《世界建筑导报》| 建造记录 | 2017粤港澳营造大赛深圳大学队作品

2017年天华●粤港澳营造大赛——“光影竹穹”

 深圳大学队作品《方圆之间》

01  

设计构思

▲ 前期分析-穹顶

▲ 竹子的特性

实际建造中，竹子的韧性被较多地运用在建造过程中，还有竹子优良的力学性能也备受关注；但很少有人去关注竹子本身的形态特征——中空、多节、多样的截面，进而运用到实际的营造建构中去。

▲ 空间生成

区别于前人做的“正面”的竹构空间设计，此次设计运用了竹子中空的特性与截面的多样性，通过切割弧度变化创造所设想的穹顶空间，颠覆了我们对竹子的传统认知，密排的竹子形成的立方体的竹子中，切除半椭球形的穹顶，而形成一种“负空间”，达到前所未有的空间体验；而竹筒的透光性与空间相得益彰，共同达到“光影竹穹”的主题。

▲ 技术图纸

▲ 1:10模型

▲ 天花构架悬挂及承重实验

由于竹片竖放的抗剪能力很强，在顶部框架搭建完成之后，即使是单足站立的人也不会将其踩断。纵向的结构受力体系中，顶部框架受到的力通过顶部的八根梁传递到下面的16根结构柱上，这16根结构柱的理论轴向抗压受力性能各超过500kg，所以即使是有一定的受力偏心效果影响，也足以支撑起屋顶2.5吨的自重。16根柱子再将力作用给由底部的圈梁、结构柱柱基和水泥砂浆浇筑在了一起的地基层，实现了整体结构的稳定性。

03 

出征华工

▲ 出发前整理好工具

整个项目施工一共历时十天，总耗资一万余元，由19名深圳大学建筑与城市规划学院的建筑系学生组成的团队“深圳大学队”一起完成了整个建造工作。

2017年10月1日，在华南理工大学27号楼会议报告厅进行的华南理工大学营造竞赛暨2017”天华“光影竹穹建造决赛的启动仪式并颁发进场许可证。

04 

建造过程

地基处理

▲ 按照方案对于基础开始进行排布与建造

▲ 进行地梁网架的编织

▲ 将地基与地梁网架相结合

顶部网架制作

竹片通过开榫口以及钢丝绑扎的方式连接在一起，在地面形成框架，之后被抬起放置在脚手架上固定斜筒，以及网架层与圈梁的结合，使结构更加稳固，从而承受预计2.5吨的顶部重量，这项结构技术能让不很熟练的制作者以简单的工具轻易地掌握。

▲ 网架与天花承重体系结合

斜切竹筒及安装

▲ 室内斜面竹筒的裁切以及准备

▲ 采用上下同时进行的方式挂置竹筒

采用的柱子是刚竹属，它有很适合的机械属性，能够承受很强的压力。并且竹节全部打通从而使顶部呈现天光通透，直达苍穹的直观感受。

安装灯光

▲ “我们倾听竹子的心声，它们能做什么，想做什么。它们的回答是尊重它们，发挥它们的长处，做好防水，尽量利用它们自身的曲线。”

制作竖向承重体系

最两端的两根柱之间的跨距是2.70米，柱子从结构上很好传递了顶部结构的重力，与此同时，主受力结构也成为了很好的装饰元素，使空间更为独特。

▲ 边柱制作

▲ 树立框架及斜撑

▲ 竖向结构体系搭建过程

▲ 将地基与竖向框架用混凝土浇筑加固

体系拼装组合

▲ 艰苦的封顶过程

经过一整夜的讨论与演习，由十个大汉与其余组员的共同努力下，将整个天花结构体系和以及部分已悬挂在天花上的竹筒——合计近一顿的重量，扛至3.7m的顶部位置。在完成构架落柱后，整个基础、柱、梁、天花网架结构基本成型。

此建构均采用原竹作为主要结构体系及围护体系，并实验了不同方式的连接节点，最终使得每一个细节呈现出丰富性和差异性。

继续悬挂竹筒形成穹顶

外立面与地板制作

▲ 外立面的制作

▲ 外立面最终效果

▲ 铺设地板：通过螺栓连接、捆绑、悬挂、铺设等连接方式将直径为8-10厘米的竹材装配起来。

05 

最终效果