生態學家呼吁:“讓竹子來拯救地球”。
環境效益好
環境效益是近年來的主要考慮因素。建筑項目應當盡量利用當地的原材料,采用節能型的設計,而且建筑材料本身不應對人體和環境造成危害,此外,勞動密集型技術可以安排更多的勞動力。事實證明,惟有竹子能夠較大程度地滿足這些標準。研究表明:相同面積的建筑,竹子與混凝土的能耗比為1:8。
可持續性佳
社會、經濟和環境的可持續性是當前發展領域中日益重要的的問題。竹子本身所具備的特點符合可持續性發展的所有指標。竹子在2至3年即可成材,而木材至少需要25年。竹子是世界上生長快速的植物,替代木材指日可待,只需利用當地的主要原材料和工具就足以建造簡單經濟的竹房屋。
環保性優
竹子抗輻射性強,1945年,美國在廣島和長崎投下的原子彈,留下了地面核輻射的嚴重隱患。在爆炸中心及周圍區域,動植物幾近絕跡,惟有竹子活了下來。竹子與其他植物相比能多釋放35%的氧氣,這對凈化空氣、穩定地球大氣成分起到了重要的作用。
竹未來的方向
2007年10月,在長沙舉行的首屆現代竹結構國際研討會上,50多位專家達成共識:隨著社會的進步和經濟的持續發展,傳統的鋼筋混凝土結構和鋼結構也逐漸暴露出其固有缺陷,“綠色建筑”是必然的選擇,要發展新型材料、創新結構體系,在建筑領域的一定范圍內取代鋼和混凝土作為主要建筑材料和結構形式使用,這成為21世紀土木工程領域創新與變革的方向。
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