也说“抗震环保竹别墅”

大概一周或者半个月前,我在报纸上看到了关于湖南大学“抗震环保竹别墅”的豆腐块报道。由于我以前也参加过类似的研究,不过是“钢-竹组合结构”,所以对其前景并不十分看好。然而今天在网上却发现,它已经被广泛报道,真的找到地震的克星了么?恐怕未必。

新闻回放

湖南大学土木工程学院院长肖岩教授,是我国著名的抗震设计及加固专家,日前研发并建造出抗震环保竹结构别墅。专家认为,这标志着现代竹结构住宅技术可以实现产品化。具体内容和图片,可以参考这篇文章;关于施工、造价方面的介绍,可以参考这篇报道

使用竹材作为建筑材料的优势

我在做本科论文的时候,多少也算对竹结构了解一二。我国竹材资源十分丰富,竹子种类和竹林面积约占世界的1/4,产量约占1/3,均居各国之首。竹材作为一种速生的森林资源,力学性能非常出色——要知道竹子本身是世界上“长细比”最大却能保持稳定的结构之一。如果能大量使用竹材作为建筑材料,则可以代替木材,甚至一部分钢筋混凝土,从而做到环保节约的目的。

其实,木结构在这个世界上从未消失,尤其在北美地区更加发达。只不过,我们讨论的是用竹材代替木材罢了——木结构住宅是最适宜人类居住的环境,这句话是长河的切身体会。

竹结构住宅的功能保障

有些朋友可能会质疑,竹结构的防火是否会有问题?现在的技术,已经使建筑工程发展成一个系统工程,包括建筑、结构、设备、消防等一系列措施。通过防火涂料,或者附加消防设施,完全可以解决防火的问题。再者,中国的确有“阻燃木材”的科研成果,这在世界上是领先的。

竹结构住宅普遍轻薄,但保暖也没问题。听朋友讲,在中俄边境的绥芬河口岸,曾有普通板房达到城市住宅的供暖标准,后作为永久建筑保留了下来,效果很不错。

建筑抗震主要关注哪些方面

地震的特点,便是突然来临,能量巨大,既不可预报也无法确定地震力的准确方向。也就是说,我们的建筑设计只能采用“大概其”的措施。日本神户地震后,有些房屋倒塌,而一些私人搭建的破房子却安然无恙,没有人能解释这是为什么。

所以,建筑抗震的基本原则主要就有:

  • 场地的选择——避开地质条件不好的危险地段;
  • 把握建筑体型——尽量做到对称、规则,质量与刚度均匀;
  • 利用结构延性——变形能力强,则消耗地震能量就多,对结构本身造成的危害就小;
  • 利用多种措施,多道设防,同时要注意结构周期、室内设备等其他非结构因素的影响。

总体来讲,竹结构住宅的刚度小,整体性可以做得很好。而且,即便发生倒塌,由于屋顶的重量轻,也便于自救和营救。

竹结构住宅不适合中国国情

竹结构住宅的确有很多好处,但并不是所有好东西都适合中国这片土地,比如传销~

有以下几个问题,是主结构住宅,或者说竹结构别墅目前难以解决的问题:

  • 竹结构住宅,受到震动或风荷载时变形大,不适合做高层结构,所以现在的方案基本还停留在“别墅”的阶段;
  • 别墅本身的抗震性能就不错,四川地震中倒塌的不是别墅,而是多层居民住宅;
  • 竹结构别墅的主体工程造价(不包括装修),大概是950元/平方米,和普通住宅相比,丝毫没有价格优势;
  • 中国目前的问题是地少人多,如果大力发展竹别墅,过多占用耕地的问题如何处理?

所以,截止到目前,竹结构建筑还仍处于“建筑小品”形的初级阶段。

补充,几点误区

竹材加工有很多种形式,从而竹结构也是种类多样,所以切不可把此类新闻理解成“首个有抗震功能的竹材或木材别墅”。如果这样,那我国东南地区少数民族同胞居住了千百年的是什么房子?美国和加拿大的很多人住的是什么House?起码,我做的竹材组合结构实验都比这个早……

当然,也不是说只要轻质就是抗震的好结构,如若这般,我们只需要抗震板房就可以啦,要科学家和工程师还有什么用呢?

至于如何看待抗震设防的问题,还是建议看一看陆新征老师的文章

绝大多数场合,我们更需要创新意识,但创新也要有个前提,那就是要结合国情实际,不然就和那些频频爆出累人提案的政协委员一样了……

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