两种慈竹装饰天花板的设计与制造

刘文金，姚文亮，陈新义，郝睿敏

(中南林业科技大学，湖南 长沙 410004）

两种慈竹装饰天花板的设计与制造

刘文金，姚文亮，陈新义，郝睿敏

(中南林业科技大学，湖南 长沙 410004）

依据慈竹的尺度特征，分析了慈竹利用过程中可能的原竹、竹片、竹篾、竹丝等解剖单元，并分析各单元的基本形态特征。依据造型学中的形态构成原理，分析慈竹解剖单元间可能的组合形式及其组合形态特征。提出了原竹利用适合塑造具有体构成特点的制品，竹片、竹篾和竹丝组合利用适合塑造具有面构成特点的制品的设计观点。在分析室内装饰应用要求的基础上，设计了具有标准化特征的和具有特殊透光效果的两种吊顶装饰板，并介绍了它们的制造方法。

慈竹；竹质装饰天花板；设计分析；制造技术

楠竹和慈竹是我国资源量较大的主要竹材类型之一。楠竹的工业化利用已取得显著成就，但慈竹的综合利用研究还处于起步阶段[1]。慈竹（如檬竹、甜竹、石竹、黄若竹、箭竹等）主要产于中国长江流域以南一带地区。相对于楠竹而言，竹干较为弯曲，整竹竹壁较薄，竹纤维较长，其物理力学性能变异较大。前期研究表明：慈竹竹材基本材性优良，且原竹及其解剖材具有与众不同的形态特征，适合于室内外装饰用材的设计与制造[2]。

1 慈竹原竹与解剖材基本形态及组合形态分析

慈竹原竹可以整竹利用，也可以解剖为竹片、竹篾、竹丝等基本形态[3]。这些单体形态各异，分别具有不同的形态特征。

1.1 整竹形态特征分析

慈竹Sinocalamus aff i nis为丛生竹，竹秆在地面呈现密集丛状，排列紧凑而细密，如图1-1所示。单株慈竹的外形形态参数主要反映在径级、尖削度、节间距以及节间凸起等几个方面。几种常见慈竹种类的单株高度为5～10 m，一般可利用高度为3～7 m，尖削度约为10%；径级为4～8 cm；节间距因品种不同而不同，一般为20～40 cm，最长可达60 cm；节间凸起明显，凸起直径一般为2～3 mm。

原竹可进行组合，组合的基本方式分为平排和堆积排列。所谓平排，是指将整竹按一定的规律平行排列成一排。所谓堆积，是指将整竹以成捆的方式集合为一体。平排可以是少数几根的平排，也可以是大面积延展平排，它们分别呈现线、面的特征；堆积可以是少数几根的堆积和大体积堆积，它们分别呈现线和体的特征，如图1-2所示。

1.2 竹片形态特征分析

将原竹竹筒纵向劈裂可以形成若干片状竹材，这个断面呈部分圆环状、厚度等于原竹壁厚，或截面在圆环内取最大截面的长条形竹片材称为竹片。慈竹竹片单体在局部观察时呈现面的特征，而进行组合排列时呈现线的特征。竹片的利用状态可以是平排、编制或者积聚，组合后单体竹片均呈现线的特征，如图1-3所示。

1.3 竹篾形态特征分析

将竹片进行径向或弦向剖分，解剖为较薄的片体单元，且厚度一般为0.5～2.0 mm，这种形态的条状薄片就称为竹篾。竹篾单体形态一般反映为线的特征。单独使用时同样表现为线，但一般通过编制集合成面，如图1-4所示。

图1 慈竹原竹与解剖材的基本形态及利用Fig.1 Basic forms and uses of S. aff i nis original bamboo and anatomical material

1.4 竹丝形态特征分析

市场上竹丝的概念较含混，一般是指截面小于4 mm2且截面为方形或圆形的长条形竹篾。无论是竹丝单体还是产品中的竹丝，都表现为线的特征。竹丝以拼合、编制或拧聚的形式积聚，分别呈现面或线的特征，如图1-5所示。

2 竹材材料形态与装饰应用形态的对应分析

2.1 整竹聚合与结构材、装饰材

在装饰运用中，整竹全株单体分散存在时，常常表现为装饰性雕塑。如图2-1所示。而整竹在聚合状态下，由于具有较高的机械强度，一般像原木一样作为结构材。如果是呈平面状态积聚，就像我们通常所说的“篱笆”。如果以体的形式积聚，将成为我们通常所说的“柱”。如图2-2所示。

整竹可以被横截为“竹段”。竹段较长时，积聚后呈现“墩体”状态，而当竹段较短时，其形态则表现为平面上多个圆形的积聚，类似于圆环积聚的平面图案构成。如图2-3所示。

无论“竹柱”或“竹墩”中的原竹，都是典型的结构材。“竹篱笆”中的原竹，则既可认为是结构材，也可也可认为是装饰材。短竹段的平面排列，形态效果非常特殊，此种状态下的竹材是典型的装饰材。

图2 慈竹整竹作为结构材或装饰材Fig.2 Whole S. aff i nis banboo used as construction and decorate material

2.2 竹片材集成、竹篾编制、竹丝集成与饰面用材

竹片在厚度方向上积聚，成为典型的结构材。竹集成材就是典型的例子。但竹片材在宽度方向上拼合积聚时成为面材，一般作为装饰材使用。竹篾和竹丝可以“簇”状积聚为线材，类似于“绳”，但此种状态极为少见。一般常见的是竹篾和竹丝进行平面积聚，其结果是成为面材，在工程中可用于饰面材料。竹篾、竹丝单纯地平面积聚，其形态效果将非常单调，而运用编制的手法，则会形成特殊的肌理效果。如果增加色彩元素，其表面效果更加丰富多彩。如图3所示。

图3 慈竹竹片、竹篾、竹丝积聚为装饰面材Fig.3 S. aff i nis bamboo-chip, bamboo-split and bamboo fi lament used as surface decorate material

3 两种慈竹吊顶装饰材的设计与制造案例

3.1 具有标准化特征的编制竹篾装饰板设计与制造

① 选材及劈蔑

选用产自湖南省益阳地区的慈竹。杆高500～800 cm，平均径级为5.80 cm，平均壁厚为4.20 mm，平均节间长为42.0 cm。

先将原竹分段为1.3 m，从大头按1.2 cm宽度径向解剖原竹，在规刀上加工至等宽竹片，宽度为1.0 cm，剔除1.0 mm竹青，按厚度0.6 mm规格劈竹篾。留作炭化、染色用。

劈蔑过程发现：生材和浸泡在水池中的竹材劈蔑较易，竹篾表面较光滑；而露天或室内陈放超过10 d的竹材，劈蔑过程中厚度易发生变化，且竹篾表面竹毛较多，表面不光滑。如先将整竹炭化再劈竹篾，因竹材脆性增加，竹篾极易断裂。

② 染色与编制

按照色彩设计方案采用水性染色剂对竹篾进行不同颜色的染色处理[4]。按照不同的编制设计方案机械或手工编制成规格为1 300 mm×1 300 mm的竹帘待用。

③ 复合与裁板

将竹帘与3 mm厚胶合板或5 mm厚纤维板进行复合，使板面平整，采用水性胶黏剂使竹帘与基材间具有一定的胶合强度[5]。

采用裁板锯按600 mm×600 mm或580 mm×580 mm规格裁成需要的规格板材。前者规格以直接搁放的方式用于轻钢龙骨吊顶，后者规格需进一步与框架材组合，形成尺寸精度更高、安装要求更高的吊顶材料，且外观构成效果更加丰富。

不论是直接搁放还是组合使用，上述规格的板材均适应建筑装饰材的标准尺寸规格，具有明显的标准化特征。组合式吊顶板材的编制设计方案、材料结构设计及成品如图4所示。

该产品具有标准化特征，可用于室内吊顶装修。竹材肌理、编制纹理及其图案设计，共同呈现出风格朴素、色彩艳丽、具有浓郁的民族特色的装饰效果。

3.2 透光装饰板设计与制造

① 选材与竹段制备

图4 慈竹竹篾吊顶装饰板的编制方案、结构设计及产品Fig.4 Weave project, structure design and product of S. aff i nis split used as decorating ceiling

选用中国贵州省产绿竿花慈竹。杆高5～10 m，径级为4～8 cm，壁厚为30～60 mm，节间长为23～50 cm。

按设计要求将原竹横截为长3 cm的竹段，并人工剔除含竹节的竹段待用。

将生材直接截断，竹段不易开裂破碎，但即使是采用以锯代刨锯片，竹段两端锯切表面竹毛仍较多，不光滑。如果采用普通锯片截断，截面表面状况更差。将整竹进行炭化处理后再截断[6]，锯切表面光滑程度明显好转，但竹段较易破碎。锯切的进给速度直接影响锯切表面质量和破碎度，适宜的进给速度为0.5～0.8 m/s。采用普通锯片截断时，竹段表面仍有少量竹毛，但使用以锯代刨锯片截断，锯切表面质量基本满足工艺要求。

② 竹段铺装

在往复式振动平台上推进竹段，平台面板两侧设置从大到小的喇叭口挡板，在平台终端处，竹段已较均匀地被平铺在台面上。推进速度决定了铺装密度。当竹段的最大间距小于2 cm时符合设计要求，此时绝大多数竹段间已呈接触状态。

③ 复合

用矩形规（575 mm×575 mm）套取竹段，平移到邻近的操作平台上。

在厚度为4 mm的PMMA板上均匀喷涂UV无影胶或亚克力塑料胶，对齐竹段平放在竹段上。经紫外线照射，竹段与基板胶合成为整体。

产品及其透光性能效果如图5所示。

图5 高透光性的装饰天花板Fig. 5 Decorating ceiling with high light transmittance

该产品用于室内吊顶装饰，作为顶棚中灯箱、灯槽的表面材料，风格清新自然，透光柔和，光影效果特殊。

[1 赵世荣,谢朝柱.中国现代竹业概论[M].长沙:湖南人民出版社,2010.

[2] 孙德彬,郝景新,等.微波辅助染色对竹片染色效果的影响[J].中南林业科技大学学报,2012,31(1):75-78.

[3] 唐立华.竹木家具中竹构件的形式[J].林产工业,2003,(4):23-25.

[4] 孙德林,刘文金,姚文亮.竹蔑染色工艺的优化研究[J].包装工程,2012,33(5):9-12.

[5] 赵 星,刘文金.竹集成材家具开发探析[J].家具与室内装饰,2012,(5):86-87.

[6] 郝景新,刘文金,吴新凤.基于制备矩形竹片的竹筒剖分优化研究[J].中南林业科技大学学报,2012,31(11):15-18.

Design and manufacturing technology of two kinds of bamboo decorative ceiling of Sinocalamus aff i nis

LIU Wen-jin, YAO Wen-liang, CHEN Xin-yi, HAO Rui-min

(Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

Based on the scale feature of Sinocalamus aff i nis, all of the possible dissection units such as bamboo-culm, bamboo-chip,bamboo-split and bamboo fi lament and their morphological characteristics had been researched. According to the pattern construction theory of plasticism, the combining methods and their feature of single and assembly unit of the bamboo wood had been discussed. The strategic design ideas were put forward. The products having three dimensional structure feature are shaped by using bamboo-culm, and the other bamboo units more fi t to used to shape products having plane composition feature. On the basis of requirements for application of interior design, two bamboo ceiling products that have standardized characteristics and with special transmiting light effect were designed, and their manufacturing technology had been introduced.

Sinocalamus aff i nis; bamboo decorative ceiling; design analysis; manufacturing technology

S718.63；S795.5

A

1673-923X(2013)05-0139-04

2012-12-19

2010年度公益性行业科研专项“丛生竹高附加值建筑制品制造关键技术研究”（201004005）

刘文金（1963-），男，湖南澧县人，教授，主要从事家具设计与制造方面的研究

[本文编校：吴 毅]