竹子

Bambusoideae（竹亞科），禾本科

植物策略

緊繃著的平衡

我們從未見過單獨(dú)的一株竹子向著天空矗立——這種植物總是成片生長(zhǎng)。與一棵樹不同，竹子并不依靠它的根部（根狀莖往水平方向生長(zhǎng)而非垂直生長(zhǎng)，它只是在地面以下）——而是依靠莖來互相平衡。成片的竹林就成了一個(gè)“沒有根基”的結(jié)構(gòu)。這種形態(tài)引起了建筑師們的興趣，因?yàn)樗裙?jié)約材料又十分美觀。

想象仿生學(xué)

一座房屋森林

竹子的快速成長(zhǎng)啟發(fā)了建筑師呂克·史奇頓（Luc Schuiten）“竹子房屋”的設(shè)想，這種房屋的屋架不是用竹條搭建，而是用生長(zhǎng)中的竹子。房屋的房間分布在第二和第三層，由植物的莖來連在一起，并且由屋外的走廊和樓梯連通。因?yàn)橹癖诤穸仍谏L(zhǎng)過程中不會(huì)變化，所以這個(gè)結(jié)構(gòu)始終能保持穩(wěn)固，即便這間房子——就像構(gòu)建它的竹子那樣——有時(shí)候會(huì)在風(fēng)中輕微搖擺。

曲而不折

我們能拿竹子做任何事：它是一種如此便利的材料，以至于我們會(huì)自問何必要模仿它——倒不如直接使用它。竹子不僅是亞洲的傳統(tǒng)建筑材料，而且還成為了生態(tài)建筑概念中重要的元素。它的堅(jiān)硬和輕盈令它成為一種便于改造的材料：不僅有竹子做的樂器、單車，甚至還有竹子做的汽車……使用竹子的最佳理由就是它的生長(zhǎng)速度：所有與它打過交道的園丁都知道，放任它的生長(zhǎng)比抑制它的生長(zhǎng)更容易。原因在于竹子并不是樹，而是一種草。與其他的草本植物相同，它圍繞地下的莖（根狀莖）生長(zhǎng)，根狀莖是整棵植物的真正心臟?！败|干”（稱作“莖”或者“竹稈”）——在地面上生長(zhǎng)的部分，其實(shí)等同于草的葉片：將它們砍掉并不會(huì)讓植物虛弱——即便所說的莖已經(jīng)向上生長(zhǎng)了好幾米。

竹子并不是樹，因此它沒有樹枝：它的平衡只依賴于它的莖的堅(jiān)韌。不過，與樹干相反，竹稈是中空的：它的構(gòu)造如同一根管子。換句話說，是竹壁支撐了所有的壓力，這能夠節(jié)約材料——以及減輕重量。另外，竹稈的管狀外形中有一個(gè)支架一樣的結(jié)構(gòu)，在這個(gè)結(jié)構(gòu)中稍柔軟的材料被夾在堅(jiān)硬的材料中間，因此形成了一種柔韌性更強(qiáng)的材料，使得外層的堅(jiān)硬材料在受力的情況下可以有所偏移。如同寓言故事里的蘆葦，竹子的莖會(huì)彎曲但不會(huì)折斷。從20世紀(jì)70年代開始，竹子的這種構(gòu)造就被模仿用于建造超高建筑，比如有名的電視塔。這些混凝土結(jié)構(gòu)同樣利用了竹稈的承重分配原理：中空的結(jié)構(gòu)以減輕重量，在四周加一個(gè)向中心聚攏的鋼鐵框架。雖然從竹子發(fā)展到混凝土塔樓只是小小的一步，但我們也可以為此感到欣慰，更何況在今天竹子還啟發(fā)人們修建了其他類型的建筑。

更加靈活，更加堅(jiān)固

可與竹稈相媲美的管狀塑料材料因?yàn)榫哂休p盈和堅(jiān)韌兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，所以在機(jī)器人和飛行器制造中得到了廣泛應(yīng)用。不過，最近的一些測(cè)試證明，竹子的堅(jiān)硬度和柔韌性由于分布在整條莖上的竹節(jié)而得到提高。這一特性可用于塑料材料的生產(chǎn)，同樣能使其變得更加堅(jiān)固。