【文章內(nèi)容簡介】 竹材型材及其制造方法”（專利申請?zhí)枺?3137341．0），該發(fā)明公開了建筑結(jié)構(gòu)用竹材型材及其制造方法，其材料性能尺寸可滿足建筑用承重梁、柱的性能指標(biāo)。（4） 竹建筑的研究與開發(fā)竹結(jié)構(gòu)建筑的安全性主要在于竹結(jié)構(gòu)的韌性好、自重輕，地震時吸收的地震力也相對較少，因此它能夠較好地抵抗地震壓力”[9]。即使在強烈的地震下結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)變形，也不會散架或垮塌。1991年，哥斯達(dá)黎加發(fā)生了一次里氏7．7級地震，大批磚瓦和鋼筋混凝土建筑倒塌了，但20多座用竹子搭建的建筑卻安然無恙。[4]王愷[22]在參考國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)和我國實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，按竹材在土木建筑工程上的不同用途，包括基樁、建筑框架、腳手架、地面材料、屋面材料（半圓竹瓦、片狀竹瓦、竹席波形瓦屋面）、墻壁、桁架、土竹結(jié)構(gòu)、模板、室內(nèi)裝修、竹筋混凝土等方面進(jìn)行了全面總結(jié)。巨大。人們在不斷的實踐中，雖已積累了一定的經(jīng)驗，但應(yīng)用技術(shù)，除極少數(shù)外，多較原始。諸如；主要結(jié)構(gòu)用竹材蠕變性能的測定與應(yīng)用的關(guān)系，竹材構(gòu)件聯(lián)接方法的改進(jìn)，竹材結(jié)構(gòu)竹木結(jié)構(gòu)和竹土結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論與方法，竹質(zhì)人造板在土建工程上的應(yīng)用，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與施工規(guī)范的制訂，圓竹開裂的有效防止，蟲蛀、霉腐的長效防治技術(shù)等，均有待應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)深入研究，以期竹材資源得以充分合理利用[22]。竹結(jié)構(gòu)目前還處于起步階段,首屆現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)國際研討會于2007年10月28日30日在湖南長沙湖南大學(xué)召開。本次會議由中國湖南大學(xué)、美國南加州大學(xué)、日本大分大學(xué)和國際竹藤組織合作主辦,由湖南大學(xué)承辦。會議期間,來自日本、印度、美國、尼泊爾、挪威、巴西等10余個國家的20多位國外專家學(xué)者與國內(nèi)50多位學(xué)者和政府官員舉行了多場專題報告會并進(jìn)行了現(xiàn)場參觀。就竹材生產(chǎn)、竹材加工、現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)技術(shù)及相關(guān)竹產(chǎn)業(yè)政策等議題進(jìn)行了廣泛交流。[3]汶川地震后，湖南大學(xué)和國際竹藤組織分別捐贈了50套和70套竹結(jié)構(gòu)抗震板房．這種竹預(yù)制板房屬于臨時建筑，使用年限是3到5年，安裝非常簡便．將來在建造永久性房屋時，這些竹預(yù)制板仍然可供使用。它的降解性也比其他一些建筑材料如水泥、鋼鐵和塑料要好[9]西班牙馬德里市竹建筑參展2010年上海世博會，在最佳城市實踐區(qū)展示。[23]2005年的日本愛知世界博覽會長久手會場日本政府館就創(chuàng)造性地使用了原竹這種材料。在這個展館中．截面較小的原竹組合成大截面的柱子用于場館的支撐結(jié)構(gòu)劈開的原竹編織成竹欄用于場館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這種圍護(hù)結(jié)構(gòu)不僅形成了建筑獨特的表皮，而且使展館內(nèi)部既避免日光直射又有良好的自然通風(fēng)。建筑師通過生態(tài)設(shè)計的方法降低了室內(nèi)溫度的同時也節(jié)約了建筑物內(nèi)空調(diào)運行所需的電力。這座出色的生態(tài)節(jié)能建筑通過應(yīng)用竹材竹制瓦屋頂生物分解性塑料墻壁等環(huán)保材料表達(dá)了減輕對環(huán)境負(fù)荷的生態(tài)建筑內(nèi)涵。[11]日本建筑師隈嚴(yán)吾設(shè)計的“竹屋”是一座住宅在支撐結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表皮都使用了竹材。支撐結(jié)構(gòu)是150mm150mm的混凝土柱表面貼附了書簽狀的竹片[11]單煒、李玉順總結(jié)了竹材的構(gòu)造及力學(xué)性能,闡述竹材人造板中的竹編膠合板、竹簾膠合板、竹簾竹席膠合板、竹材膠合板、竹材層壓板、竹材碎料板及竹材復(fù)合板的工藝過程、產(chǎn)品特點及其用途,對近幾年興起的重組竹的加工工藝特點、研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景進(jìn)行探討。在此基礎(chǔ)上提出了利用竹材人造板及重組竹的加工技術(shù)制作竹建筑結(jié)構(gòu)用竹質(zhì)板材和方材的方法,以及由竹板或竹板和鋼板構(gòu)成竹材組合板、組合梁、組合柱、組合墻體等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的思路。[24]近幾年來，我國對新型竹材建筑材料的研究及開發(fā)利用越來越重視。目前已有多個竹材建筑方面的研究項目正在開展。這些研究主要包括新型竹材建筑材料的制造和竹材建筑及其結(jié)構(gòu)的設(shè)計。結(jié)構(gòu)復(fù)合竹材則是一種新型的建筑材料，能夠制成與木結(jié)構(gòu)建筑完全相同的建筑。我國以竹材為主的建筑材料產(chǎn)業(yè)將會形成并發(fā)展起來。[10](二) 存在的主要問題材料方面竹材因為其材質(zhì)本身與木材相比，耐久性差，在自然狀態(tài)下容易變形，而且竹材中含有糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)。這些有機(jī)物質(zhì)是一些昆蟲和微生物(主要是真菌)的營養(yǎng)物質(zhì)，容易引起蟲蛀和病害。竹子經(jīng)高溫水處理、漂白處理以及碳化去除竹子中的醣份，竹子容易被蟲蛀的問題迎刃而解，再與高質(zhì)量的低碳型粘結(jié)劑，高壓組合固化等工藝，使竹子容易變形的問題成為過去。[2]竹材在建筑中的應(yīng)用多以原竹為主，竹片其次，尤其是中國傳統(tǒng)竹建筑和國外的竹建筑，竹材人造板的應(yīng)用還有待開發(fā)。設(shè)計方面竹材至今仍被廣泛用于臨時性建筑[2]。作為臨時建筑，有用原竹作主體結(jié)構(gòu)的；但永久性建筑，多以竹材為裝飾材料，比如用竹框等包住混凝土建筑，或者用竹片作裝飾等。一定程度上，這也是竹材本身的不規(guī)則性和變異性給設(shè)計、施工造成的困難所致。(三) 發(fā)展趨勢竹建筑發(fā)展前景廣闊由于竹材的生態(tài)、環(huán)保特性優(yōu)良，在全球氣候變暖，低碳經(jīng)濟(jì)被提上議事日程，節(jié)能減排成為重要指標(biāo)的大背景下，竹建筑將越來越受到關(guān)注和認(rèn)可，其數(shù)量將越來越多，新型竹質(zhì)建材亟待發(fā)展竹建筑的現(xiàn)代化是大勢所趨，人們不可能因為要環(huán)保而回到原始社會，舒適的生活是人類文明的一個重要成就，所以，傳統(tǒng)竹建筑的升級換代勢在必行，為此，必須開發(fā)新型竹質(zhì)建材，以克服原竹的缺點，為設(shè)計、施工提供更大的自由度，創(chuàng)造更加宜居的生活空間。(四) 本項目與同類技術(shù)或產(chǎn)品的比較全竹工藝別墅與其他木屋相比，主要有以下特點：該產(chǎn)品原料采用速生資源毛竹經(jīng)過高溫、壓制、蒸煮、烘干、碳化等工藝制成，替代了以木材為原料生產(chǎn)家具的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。該生產(chǎn)方式毛竹的利用率高，達(dá)到90%以上，是傳統(tǒng)生產(chǎn)方式50%，這樣既可持續(xù)生產(chǎn)，又可有效地保護(hù)資源及環(huán)境。用重竹材料生產(chǎn)出的別墅具有防蟲蛀，不會開裂、變形、脫膠等優(yōu)點，各種物理性能相當(dāng)于用高檔木材生產(chǎn)的別墅。純竹質(zhì)高檔別墅不僅是實用的商品，還具有相當(dāng)?shù)挠^賞性，讓人不僅有回歸自然的愜意，還能感受到撲面而來的中國傳統(tǒng)文化氣息，因而全竹別墅在國內(nèi)國際市場是大有可為的。與傳統(tǒng)的原竹建筑相比，本項目所建設(shè)的竹建筑從材料到設(shè)計都在繼承中發(fā)展，有了新的提升。與汶川地震后建設(shè)的竹建筑相比，這些鍵鼠是臨時性的，只能用三五年，為降低成本，很多方面不肯恩很完善；本項目的竹建筑將增強耐久性，進(jìn)一步完善設(shè)計，提高施工水平，努力建設(shè)成精品。三、項目主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵及主要創(chuàng)新點(一) 主要技術(shù)內(nèi)容（1）全竹別墅的竹質(zhì)低碳環(huán)保建筑材料的研究全竹別墅用竹梁、竹柱等主要承重構(gòu)件，具體包括68米承重柱、結(jié)構(gòu)梁的結(jié)構(gòu)、材料、膠合工藝等；膠合工藝是其中的一個重要方面，包括研究樹脂品種、樹脂用量、調(diào)膠技術(shù)、浸漬時間、浸漬溫度和浸漬壓力對色差和產(chǎn)品膠合性能的影響；竹材組坯膠合工藝參數(shù)對膠合性能的影響試驗，即竹材結(jié)構(gòu)、熱壓方式、熱壓溫度、熱壓時間對建筑裝飾材料膠合強度、產(chǎn)品色度、耐水性、耐候性的影響；理化性能分析。（2）低碳型全竹竹質(zhì)工藝別墅的結(jié)構(gòu)設(shè)計從耐久性和安全的角度，設(shè)計全竹工藝別墅的結(jié)構(gòu)與節(jié)點，繼承和發(fā)展傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、節(jié)點設(shè)計，充分考慮別墅風(fēng)格以及施工等諸多因素，避免金屬連接件和緊固件對建筑結(jié)構(gòu)主體性的腐蝕；（3）建設(shè)低碳型全竹工藝別墅示范樓建設(shè)低碳型全竹工藝別墅示范樓1棟，2層結(jié)構(gòu)，別墅從結(jié)構(gòu)到墻體、瓦、地板均為低碳型人造板，面積260m2以上，配套水電、全竹家具、太陽能設(shè)施，營造周圍綠化及水景等。產(chǎn)品低碳、環(huán)保、新穎、美觀、適用。(二) 關(guān)鍵技術(shù)（1）竹建筑材料的設(shè)計與制備研究研制出適合全竹別墅的竹質(zhì)建材，特別是竹梁、竹柱等主要承重構(gòu)件，具體包括柱、梁的結(jié)構(gòu)、材料、膠合工藝等；膠合工藝是其中的一個重要方面，包括研究樹脂品種、樹脂用量、調(diào)膠技術(shù)、浸漬時間、浸漬溫度和浸漬壓力對色差和產(chǎn)品膠合性能的影響；竹材組坯膠合工藝參數(shù)對膠合性能的影響試驗，即竹材結(jié)構(gòu)、熱壓方式、熱壓溫度、熱壓時間對建筑裝飾材料膠合強度、產(chǎn)品色度、耐水性、耐候性的影響；理化性能分析。（2）低碳型全竹別墅的設(shè)計與施工技術(shù)設(shè)計全竹別墅的結(jié)構(gòu)與節(jié)點，繼承和發(fā)展傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、節(jié)點設(shè)計，充分考慮別墅風(fēng)格以及施工等諸多因素；節(jié)點連接處的性能是整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)連接件的性能對結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度具有重要的影響。結(jié)構(gòu)連接件能否在較長時間內(nèi)或者在突發(fā)災(zāi)害中把荷載傳遞到受力地基，直接影響到木結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐久性。[19]目前，國內(nèi)采用現(xiàn)代技術(shù)建造的原竹建筑很少，原竹建筑節(jié)點的改造更新尚處起步階段，基礎(chǔ)工作相對薄弱[25](三) 工藝路線全竹工藝別墅是全部采用竹材，上到瓦片，下到地板家具，無不透露竹子的清香，在國內(nèi)全竹工藝別墅是一項空白，在國內(nèi)有著良好的發(fā)展前景，首先是環(huán)保建筑時間快，有冬暖夏涼的感覺，屋頂和墻身都經(jīng)過特殊的處理，雙層結(jié)構(gòu)，有隔音防潮的效果，全竹工藝別墅，可以拆裝、搬遷，在國內(nèi)外有著良好的發(fā)展空間，特別是歐洲地區(qū)，有著廣闊的發(fā)展前景。本項目主要是利用新技術(shù)生產(chǎn)全竹工藝別墅，全竹工藝別墅是傳統(tǒng)木屋別墅的生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)和換代，全竹工藝別墅生產(chǎn)所用的原料，重竹方材是由一根根毛竹碾碎成絲，再重新組合，經(jīng)上膠熱壓成型而成的新型材料，原來空心的毛竹變成實心的方料，而且毛竹原來的物理性能也經(jīng)過重組發(fā)生了根本性的變化，檢測其順紋抗拉強度，抗壓強度為櫻桃木的兩倍，更重重的重竹方材的制作可以利用毛竹加工的邊角料，可充份利用原來認(rèn)是廢物的毛竹邊角料，提高毛竹資料的利用率。重竹工藝別墅的生產(chǎn)工藝和