竹结构建筑

1.3　竹结构建筑

1.3.1　概述

1.3.1.1　概念

竹结构建筑是指以竹材为主要材料，应用现代理论制作的结构为支撑的建筑。其结构所用主要材料来源为竹材，如竹胶合板，是由竹材经工业化加工而成的，适于生产需要，易于形成工程标准。同时，以现代力学、材料学、结构设计及试验学等现代理论作为支持，使结构具有科学性和技术性。

1.3.1.2　成因及发展背景

采用竹材建造房屋，已有相当长的历史。在我国以西南地区的傣族民居“干阑式”竹楼和景颇族竹楼为代表(如图1.24(a)、(b)所示)。昆明市建筑工业管理局采用龙竹，在1984年和1988年分别在瑞士和德国建造了一座38米高的全竹楼和一座55米长的全竹桥，充分展示了竹材建筑的魅力。

图1.24(a)　傣家竹楼

图1.24(b)　景颇族竹楼

灾难警醒人们，在建筑的抗震方面，传统木结构有不可比拟的优势。但森林资源的匮乏极大地制约了木结构在中国的推广和发展，因此急需寻找一种木材的替代品。而我国竹材资源十分丰富，无论是种植数量、面积和蓄积量，还是竹产品及其加工水平，均居世界产竹国之首。竹材具有强度高、韧性好、耐磨损、纹理通直、色泽高雅等多种优点，具有硬阔叶树材的诸多优良特性，是建筑行业的理想材料。竹材还具有生产周期短、再生性强的特点。开发利用竹材资源，“以竹代木”是缓解木材供需矛盾的有效途径之一。

由于原竹本身固有的非规则几何形状，极端各向异性力学性能等，尽管利用原材圆竹的建筑可以产生一定的艺术和建筑效果，但原竹难以成为主要的结构材料在现代建筑业中广泛应用。它的节点处理、自然生长尺度的限制、声响的避免和易虫蛀、腐朽和霉变等问题，制约了竹材作为建材的应用。

但是，竹材能够成为现代建材是发展的必然。

1.3.1.3　历程和现状

我国是森林资源贫乏的国家，但我国的竹类资源十分丰富，素有竹子王国的美誉。无论是从诗经中的“秩秩斯干，幽幽南山”，或是苏东坡的“宁可食无肉，不可居无竹”的诗句中，都不难发现中国源远流长的竹文化痕迹。中国古代已将竹子应用到建筑中，千百年来，竹材长期停留在以原竹的形式或经过简单加工用于建筑业。改革开放以来，随着我国科学技术的发展和工业化水平的提高，竹材的开发得到了很大的发展，如竹材胶合板、竹篾帘复合板、竹帘人造板等一批有代表性的工业化产品，在一定程度上缓解了木材供应的短缺，弥补了木材制品的不足。

随着欧洲、美国首先提倡使用竹地板以来，日本、韩国、澳大利亚、新西兰紧随其后相继大量使用竹地板。最近更有别出心裁的建筑师将竹材应用到了体育场馆，德国的奥林匹克体育中心等已使用了中国的竹地板，由于竹材特有的天然材质和纹理，深受国外建筑师的青睐。

综上所述，无论国内国外，竹材已逐渐运用到建筑业中去，并有不断发展的趋势。竹材正处于由原生态材料向现代建材的转变过程中。由于竹子生长期短，成林期也短，对环境保护相当有利。随着人类环保意识的不断加强，竹材已得到了人们的高度重视，是一种具有广阔发展前景的绿色建筑材料。

1.3.2　竹结构建筑的结构特点与分类

1.3.2.1　结构分类及特点

竹结构建筑常见的结构形式有装配式、平台式，此外原竹结构也是常见类型。

1.装配式竹结构建筑

装配式竹结构房屋是以竹胶合板为结构主材，木材为辅材，制成竹材墙体、屋面和屋架、连接柱和联系梁，各构件在工厂生产，然后在施工现场按照建筑模数，采用螺栓连为主、钉连为辅，组合成为竹结构房屋主体结构，最后铺设防水层和安装门窗。装配式竹结构板房的主要材料为竹材，是可再生的天然环保材料，同时，竹结构板房具有工艺简单、施工简便、可拆装重复使用、抗震性能好、保温隔热性能良好、防火性能好、室内空气质量符合要求、造价低廉等优点，是一种绿色环保、节约能源和资源的新型建筑。

装配式竹结构房屋是湖南大学现代竹木及组合结构研究所针对我国四川省5·12地震之后，需要大量的灾区过渡安置房而研制的。研究所分别于2008年6月和11月为四川省广元市南鹰小学、新民小学等四个地点建造了四十几套装配式竹结构房屋，作为灾区的教室和办公室使用(如图1.25(a)、(b)所示)，效果良好。同时，课题组还在土木院内建了一间装配式竹结构房屋作为试验之用，对房屋的屋架力学性能、抗震、防火、室内空气质量品质等方面进行了相关试验和测试。

2.平台式竹结构建筑

轻型竹结构是利用均匀的规格材来承受房屋各种平面和空间作用的受力体系。轻型竹结构亦称“平台式骨架结构”，这种建造方法的主要优势在于:结构简单和容易建造，楼盖和墙体分开建造，因此已建成的楼盖可以作为上部墙体施工时的工作平台。通常墙体中的竹骨架墙体可以在工作平台上拼装，然后人工抬起就位。竹骨架墙体也可以在其他地方预先拼装好，再搬运到施工现场安装就位。在平台式竹结构中，墙体的竹构架由顶梁板(双层或单层)、墙骨柱与底梁板组成。竹构件可以为墙面板与内装饰板提供支撑。同时，也可以作为挡火构件以阻止火焰在墙体中的蔓延。(如图1.26所示)

图1.25(a)　施工中的四川竹结构安置教室

图1.25(b)　竣工的四川竹结构安置教室

图1.26　平台式竹结构别墅的效果图

3.原竹结构建筑

原竹是一种形态美观、价格低廉的生态材料，设计师们常常将它用于景观建筑或表达生态概念的建筑之中，体现“建筑回归自然”的设计理念。原竹结构建筑，通常通过合理的排列和捆扎，加强结构强度，有时通过原竹受力弯曲形成的竹拱，承受荷载或形成造型。

位于北京北郊水关长城脚下的“竹屋”就是巧妙使用原竹，让建筑与自然浑然一体，完美实现建筑与环境对话的较好例子。(如图1.27所示)

图1.27　北京北郊水关长城脚下的“竹屋”

2005年的日本爱知世界博览会长久手会场日本政府馆就创造性地使用了原竹这种材料(如图1.28所示)。在这个展馆中，截面较小的原竹组合成大截面的柱子用于场馆的支撑结构;劈开的原竹编织成竹栏用于场馆的围护结构，这种围护结构不仅形成了建筑独特的表皮，而且使展馆内部既避免日光直射又有良好的自然通风。建筑师通过生态设计的方法降低了室内温度的同时，也节约了建筑物内空调运行所需的电力。这座出色的生态节能建筑通过应用竹材、竹制瓦屋顶、生物分解性塑料墙壁等环保材料表达了“减轻对环境负荷”的生态建筑内涵。

图1.28　日本爱知世界博览会长久手会场日本政府馆

1.3.2.2　施工特点

竹结构建筑结构形式多样，下面以竹集成材房屋建造为例说明竹结构建筑的施工特点。

首先，是结构的构架建立，通常选择板式构架或井干式构架。

板式构架主要由龙骨墙、楼面板、屋面板组成。由龙骨组成的墙可分为承重墙和非承重墙。龙骨墙钉置在楼面底板的结构上，上下层龙骨墙体是独立的结构单元，在现场制作时，上层的墙体以下一层楼面作为制作平台，安装上一层的墙板。龙骨墙由龙骨、基层板、石膏板组成，作为剪力墙刚度大，这使系统能承受较高的垂直荷载。剪力墙与楼板组成有机的整体，共同作用受力，且结构形式构件大部分采用钉子和铁件连接形成铰接，使竹材结构房屋的抗震性能优于砖石、混凝土结构的房屋。另外，结构构件如墙龙骨、托梁、垫板、屋架等构件可实现工厂预制、现场组装，施工简单，从而使结构的建造快捷易行、耗费材料少。(如图1.29所示)

图1.29　板式构架示意

井干式构架主要由梁柱组成，建筑的全部重量由梁柱承担并传给基础，柱一直延伸至屋架的顶板处。建筑主要构件的节点通过各种榫卯衔接，局部接缝处使用暗销，这使各种构件连接咬合紧密，不易松动，因而其骨架的整体性非常稳定，具有竖向承载力大、抗水平力强等特点。(如图1.30所示)

图1.30　井干式构架示意

在施工环节中，竹集成材房屋建造技术的难点如下。

(1)基础和基础墙的所有尺寸及平整度应精确，这要求基础施工具有较高的技术水平，否则，尺寸不准确的基础将极大地影响房屋结构的规整和水平。另外，基础作业还包括基础墙外部的防潮，基础墙周边和其他排水系统的安装，以及对基础墙的土方回填。

(2)框架的建造是整个建筑过程中极为关键的一步，它由楼盖、墙体和屋盖三个独立部分组成。在建造框架时，首先将经防腐处理过的地梁板安放在基础墙的顶部并加以锚固。由于每一部分的施工要通过构件和连接件的连接，这就要求构件加工要精确，以确保房屋建造的质量，常见节点如图1.31所示。

图1.31　常见节点连接

(3)保温层、气密层及防潮层。墙体和阁楼的空腔内应填充保温材料。在墙的内侧应设置聚乙烯薄膜，以阻挡建筑物内的水蒸气通过墙的内侧进入墙体空腔。另外，应特别注意所有开口处的密封，以确保所有开口处有一个连续的密封层以阻挡湿气进入墙体空腔，造成虫蛀或霉变，进而引起腐败，导致建筑的强度受损。

1.3.3　竹结构建筑材料及发展

1.3.3.1　主要材料

竹材人造板是目前建筑上应用的主要竹制建材。常用的人造竹材有竹胶合板、竹刨花板、竹复合层积材、重组竹材等。

(1)竹胶合板。具有强度高、刚性好、经久耐用等特点。可用于屋顶或外墙覆面、楼面底板、楼面、墙面装饰面板等。

(2)竹刨花板。其特点是单向强度高、刚性大，具有较强的耐水性以及较低的膨胀率，可用于屋顶或外墙覆面、楼面底板等。

(3)竹复合层积材。由于经数层纵向单板排列热压，具有纵向强度高、耐候性好、密度较小、材料均匀性好等特点。层积材具有多种厚度尺寸和强度可供选择，可作为板材或方材，可以被切割成所需的长度，适合作为高强度构件，制造跨度较大的主梁，受力较大的柱。(如图1.32(a)所示)

图1.32(a)　竹层积板材和方材

(4)重组竹材。重组竹材是将竹材小径级材、枝丫材等低质材，经辗搓设备加工为横向不断裂、纵向松散而交错相连的竹束，然后干燥、施胶、组坯、热压而成的板状或其他形状的竹质人造复合材料。重组竹的最大特点是充分合理利用竹材纤维材料的固有特性，既保证了竹材的高利用率，又保留了竹材原有的物理力学性能。具有强度高、规格大、保持天然竹材纹理结构的特点，竹材重组木如图1.32(b)所示。在各种竹材人造板中，竹材均需经过剖篾、刨片、旋切等切削过程加工成某种形态的构成单元后压制成板材或型材，而重组竹则基本上没有切削过程，生产工艺相对简单，易于实现工业化生产。它突破了传统的切削加工方式，竹材利用率可达90%以上，为竹材的综合利用开辟了一条新的高效途径。同时还具有强度高、成本低、工业化程度高等优势，产品作为建筑结构材料具有良好的前景。

图1.32(b)　重组竹

竹材结构构件有工字梁和竹桁架，均属于复合结构用材。从材料的复合类型上分，有纯竹组合构件、钢竹组合构件、竹/玻璃钢复合构件等。

复合结构用材如下。

(1)工字梁。预制工字梁的翼缘用竹胶合板制成，腹板由竹复合层积材制成。工字梁采用了高强度竹材人造板，与传统的实木梁、原始的竹材相比，它的跨度更大。预制工字梁的跨中部位的腹板可开孔洞，便于空调风管和水电管的穿敷。

(2)桁架。桁架由上下弦和腹杆组成。杆件节点处采用金属镀锌齿板从桁架两侧压入，将所有的构件连接在一起。桁架由上、下弦和腹杆传递拉力、压力、剪力，因此充分发挥了竹材人造板的抗拉、抗压强度高的特点。上、下弦和腹杆之间的空隙还可以安排电、水、供暖管线和空调设备。

(3)纯竹组合构件。这是单纯由竹板直接组合成工字形或箱形等组合截面，可用作建筑结构中的梁或柱，与单板相比，其承载能力和刚度得到大幅度的提高。

(4)钢竹组合构件。这是由竹板与钢板用高强结构胶黏结成钢竹组合板，再由板组合成多种不同截面形状的其他构件。钢竹组合板分为实心和空心两种，实心组合板是由两张竹板夹一张薄钢板或由一张竹板和一张钢板组合而成，金属板与竹板之间为全界面黏合;而空心组合板是由两张竹板夹一张梯形截面压型钢板组合而成，金属板与竹板之间为半界面黏合，板中带有空腔，空腔中填充苯板等保温隔声材料，可直接作为建筑楼板和墙体。由实心板组合成多种形状，如工字形、箱形等，成为钢竹组合梁和组合柱。

(5)竹/玻璃钢复合构件。这是以竹子为主要原料，加玻璃纤维和填充材料复合形成的一种三维复合材料承力构件和覆盖构件。竹/玻璃钢复合构件的基本材料组成为竹子、玻璃纤维、树脂和填料等。竹子是单向材料，横向强度低，玻璃纤维也是单向材料，只能承受沿纤维方向的拉力，而玻璃纤维对竹纤维环向缠绕后，形成一个增强层，二者结合正好弥补各自的不足，又发挥了它们各自的优点。竹/玻璃钢复合建筑材料不仅工艺简单，而且充分利用了竹子整体的优良性能，并解决了传统复合材料价格高、刚度低等缺点，完全可以作为一些结构的主承力件。同时，它也是一种较理想的复合建筑材料，它不仅具有较高的承载能力、抗弯能力，而且具有一定的抗冲击性能。其性能在隔热、保温效果上，优于同样形状和规格的木杆和木碎板、木胶板等建筑材料。

1.3.3.2　材料的施工方法

竹结构建筑是指用竹材人造板作为结构主材的结构体系，在室内外可以根据需要做到看不到竹材、外表与砖混结构一样的房屋(如图1.33(a)所示)。竹结构体系的做法是:将间距紧密的、一定规格的竹胶合板构件和覆盖层联合使用，以形成一幢建筑物的承重结构基础。结构基础有足够的刚性，能为内装修和外包层提供支持，并为放置保温材料留出空间，在满足承重要求的前提下，同时也兼顾了建筑的热工性能。

图1.33(a)　某竹胶合板别墅效果图

(1)基础。竹胶合板结构可以在工厂预制好构件，然后在工地现场装配。首先浇筑好基础，由于上部承重结构自重较轻，故基础可采用钢筋混凝土墙下条形基础。基础与上部结构的锚固可以通过在基础上预埋地脚螺栓来实现。

(2)楼地面结构。楼地面结构体系主要由楼地面板支撑在竹胶合板搁栅上。底层楼板直接搁置于混凝土基础之上，构件端部需作防腐防虫处理。楼地面板可以采用竹纤维板或竹胶合板等。为了增强声学性能，也可以在楼面板之上铺放一层石膏胶泥。采用双向楼面竹胶合板搁栅，既能加强地面结构体系的竖向承载能力，又能增强楼面格栅的侧向刚度。

(3)墙体结构。墙面板由外及里依次为竹胶合板外墙板、防风纸、龙骨、吸音层、保温层、防潮层、防火石膏板(见图1.33(b)所示)。竹胶合板结构的气密性、耐久性较好，竹结构的墙体是由小断面竹材组合而成，外部用板材封闭，所以内部可配置填充材料，其隔热、隔音效果比混凝土效果好。

图1.33(b)　墙身大样

(4)屋面结构。和其他结构一样，竹结构屋顶可以做成斜屋顶或平屋顶两种形式。如果采用平屋顶形式，可以利用竹胶合板桁架的结构来保证理想的排水坡度。斜屋顶屋面主要由屋面板、屋脊梁、椽条、天棚格栅或屋架组成。

1.3.3.3　材料的发展方向和趋势

2005年11月国务院办公厅转发了国家发改委等部门《关于加快推进木材节约和代用工作的意见》，文件中指出“以竹代木”是我国木材资源紧缺条件下的发展方向。近年来，国际竹藤组织(INBAR)不仅出版了竹建筑设计的技术报告(Gutierrez 2000，Janssen 2000，Ayanetti and Follett1998)，还与国际标准化组织(ISO)合作，着手制订了竹建筑的有关标准和规范，这将有利于竹建筑的规范、设计和推广。所以，在国家政府和国际组织对竹材发展的积极推动下，竹材将会有广阔的发展前景。

当然，竹材的发展在当前还有一定的局限性。首先，竹材原料产业缺乏政策上的宏观调控。其次，竹材加工领域高度机械化和连续化的设备和工艺尚未普及。另外，在竹材应用方面，现代竹材技术还不被广泛认知，影响了这种绿色环保的建筑形式的推广。

未来竹结构建筑的发展方向，除了材料加工工艺提升外，结构技术和施工方法也是重点，探索竹结构大跨度的可能是未来的方向，旨在实现这一快速、轻型、绿色、环保的建筑类型，有更加广阔的适应性。

2000年西蒙·维列为德国汉诺威世博会设计建造竹亭(如图1.34(a)、(b)所示)，平面直径为40米的十字形，其中外檐悬挑7米，从而使内部空间以及主体结构免受雨淋。竹亭底层面积达1 650米²，二层为500米²，是一个以竹材作为结构承重的生态建筑。而在2005年日本爱知世博会的日本展馆中，则用竹杆和钢连接件做出大跨结构，成为竹结构在大空间应用方面探索的代表。

图1.34(a)　为汉诺威世博会设计的ZERI竹亭(一)

图1.34(b)　为汉诺威世博会设计的ZERI竹亭(二)

1.3.4　竹结构建筑与设计方法

1.3.4.1　竹结构建筑的应用范围和主要类型

现代竹建筑根据不同的需求，主要分为3类，目前主要应用于体量和尺度不大的建筑。

一是廉价的实用房屋。主要针对解决贫困地区的居住问题或用于救灾的设施。这类建筑以低造价为前提，对技术的要求较低，对竹材的需求量很大。

二是临时性建筑。如用于临时展览或休憩用的竹屋，或者临时办公，甚至公厕。这类建筑要求建造快捷、拆装方便且造型精美。具有代表性的例子就是由哥伦比亚建筑师西蒙·韦雷(Simon Velez)为汉诺威世博会主持设计的ZERI厅以及建于哥伦比亚，由Jorg Stamm设计的跨度约为45 m的竹桥(见图1.35)。

图1.35　位于哥伦比亚的竹桥

三是比较奢侈的别墅、茶室等。这类建筑追求的是竹子所体现的颀长挺拔以及朴素内敛之美，建筑构件精致考究，造价较高。但随着技术的发展和人们对精神美的更高追求，这类高品质的竹子建筑的发展空间也是很大的。典型例子是隈研吾设计的位于长城脚下的竹屋(见图1.27)和外挂竹墙公厕(见图1.36)。

图1.36　外挂竹墙公厕

1.3.4.2　竹结构建筑的设计要点

竹结构建筑设计既有通用建筑设计中对于空间和结构关系的关注，又有其材料和结构自身的特殊性表达。通常是建筑师的视角，旨在通过建筑的语汇体现竹结构的轻盈，体现竹材料的色泽、质感，体现竹文化的意蕴。

竹结构建筑设计语言的表达:形态上的平凡与殊异，空间上的界定与穿越，意念中的瞬间与永恒。

1.平凡与殊异

竹材是平凡的，其平易近人的自然特性让人感觉舒适。但竹材料并不因为平凡而失去了设计的价值，恰当的方式才能体现真正的价值。在形态上以怎样的面貌让竹材呈现，恰可体现设计师妙笔生花。静冈花博会会场随处可见的竹制坐凳，虽然很不起眼，但那种极为自然的形式通过竹竿而表现出来富有弹性的坐面，给人亲切的感觉，这是其他人造材料所不能传达的。当然也有让竹材料“异化”的方式，如隈研吾设计的花博会的竹构大门(见图1.37)，竹材料被腾空吊起，将本身各不相同的竹竿异化为有序均质的整体，这样的方式事实上更强化了竹本身作为自然材料意向的传达。所以所谓平凡与殊异只是竹结构建筑形态感官上的相对特征，其自然本质在设计中的表达才是各种形式的关键。

图1.37　静冈花博会的竹构大门

2.界定与穿越

竹材料能被加工成许多形式，这些形式能够单一使用也能复合地使用，将带来无穷的组合变化的空间形式:空间中界定的和被界定的，穿越的和被穿越的。

在相互制约和突破的关系中得到了艺术的表达。在花博会的一组“竹构”雕塑最能体现这样的方式(见图1.38)。竹竿以各异的方向排列得到统一而又相互区别的形象，形成了生动的会场景观。竹材料的各种形式可以界定空间，同时这些构成的形式也在穿越这些特定的空间，成为相互关联的整体。另一方面，竹材料所界定的物质空间被它所表达的空间意蕴所穿越着，以此达到多重复合的空间艺术效果是“竹结构建筑”最大的艺术特征。

图1.38　静冈花博会的“竹构”雕塑

3.瞬间与永恒

现代艺术的许多作品以启发观者“开放性诗意的感悟”为目的，强调的是作品与观者建立一种生动、感人而永恒的交流。竹材，富含文化和诗意，是设计者匠心独运的良好素材。建筑由于其塑造的空间而永恒，人由于在空间中的灵犀一动，而在瞬间感悟中通达了永恒的精神世界。这是建筑最为感人至深的境界。

以下结合实例分析竹结构建筑的设计手法。

1)竹茧——日本爱知县世界博览会长久手主题馆(见图1.39(a)、(b)、(c))

建成时间:2005年

爱知世博会的日本长久手主题馆，它整体“竹茧”的造型以及所运用的“竹尺”给人留下特别的印象:场馆用100%的新能源供电，采用了光触媒钢板房檐，通过使用竹栏减少日光辐射量，以一个可以感受到新材料和新技术的“茧”的形象作为建筑的造型。主体结构也基本为全竹结构，不仅结构用竹，竹材料无所不在，如顶棚、屋檐、隔墙等等，这充分展示了利用竹材料多变的方式。同时，长久手日本馆通过用竹，把日本的竹文化演绎得十分到位，一方面把竹子作为显示自然的载体，另一方面通过独特的构筑方式展示着设计师们的“睿智”。

图1.39(a)　日本爱知世博会日本馆的Double Covers

图1.39(b)　日本爱知世博会的日本馆细部

图1.39(c)　日本爱知世博会的日本馆“竹茧”表皮与当地传统编制形式

2)上海世博会印度馆(见图1.40(a)、(b)、(c))

建筑师:奈度

建成时间:2010年

印度馆穹顶的创意来自著名的印度古建筑桑奇佛塔。其历史最早可追溯至公元前3世纪孔雀朝。建筑师奈度说，穹顶是印度教、佛教、伊斯兰教、耆那教、锡克教以及基督教中经常出现的建筑风格。巨大的圆顶，也是印度建筑的组成部分。圆顶的外壁，能够见到6万株绿色的草本植物。用精铜雕塑的“生命之树”在绿色的屋顶上伸展树枝，将生命的信息传达到整个穹顶。

竹子成为支撑穹顶的主要建材。建筑师们选中了碗口粗细的优质楠竹。仅穹顶和大梁的制作，就需要40吨的竹子。在竹子工厂里，乡民将竹子截成6.2米长，然后在水里浸泡48小时。根据要求，在水里加了硼砂和硼酸脱脂，以期防蛀和耐火。然后将浸泡过的竹子，在长长的水槽中蒸煮两个小时。用钢丝牵住两头，将竹子弯成弓形，送进烘房，烤5至6天。竹子变了形，它已经从一根普通的竹子，变成了耐久的建材。竹子和竹子之间，竖着用螺丝和混凝土连接，横着用螺栓连接。这样弯弯的“竹筋”围成一圈，就能比钢铁还要坚强。

奈度在设计的时候，考虑了无限有限和阴阳的哲学命题。然后从文化和谐的角度，以古老的印度建筑，对展馆的主题进行了全面的设计表达，而竹子成为他的意念中那静默无语却娓娓道来的诉说者。

3)上海世博会“德中同行之家”展馆(见图1.41(a)、(b)、(c)、(d))

图1.40(a)　上海世博会印度馆外观

图1.40(b)　上海世博会印度馆穹顶内部

图1.40(c)　上海世博会印度馆局部

建筑师:马库斯·海因斯多夫

建成时间:2010年

“德中同行之家”展馆面积为330米²，是本届世博会上最小的展馆。建筑虽小，却魅力无穷。这是世博园中唯一一座主体支撑结构完全采用竹材料的二层建筑，集现代化、多功能和艺术性为一体，体现了自然与高科技的完美融合。

图1.41(a)　上海世博会“德中同行之家”展馆外观

建材多来自于中国本土，特别是建筑的支撑体系是由产于我国南部的8米长的巨龙竹架构而成，无数个创新钢节点将竹子相互连接固定，易建又易拆。屋面采用PVC膜覆盖，墙体结构则由天然竹材和轻盈透明的新型材料ETFE膜复合构成，所有材料皆可回收或重复使用。

图1.41(b)　上海世博会“德中同行之家”展馆细部节点

图1.41(c)　上海世博会“德中同行之家”展馆室内局部

建筑屋顶像折扇，立面像折纸，不仅很好地呼应了传统的中国符号，也通过德国精神的传递将其表现得极为现代。从技术上说，折纸似的立面其实也是个完美的自支撑体系。而被透明薄膜覆盖的展馆，看起来更像个中国大灯笼，夜晚能透出馆内的灯光，犹如一盏明灯绽放光芒，瞬间成为世博园内的一个装置艺术。白天，则能引入外界的阳光，而不需要额外的灯光照明，达到真正的环保节能。

图1.41(d)　上海世博会“德中同行之家”展馆三维结构图

图1.42(a)　上海世博会马德里案例馆“竹屋”外观

4)上海世博会马德里案例馆——竹屋(见图1.42(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f))

建成时间:2010年

“竹屋”是马德里公共廉租屋的创新试验，亦是新型城市公共建筑的典范。虽然竹屋的建筑结构并不是由竹子来支撑的，但其以竹材作为外墙围护结构，也是建筑竹材利用的一个方向，具有一定的典型性。“竹屋”原是政府为低收入者建造的廉租房，因设计实用、环保、节能并创造出回归自然的独特氛围，获英国皇家建筑协会奖。“竹屋”呈长方形，建筑面积2 900米²。外墙由竹皮包裹，能调节光线、隔热、除噪和抵御风雨侵蚀。除屋顶有利用太阳能电板和将风力流体动力转化为能源的高科技装置外，还有将氢化合物燃烧成清洁能源的转入设备以及能保持室温的太阳能壁。为适应上海气候，设计对竹屋原型稍作调整，将北立面的竹皮改成双层节能玻璃，对所有竹皮也作了防腐防火等技术处理。“竹屋”内辟有专门的空间，模拟各种户型的居住单元，观众可感受真实的竹屋里的家庭生活。

图1.42(b)　上海世博会马德里案例馆双层节能玻璃立面

图1.42(c)　上海世博会马德里案例馆窗户按需灵活开启

图1.42(d)　上海世博会马德里案例馆“竹屋”内屋顶局部

图1.42(e)　上海世博会马德里案例馆“竹屋”南向走廊

图1.42(f)　上海世博会马德里案例馆“竹屋”模拟单元房局部