土居新农：竹构建筑实验性设计初探

卫东风

（南京艺术学院 设计学院，江苏 南京210000）

土居新农：竹构建筑实验性设计初探

卫东风

（南京艺术学院 设计学院，江苏 南京210000）

本文从乡村建造现象与问题出发，对南京六合区八卦洲乡村建筑进行一次较深入的调查。通过实地走访、测量，提取建筑原型，并对乡土建筑材料、乡村营建低技术建造进行研究。课题设计以最容易得到的竹材，结合院落类型设计，以低投入和低技术为宗旨，设计一座乡村旅游服务竹构建筑，探讨乡村建造中的观念与方法，探究竹材料、竹构设计的生态意义。

乡村建筑;竹构建筑;实验性设计

一、 问题缘起

当下的一些城郊农村，既不像“村”，又不像“城”，正经历身份的模糊与尴尬。人们对“乡村风貌”记忆犹新，对农村新建筑的质疑从未间断。建设中存在的问题包括：建设呈现盲目性和从众性；乡土营建体系的缺失，村落布局和空间形态上呈现一种无根的状态；新建筑材料与乡村营建风格的矛盾；乡村营建技术失传与技术提升的矛盾；乡土生活模式与新农居适应性的矛盾；标准化设计与乡村风情的矛盾；大量的现实需求和较少的专业投入的矛盾；缺乏基础设施和公共服务设施的科学配置等，传统村落的活力面临消失。

对诸多问题的思考，促成我们的一项实验性设计①，以南京六合区八卦洲乡村建筑为调研案例，在原有地块上建造竹构设计的乡村旅服务待空间，竹构建筑作品忠实于竹材的自然属性，重视自然赋予它的构造关系，强调创新，但不突兀自立，表现的是材料的真实和对构筑的忠实。

二、 乡村建筑原型提取

传统的乡村营建源于真实的乡村生活与场地关系，体现了空间形式与生活模式的关联。通过对八卦洲乡村建筑调研，我们对乡村居住建筑类型有了更深认识，为更新设计提供了依据。

（一）原型——建筑和院落类型提取

南京八卦洲民居建筑特点有：场地以平缓、滨水、小坡地为主，高低差变化不多。建筑单元型多为一字型、方形、长方形，以单元形为基本原型，有局部二楼、三楼。沿主要街道、交通道路设门面房，联排设置。庭院，非交通道路的院落，庭院封闭，呈方形、长方形，以单元形为基本原型，局部有二楼。有前屋、主屋、侧屋、楼房。院落线性组合，与田地和竹林共生关系。建筑表皮多为红砖、轻质砖砌筑，建筑涂料、外墙砖饰面。院落背后有大片竹林、杨树林、杂树。建筑和院落类型图示如下（图1）。

L型院落，功能性很强，主屋坐北朝南，右侧或左侧为厨房，没有院墙。U型、H型、回字型院落，是一个二层加院落的复合空间，这是由村民自主建筑演化而来。主屋门窗开洞方向是南北向，两侧辅助房东西朝向和开门窗，主屋中间是一个活动的区域，空地是晒太阳的好地方。夏天可以形成穿堂风，冬天的时候可以阻挡寒风。 主屋室内两边，一个是卧室，另外一个则是通向二楼的一个交通空间。卧室在二楼，通风及视线好。前屋为厨房和主入口处。

（二） 模数——乡村建筑类型设计

在设计操作中，我们将建筑和院落原型切分为一个5x5m方形模块。沿线性方向和网格布局，不断尝试向左右、前后延展，添加、减法，局部打散组合，生成既源于院落原型又有新变化的空间布局。在中心区域、主要节点向空间中叠加，生成共享空间和视觉中心。在完成了建筑原型提取和模数化空间组织设计后，研究重点转向建筑主材料——竹材和竹构(图2、图3)。

三、竹构建筑形态生成

在调查和测绘区域，村民家前屋后大片的毛竹林给我们留下深刻印象。我们认真比较了三种主要建筑材料——木、砖、竹之后，决定使用竹材。在调研的基础上，我们选取了一个进深20m，面宽25m宅基地，规划设计一个建筑面积有320m2的竹构建筑。

竹子是一种生态友好型环保材料。竹子生长周期短，三至四年即可成材，竹材产量高，价格低廉，在古代就是人们的主要建筑材料。竹构建筑也称竹建筑、竹结构建筑，以竹材料为建筑主材料，不同规格竹竿竹片经过捆扎、编织、锚固、拼接生成杠梁结构和板片，用于建筑立柱、墙体、屋顶、设施、地板等。建筑材料是设计的一个基本要素，就原材料而言，有自己的肌理、质感、形状等原始属性，材料本身并没有精神性，当材料被组织到建筑中，材料属性就发生了变化，被赋予了建造意义。每一种材料都有自己的结构规律，竹材料形状和结构规律特殊，对于建筑材料使用来说，是限制也是特色。

（一）实验——竹材加工和竹构技术研究

实验性设计中，我们首先进行了竹材料的弯曲和塑性加工实验，按照一个特定比例，对毛竹粗加工后沿空间设计草图结构形态制作草模。通过草模了解竹材料一系列相关参数，为后续深入结构组织设计做准备。竹材料分析发现一系列问题：

1. 弯曲时易折断，由于竹子的中空性，竹子在弯曲过程中出现分裂情况且比率较大；

2. 细竹竿柔性好，而粗竹竿一般不能多角度任意弯曲，转向折弯时竹竿发生开裂；

3. 竹子不易固定，因为竹子本身生长中自然弯曲和不规则和弹性，所以较难固定；

4. 由于竹子竹节和有大小头缘故，使受力不均匀。末梢处出现了断裂的现象较普遍；

5. 竹子本身弯曲变形以及多竹杆缠绕捆绑产生了一定的扭曲与摩擦，变形程度增加。

当然，竹子在弯曲强度方面的不足在一定程度上也是一种优点。由于竹子纤维的强度较高，如果超过弯曲强度，第一次开裂时并不会象木材一样彻底折断。这种特性为维修或更换竹建筑的损坏部分提供了可能性。而且相对于木材，竹子的弹性能够抗震竹建筑中得以更好的体现（见图4）。

实验中，归纳梳理了几种主要的竹材料结构成形方法：竹节点的绑扎平行连接法，两竹竿、三竹竿、多个竹竿平行绑扎连接，成形结果有加长杆件、加粗成柱体、梁体；竹节点的交叉绑扎连接法，两竹竿十字交叉、多竹竿交叉生成竹网格、竹面材；竹节点的钢结构套管连接；竹节点的销钉连接法，两竹竿、三竹竿、多个竹竿有插杆、插片组合，销钉连接构件负责传递拉力与压力。在木构件中，这种连接由榫卯来完成。金属螺钉是穿孔材料，如果竹材不够新鲜，竹子就很容易被楔形的螺钉劈裂，因此要选用砍伐后不久的竹材穿孔，另外穿孔不能太靠近竹节部，否则竹子会很容易裂开；此外，用竹竿开片编结、拼接也很普遍，制作板片材料等（图4）。

图1 建筑和院落类型提取

图2 空间模数组合

图3 空间模数——延展和叠加

图4 竹材草模实验

图5 竹节点连接

图6 竹材结构柱、梁建造

图7 竹材墙体和门窗建造

（二）关联——建构理念与古老智慧结合

竹构设计切入点有两个方面，即竹材作为结构柱、结构梁建造和竹材墙体、门窗建造。通过竹材的平行绑扎连接、交叉绑扎连接、竹节点的销钉连接、钢结构套管连接方式来完成结构柱建造，有几种主要规格，断面为200mm、120mm见方，基本长度为3m、2.4m、2m，结构梁可以达到5m。梁柱之间采用钢结构套管连接。其中，增加了曲弯性装饰梁材，使顶墙形态连续生成一个整体曲线关系。

竹材墙体和门窗建造，采用较细长毛竹的编排捆扎、编织加框成形，生成较为密实的竹材集成板，有的根据需要，在双层竹材编织中间夹入草席。通过对竹材粗细和一定的渐变控制，形成丰富的编织肌理。同时，以模数编排设计控制柱梁结构比例和墙体、门窗开孔。由于竹材本身的特性，圆竹在构造节点时，竹节处不齐整，容易变形，使作品细部比例失调，而竹节极易受损，要避免在竹节处进行节点构造。实践中始终坚持尊重自然材料和材料规律的原则，结合建筑新建构理念，反复推敲柱梁形态、立面形态和细部结构的合理性，使竹构设计得到升华，追求表现竹构建筑的自然、纯朴、亲和的特性（图5、图6）。

（三）生成——表达乡村建筑类型学特征

竹构建筑的基本构成包括一字型主屋，前后伸出三个廊屋。主屋空间结构很简单，屋顶形态参考了本地乡村建筑形式，设有局部重顶，上部开侧窗采光。有较为封闭的墙体。主屋主要功能包括接待、仓储和厨房，主屋空间的设计运用了农村建筑的廊檐，作为院内与主屋的缓冲区。其顶部造型也是通过发射状的“触角”将顶部空间支撑起来。在顶部的铺设上通过木头的垂直交叉，形成一个密室的空间。而建筑墙面则是通过一块板一块板有空隙的拼接起来。在门窗的处理上和前屋一致，采用竹编的效果进行点缀。而在室内空间，隔断的处理上，主要是要一块块方形、有意识的编织效果，丰富空间的设计语言形式。三个廊屋是灰空间，功能是接待区，有局部立面隔断。主屋与廊屋形成主次分明、疏密有致、错落有序的有机体。在廊屋细部处理上，采用了比较轻松的手法，通过小竹竿连接，形成高低错落的感觉，增加一种节奏感。而墙体木板之间拼接处的缝隙，又为连廊内增添了一些趣味感。支柱的设计，则是采用了三角的结构，将其固定，形成一个支柱架。整体建筑保持了当地院落原型，表达了乡村建筑类型学特征。

（四）细节——表现竹材文化特色

竹材料作为主导元素影响着对空间关系的组织，空间与材质呈现要素式的匹配，用以建造的实体材料介入了构图，参与对空间的塑造。空间氛围的塑造主要依赖空间几何秩序及形状，人们对空间的感知也主要依赖视觉。而当材质摆脱了抽象构件身份时，材质就不再仅仅是一种视觉图像，它们获得重量、温度、光泽、粗糙或者细腻的表面，甚至是气味。

在廊屋细部设计中，将竹材处理中遗留下来大量非标准材料和毛头、断材经过简单收拾，用于立面隔断填充和装饰材料，作为次级结构的隔断立面龙骨由精心设置的宽窄错落的网格组成。长而细的毛竹由绳索编结成为竹百叶，短小毛竹编织竹帘，粗短竹竿栓接成为护栏。短粗竹筒被用于栽植花草吊兰，统一吊挂于主要装饰立面和外墙，形成丰富的表皮肌理。

家具设施配套设计中，也统一使用竹材原创家具设计。竹椅：规则化、模数化连续拼接，方便组装成不同效果的空间构件；竹櫈，将经过打磨处理粗细不一的竹竿紧紧捆扎在一起，具有粗粝狂放特点；竹桌：从纵向切割打磨竹节，组合拼接，肌理、色泽丰富，形态生动。线式排布就餐区，简约纯净，竹筒温润和谐，竹材饰面做凹凸处理，在光照下呈现丰富的表皮空间形态。

四、 竹构设计与环境共生

每一个建筑作品都有着它自己的“环境”和“地域”，从设计的初始阶段开始，建筑就与其基地地域之间建立了一种相互依赖的关系。一个构筑有一个场所，当构筑与场所相互依赖不可分时建筑才真正成型了。好的建筑设计应该是在一个能够将建筑与场所完美地结合起来的作品，人们可以体会到场所的意义，自然环境的意味，生活的真实情景和感受，以及人造物、自然与人类生活的和谐。

（一） 系统——乡村营建的“生命”关系认知

竹构实验性设计的目的之一是向乡土营建学习，包括对聚落演化“生命”系统关系认知，对自生自灭循环往复的材料生产、加工、结构、建造技术的学习。传统的乡村营建是一个自发、自主的过程，在漫长的时间作用下，这些聚落演化成一个个极其复杂的“生命”系统，在外表“随意、无序”的意象下，内部却隐藏着高度的秩序与关联，特别是人与人之间通过血缘、地缘、族群等各种纽带被紧密地联系在一起，构成一幅具有活力的生活场景。传统的建筑空间是“伏在地面上”展开的，重在水平方向上的层次转换，乡土建筑的单体造型虽有特色但并不丰富，宅院、街巷建筑模式相差不多。然而，当其群体组合在一起时却韵味十足。乡土建筑景观形成于人们在其中走动所看到、感受到的东西，人们于其中穿行、运动时的全面体验与感觉。对乡土建筑环境中的许多细部体验与感觉，是需要身临其境，一边走，一边看看，一边想。

（二）生态——竹构设计与环境共生

竹材是生态建材，项目建设中所使用的竹材来自家前屋后的毛竹林。这是典型的来自于生态环境、可持续的材料资源。竹林规划、种植、开采、加工是可持续、循环的材料资源管理系统。竹材加工环节少经过简单集合、开片。竹材质丰富，保温、隔音、抗击，可拆装，可挑选余地大。高隔断系统既拥有传统墙体的围合隔断功能，设计中充分利用墙体空间提高空间的使用率，竹构框架开启方便，可存放物品，与周围墙体浑然一体。机动、简便、可再利用的模块化的结构，保证了其拆装的方便性及再次组合的灵活性。同时，依据数字化、柔性设计理念，对竹材面板和构件进行创新，加入新的编辑编排，把握成品不同效果的肌理。

在自然环境下，建筑与基地环境之间，以及生物种群相互之间密切联系、相互作用，通过物质交换、能量转换和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构、执行一定功能的动态平衡整体和较完善的生态系统。竹构设计与场地环境的乡土文脉关系上，保留原有的坡地植被、路径街巷、自然朝向、新建筑的院墙围合、坡状起伏、高低错落构成关系，以及外墙表皮肌理、开孔开窗、屋顶设计等方面，体现对环境的尊重和文脉延续。

图8 建筑生成

图9 竹构细部设计

图10 竹构设计与环境共生

结语

作为一个尝试，竹构建筑实验性设计首先从研究当地乡村院落原型切入，以竹构建筑为实验对象，在建筑规模、建筑高度、基本空间格局、竹构建筑柱梁结构、竹构表皮、设施等方面展开设计工作，从多个角度和层次与环境对话，思考建筑如何保持与周边环境的动态平衡，力求使乡土环境不因建筑而发生显著的变动。竹构建筑强调创新，但不突兀自立。设计作品忠实于竹材的自然属性，重视自然赋予它的构造关系，表现的是材料的真实和对构筑的忠实。

注释：

①课题设计与插图作者：王建芹、杜丽丽、成云、卫东风

[1]汪丽君. 建筑类型学[M].天津:天津大学出版社,2005.

[2]沈克宁. 建筑现象学[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]贺勇，孙炜玮，马灵燕.乡村建造，作为一种观念与方法[J]建筑学报，2011(04).

TU366.1

A

1003-9481（2017）01-0024-04

卫东风（1960－），北京市人，南京艺术学院设计学院教授，主要研究方向：环境艺术设计。