竹子的特性（竹子有什么优点）
设计师讲究科学，半仙儿讲究虔诚，两者联起手来，会发生什么化学反应呢？结果竟是一举多得。妙，妙，妙。
文章转载自：一席
ID：yixiclub
原创： 邵长专
邵长专，香港中文大学建筑系博士生。
它的受益人群，可能只有三五户，甚至随着时间的推移，那三五户都已经搬出来了。所以对于这种只需要管个十年二十年的桥，是不是都修混凝土的桥、钢桥，是不是都要管五十年、一百年？我看也未必，竹子在这种区域也许是一种选择。
竹之桥
大家好，我是香港中文大学建筑系的博士生邵长专，今天主要给大家报告一下我们做的竹建筑方面一些的工作。因为跟工程相关，大家可能会比较烦躁，稍微忍受半个小时就差不多了。
01
我跟竹子结缘跟以下这几张片子有关系。因为我以前一直在做志愿者，给这些地方修便桥，类似于这样的石拱桥、小吊桥。
其中在云南省红河州的绿春县，有一个桥点给我留下了很深的印象。当时是有一座石拱桥被冲走了，在我们修桥之前，村民自己做了一座。我是工程背景出身，当时就被这座桥震惊了。
为什么呢？我给大家解释一下。一个是中间这组三角形的桁架，稳固性很好，大家可能在房梁上见过。再一个，右边这棵树利用得很好，他们用几根竹竿和铁丝，搞了个相当于斜拉桥一样的结构。别看简单，但这种结构是效率非常高的，因为它用短短几十根竹子就实现了20米的跨度。
我们专业上把这叫独塔斜拉桥，为了方便大家理解，我找了一张西班牙大师卡拉特拉瓦的作品，基本原理是一样的。
西班牙塞维利亚阿拉米略桥 源自图虫创意
近了一看，桥就是这个样子。有一个竹筐，里面放了石头，拉住了这个竹桥，让人走上去不那么晃，相当于锚碇。其实这座桥基本上凝聚了我们现在桥梁工程上的最高超的技术。
我对这座桥感兴趣，还有一个原因是它是用竹子做的。竹子其实是非常常见的一种材料，特别是南方就更多了，但是用它来做这种结构，对我来讲就很新奇了。如果利用一些现代的技术把村民自己设计的竹桥改良一下，是不是可以更安全一些、走上去晃得轻一点、用得更久一些呢？所以我就开始琢磨竹子了，大概是从2010年开始的。
我查了一下，全世界的竹子种类，有的说是1200多种，也有的说是1600多种，反正就是比较多，中国有700多种。全世界的竹林面积中国也占了比较多，大概在1/3左右。
一说竹子，大家可能最先想到的是熊猫。其实熊猫一天可以吃30多斤食物，排泄粪便20斤左右，所以它一天到晚基本上都是在吃，你到动物园看的时候，它除了睡觉就是在啃竹子。它吃的这种竹子叫箭竹，也没太有什么营养。我觉得可能是因为它不想到生物链上去竞争了，所以挑了一种大家都不吃的东西。
还有几种比较有特点的竹子。一个是云南沧源县有一种竹子叫巨龙竹，非常粗，直径可以达到35公分左右。当地人把它砍下来，砍一截可以洗脚，再砍一截就可以当水桶。
高原地区也有竹子，比如说西藏地区有一种实心的竹子，强度比较好，可以用来做自行车。
源自图虫创意
竹子的柔韧性比较好，把它做成几十米长的风力发电机的叶片，在上面一甩能甩十年。
大致总结一下，竹子有什么特点呢？一个是柔韧性比较好，我很少看到有竹子被风吹倒的。生长速度比较快，像一般的树30年左右才能成材，最快的速生林也得十多年，竹子一般三五年就差不多了。
但它也有一些缺点，比较容易开裂，耐久性差，放在户外一般管个一两年差不多就烂了。另外生长尺寸也不太统一，如果做工程的话，跟常规的材料比、特别是跟钢管比，均匀性也不太好。
02
我再在工程上介绍一下竹子应用的案例。这是我国的五大古桥之一，叫安澜桥，在四川都江堰地区。这是一座竹索桥，是清朝嘉庆年间一位何先生出资修造的。当时不知道为什么没装栏杆，结果一个醉汉晚上掉到河里淹死了，何先生因此被处死刑，何夫人为了给丈夫雪冤，又对它进行了加固和维修，所以当地老百姓也叫“夫妻桥”。70年代前后，这座桥被改成了钢桥。
我们国家在上个世纪五六十年代钢材比较匮乏，有一批前辈科学家和实践者做了大量的研究工作，那时的一些学校、厂房的都是用竹子造的。这张图上的大部分人，现在都是国内工程领域的泰斗，有一些是院士。我也跟着其中一位前辈学竹结构，陈肇元老师，现在已经八十多岁高龄了。他们当时都在研究竹子，或者有一部分是在研究竹子，所以我也研究竹子。
这也不完全是句玩笑话，为什么呢？因为从材料上说，竹结构是比混凝土难的。如果是用我们的专业的话来说的话，钢筋混凝土或者钢材的弹性参数只有两个。而竹子因为生长方向、环向和半径方向都不一样——我们叫各向异性，所以它有九个参数。你可以简单理解成研究竹子的难度系数要比混凝土难4.5倍。
03
既然要研究了，我就开始找资料，无意间在网上看到了这座桥，它在浙江省宁波市的奉化县。找到这座桥的时候我很惊讶，不亚于第一座桥的惊讶。你看它有个亭，右边有个廊，底下还有个拱。
我非常想找到造桥的人，最后在一家“农家乐”里找到了。我是通过114找到了村长，通过村长找到了他外甥，通过他外甥找到了他。他叫王如贤，从15岁就开始做竹子相关的事情，我找到他的时候他大概70多岁，也就是说他做了五六十年竹子的活。
我就跟他聊，聊来聊去发现他的工具太简单了，简单到就跟以前武侠小说上一样，高手都不会用太复杂的武器。大家看，就这六样。这意味着什么？意味着他的技艺太好了，因为他不需要非常复杂的工具就可以把竹工艺品、竹房做出来。对我来讲这意味着什么呢？意味着它不太有利于我开展研究工作，因为所有的功力都在他一个人身上，这就很难推广。
04
国外有没有呢？我也找到了一些。比如说在埃塞俄比亚，有一个区域大概当地75%的村民都住在这种洋葱似的房子里。这种传统民居表皮是用竹皮编的，内部是用竹骨架做的。里面是人畜混居的，其实卫生状况不太好。我们现在也跟那边的大学有一些合作，想办法让房子里面的通风好一点。
也有几个亚洲的例子，比如这是泰国一家贵族学校的篮球馆，很漂亮。
这是国际著名大师武重义的作品，精美，甚至可以说是艺术品。但是我觉得在农村地区可能不太合适，造价太高。
05
这些已有的方法和案例，好像都不是很合适。后来我去香港读建筑学的博士，导师吴恩融先生是做绿色建筑的，他很支持我的想法，我就用竹子做了一些工程和建筑上的尝试，下面我就以两座桥和一个馆跟大家简单地介绍一下。
第一座桥位于重庆的渝北区兴隆镇，距离重庆机场不太远，大概只有40分钟左右的车程。我当时为什么找这个地方呢？有两个原因。一个是我第一次做竹桥，心里其实还是有点打鼓，我就想找一个距离市区不太远的地方，最好离机场不太远，这样我回去可以时不时去看一眼，有问题的话及时发现，在被他们发现之前我先发现。
第二个，我在重庆出差的时候跟一个大巴司机聊天，司机正好聊起来说他老家那里有一条河出过一次事，冲走了一个老人，我一听准备去看一下，看完之后最终选择了这个地方。
桥点的位置大概给大家介绍一下，黄点是桥所在的位置，白色的线是主干道，两个白圈是村民主要居住区，绿色的线是这条河的主要流向。
我一去看，水也不大，怎么会冲走人呢？后来我才了解到，平时村民就是用个小石板过河，一下雨，特别是西南山区就完全不一样了，一下雨就变成这个样子。我猜当时那位老人可能是觉得自己能过去，趟着水然后就被冲走了。
我们就开始琢磨了，怎么样去修这个桥？先想一下用哪种竹子。前面提到了，竹子有一千多种，选哪种呢？长江以南有一种竹子，我们觉得比较合适，这种竹子有的地方叫楠竹，有的地方叫毛竹。长大概十米左右，直径十公分，去掉梢去掉根中间有六七米是比较直的，粗细也比较均匀。
源自图虫创意
这种竹子可不可靠呢？虽然《十面埋伏》里那些演员老是在竹子上面飞来飞去，也有佐证的文献，但不是自己去试的，总是不放心。所以我们想压一压看一看到底怎么样，就取了一些试件在实验室压了。
仔细看这个动图，这段竹子最后爆开了。多大的压力让它爆开了呢？15吨到20吨左右。
这意味着什么？工地上常见的工程车装满土大概是55吨，也就是说在它的轮子底下支四根竹子，这辆车就可以撑起来了。
有了这个实验，加上那些文献，再加上《十面埋伏》的电影，我们心里面就有底了。我就开始设计了，造了一个桥简单的样子，搞了个拱，因为看浙江那个老先生搞了一个拱，我们也搞个拱。怕它被雨淋到，又搞了个屋顶。
竹子跟木头一样，是一种有机材料，木头有一句话：“干千年，湿千年，不干不湿管半年”，也就是说最好不要让它反复被太阳晒到又被雨淋到，又晒又淋很快就会坏掉了，所以我们搞了个屋顶。
因为心里没底，我们就在实验室里反复地比对，折腾，也浪费了很多竹子，最后把这个桥造成一块一块的，一车就拉过来了。我们把它放在地上，跟玩具一样拼起来，搞成右下角这个骨架。
“咔”给它吊上去了，上上屋顶，就这个样子了，藏在草丛中。
里面是什么样子呢？里面是这个样子，宽2米9，比你家的床刚好宽半米。因为底下有水比较凉快，所以周围的村民在夏天的时候直接把被褥铺在上面睡觉，有时候躺一排。
我们也搞了个剪彩，一般的剪彩都是礼仪小姐，我们这是礼仪先生，以学弟为主。
这个桥造完了，不管三七二十一搞了一个出来，其实我心里还挺高兴的，我就请我香港的导师吃了个大餐，重庆小面。他很高兴，后面就更支持我了，所以以后搞商务接待，还得重庆小面。
我们走的前几天，村民跟我们说，你们搞的这个桥会不会只管个一年两年就坏掉了，竹子这个东西我们平时只能编筐筐篓篓的，这能行吗？
我说这个桥管个十多年肯定没事，有事你找我，后面可能要跟车一样，得保养，大概每两年刷刷漆、刷点清油就好了。他跟我说，你能不能回来给我刷刷清油？我想两年以后去哪儿我都不知道。但这总归还是个问题，也一直没想好怎么解决。
突然有一天，村子里有个“半仙”敏锐地发现了我们这座桥是个廊桥，带个顶，所以他希望我们能帮他造一个佛龛，把这些神仙请在上面。也比较全，从左边开始，财神、如来、观音、土地爷爷奶奶。
我当时其实是有点犹豫的，因为我怕放到上面以后，他们烧纸烧香，别把我的桥给烧了。后来我跑去跟老师商量，他说你把烧纸的那部分环节放在桥头就完了，然后我就给它搞上去了。
而且我第一个跟“半仙”及“半仙”的亲戚还有村书记认捐。他们为了感谢我，把我的名字放在了第一个，一百块钱。
有了这些神仙的加持，我们这个桥的气质就完全不一样了。这个桥也变成了一个社区中心，实际上它变成一个庙了。刚才说到的每两年要刷刷漆的钱也解决了，附近几十里范围的村民排队上桥，十元起步，起码未来十年的油漆钱是有了。
06
有了这个桥我也进行了一些反思，以前我是土木工程专业的，去了香港后才学建筑学，我理解的工程思维是比较单一的，就是一根筋，你让我搞个桥我就给你搞个桥，你过去就好，其他的不考虑。
但是建筑，我感觉他们想的有点多，它会考虑艺术、社区、精神这些听也听不太懂的东西，特别是当我们这个桥变成桥庙了以后，我想的就是下一座桥我要刻意地加一点听也听不太懂的东西。
第二座桥跟第一座桥在同一个镇上，离得不太远。村子的一个基本情况就是这样，其实西南片区这样的地方还是挺多的。
这个桥点平时就是一排小竹排，一下雨竹排就没了。水比较清，因为这是重庆市主城区的一个水源地，这个地方还有野生娃娃鱼。
第二座桥的跨度达到了二十多米，跨度大了难度也大，我们也想趁这次机会增加一些研究的内容，比如怎么让竹子用得更久一点、怎么连接能更稳固一些，哪些现代工具可以让操作更便捷等等。
其实竹子的耐久性不好，主要是这么几个原因。一是它里边有糖分，虫子喜欢吃。一般冬天砍的竹子还好，其他季节的竹子糖分含量很高。二是它有竹节，里面是个空心的腔体，放到外面一晒，空气一膨胀就容易开裂，爆竹爆竹嘛。再就是竹子里还有一些霉菌。
针对这几个问题，我们就尝试了一些工艺。比如说我们用火煮，把一些化学物质也加在里面，虫卵煮死了霉菌也处理了。还有高压浸泡，先把青竹里面的水抽出来，再用高压快速地把处理液灌注注进去。高温碳化也可以，因为在160度左右的时候，糖的化学键就断掉了，里面的虫卵当然也早就被高温杀死了。
我们也系统地梳理了一下各种各样的连接方法。左边这些大部分都是比较传统的做法，基本归为两类：一类是用竹签，一类是捆绑。其实这两种方式都不太可靠，捆绑时间长了会松动，竹签比较细，容易断。
我们就想用一些现代金属件，或者是其他的连接件来做。比如说，你看这么好的一个竹子就靠这一根小竹棍连起来，可靠性其实是不太好的。中间这个弧形的切口，看起来简单，没有十年的功力你也切不出来。
怎么改进呢？我们把一根钢管从中间劈成三瓣，切一小段放在底下这个竹子上；上面焊了个小方管，里面插了一根螺杆，螺杆里面套了个圈，大概是右边这个样子。
你可能没听懂，不过这不重要，反正你记着我们这个比它那个好就行了。
刚才我说了，王师傅那套工具很简单，太依赖于人的内力，我们就搞了一套新的，其实这些工具都是比较常见的，我们只不过是把它们系统地梳理了一下。
桥修出来了，大概是这个样子。刚才说过，第二座桥想有意加一些跟社区相关的东西，所以我在0.618这个黄金比例分割点起来了一块。
这部分是干吗的呢？我们搞了个竹子学堂，想推广一下竹文化。有培训，有研学，一期一期地搞，当地的村民也能参与进来。
在这个过程中我们也会培训师傅，也想让当地的师傅或周围的师傅，能够跟我们一起了解一下竹子。我们请了一些技艺比较好的师傅，比如说左边这位是安徽的吴师傅，右边是浙江的汪师傅，他俩功夫比较好，经常PK。吴师傅高空作业能力好，切复杂的断面技术高一点，汪师傅是力学概念相对好一点。后面这两位师傅就是我们在当地请的，授之以渔嘛。
我们一开始说的那位王师傅，他当然是水平非常高的，但是请不来了，因为儿子把他的身份证藏起来了——都70多了，还出来干啥呢。所以很可惜，我只能打电话向他请教了。
07
有了这座桥，我又做了点反思。我们以前做公益、搞扶贫，都会找类似大凉山这种地方，而我因为想找近的地方造桥，偶然发现距城市一小时车程范围内，竟然有一些地方比偏远地区也好不到哪里去。本来它们离城市近，应该有更多机会，但反而落进一个城乡夹心层里。
城市的虹吸能力太强，它的优势资源特别是年轻人，可以说是全部被吸到城市里了，留下的只有留守老人和儿童。我没有学过社会学，只是有一些朴素的感受，这种地方是不是也应该多关注关注。
另一方面和桥有关。我们以前在南方做过调研，想看看农村地区到底需要多少小便民桥。比如云南省普洱市的墨江县，它的小便桥的需求量大概有300多座。当时递上来的时候我们吓了一跳，因为整个中国有2851个县，南方水系发达的区域需求量更大，如果按照1/10的量来估的话，这种小便桥预计可能需要10万座左右。
而它的受益人群，可能只有三五户，甚至随着时间的推移，那三五户都已经搬出来了。所以对于这种只需要管个十年二十年的桥，是不是都修混凝土的桥、钢桥，是不是都要管五十年、一百年？我看也未必，竹子在这种区域也许是一种选择。
08
说完了农村的事情，其实在城市里我们也做了一点工作。比如说今年，北京世界园艺博览会里有一个跟竹有关系的组织，叫国际竹藤组织，他们想做一个展馆。一开始的方案是做成钢结构的，我们就建议搞成竹结构，因为是国际竹组织，你们不是国际钢组织。要自信。
我们就跟重庆大学、清华大学土木系，还有一位意大利的设计师一起做了一个现代的竹结构馆。这个馆有九个比较大的拱，跨度达到了35米。其实它是世界上跨度最大的竹结构馆，但甲方一直不让我们说。
当时因为工期比较短，去年的十月份开始建，今年四月份就要用了，冬天又有一个冬季施工的问题。而且它的位置都在长城以外了，工人在户外作业很辛苦，所以我们就想着能尽量缩短工期。
怎么缩短呢？我把重庆那两座桥的经验用上了：我们搞的拱全都是一样的，我把所有师傅叫在一起，先带着他们把第一片拱做上，剩余的九片拱分成九组，分别拼装，一下就搞起来了。你可以理解成在上面架了九座桥。
其实这种概念和模式，可以用在灾后重建的地方。就是用很简单的一种结构形式，告诉村民怎么做，他们就可以很简单地做出一个一个的拱，立起来，再盖上个雨蓬，就是一个临时避难馆。特别是在外面的大型机械、建筑材料没进来之前，可以自救。
今年6月17号，宜宾发生了地震，左边这张图是幼儿园，右边是他们当时自己做的临时避难棚，外观看没有大问题，但里面其实是有很多安全隐患的。我们现在也想着怎么样用北京这个馆的理念，在灾后应急重建方面做点事情。方案也做了，但是论文还没有发表，所以暂时就不公开了。
09
好，讲了这么多，其实超时了，我还是要总结一下。其实我觉得技术是中性的，它可以服务农村，也可以服务城市。竹子本身只是一种材料，它有很多优点，缺点毛病也不少。它不可能替代钢筋混凝土，我们只不过是用技术的手段帮它找到了一个合适的位置。无论材料还是技术，其实最终都是为使用它的人服务的。