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二零一八年四月二十四日

中大师生建成全中国农村最大跨度竹桥



香港中文大学(中大)姚连生建筑学教授吴恩融教授领导的「一专一村」团队,结合现代力学知识的研究和传统民间竹桥工艺技术,在今年4月于重庆渝北区杜家村完成第二个「一心桥」项目,建成一座现时全中国跨度最大、跨度达21米的农村竹桥,是现代竹桥建造技术的一大突破。团队成员深入掌握竹材的力学性能,并通过实践,解决竹材及其构件在建筑设计及建造上的难题,为将来广泛建设农村竹桥奠定稳固基础。 

善用中国原竹材 体现可持续发展的建筑理念

项目团队秉持环保及可持续发展的理念,善用中国南方丰富的毛竹资源,就地取材,使用原竹材修建「一心桥」的主体结构。桥面亦铺装竹排面板,并只使用少量钢材如螺栓、角钢连接。 

由于竹材具有价格低廉、生长周期短及柔韧性高等优点,符合可持续发展的建筑理念,故此成为近年在建筑界备受关注且极具发展潜力的自然环保建材。然而,要使用竹材来代替木材、钢材等工业建造材料,则需要处理竹材易裂、持久性低以及难以掌握竹材结构等问题,而这些正是竹建筑相关行业急欲寻求解决之道的问题。 

多方合作研究成技术突破 领先国际

「一心桥」的项目负责人、中大建筑学院博士研究生邵长专在国家林业局国际竹藤中心的支援下,与清华大学和重庆交通大学合作并组成「现代竹木结构研究组」的跨院校联合研究小组,就竹材和竹构件的力学和物理性能、竹材连接和竹构件特性等进行深入研究和实验,并将研究成果实际应用于杜家村「一心桥」的建造过程。 

杜家村「一心桥」的跨度达21米,桥宽3米,可使用桥面宽2米,使用700条毛竹建造而成,是全中国跨度最大的农村现代竹桥,使用寿命更可达20年。是次杜家村项目能顺利落成,证明团队的研究技术已突破竹材应用的限制。通过改良原竹性能并加以进行防腐防虫处理,建造大跨度原竹结构桥梁,是竹结构在工程领域的一次重大突破。 

这次跨院校团队的研究成果,不但出现于重庆杜家村的一座桥上,而且将会为中国竹建筑规范提供示范作用。研究团队在国家林业局支持下,与中国竹产业协会合作,编写《圆竹结构桥的设计与建造规程》,有助于农村普及和推广现代竹桥。 

竹桥建设工业化 解决贫困农村过河安全隐患

根据国家交通部对部分地方县区的便桥需求统计,团队保守估计全国对于跨度达15米或以下的农村行人便桥的需求至少达到一万座。团队所设计的竹桥设计方案原则上能解决全国大部分贫困农村村民的过河安全隐患,方便村民出行之余,同时改善农村地区的基础设施。吴恩融教授表示:「我很高兴见到团队在研究技术上取得突破,利用环保竹材顺利解决村民出行问题。『一专一村』团队将继续为农村问题寻求切实可行的解决方案,促进中国农村的可持续发展。」 

为了达到推动全面建设农村竹桥以解决村民出行问题的愿景,团队结合其研究试验结果和实际的建桥经验,将竹桥设计流程规范化及标准化,提高工厂可预制构件的比例,压缩现场组装的施工工序和时间,使竹桥建造更为快捷经济。这样不但有望通过大量生产预制构件而在全国乡镇广泛建造竹桥,而且能培训当地工匠从事竹桥建设,发挥城乡的劳动力,以增加农村地区经济收入,并建设生态环境适宜居住的美丽乡村。 

关中大「一专一村」农村可持续发展

「一专一村」农村可持续发展支援计划  (www.1U1V.org) 由中大姚连生建筑学教授吴恩融教授和建筑学院万丽博士在2014年初筹组及推行,其理念是整合一所高校的专业知识和人力资源,以策略性、系统性和可持续发展的方式,从居住环境、健康及公共卫生、教育文化及经济等多方面,改善一个农村的环境和民生。 

每个「一专一村」项目皆由一名中大建筑学院的博士生负责,将项目的实践成果与其博士研究论文相互结合,并在过程中广邀海外和内地大学的专才,组成跨学科团队,改善农村民生,帮助老弱妇孺,推动教育、文化、社会、经济发展,保护生态环境。 

「一专一村」的首个项目位于云南省怒江州秋那桶村,邀请了北京大学和香港理工大学进行公共卫生研究,最近亦与中大崇基学院及香港教育大学携手于当地开展幼儿发展促进计划。2014年,「一专一村」团队因应地震灾情,与昆明理工大学及剑桥大学一同开展云南省昭通市光明村的灾后重建支持计划,建成两栋抗震夯土示范房屋,该项目更荣获世界建筑节2017年度建筑大奖和《建筑评论》2017年度居住建筑大奖等国际建筑奖项。 

重庆渝北区杜家村「一心桥」于4月8日举行竣工典礼,邀请到国家林业局竹藤中心方长华副研究员、中大「一专一村」发起人吴恩融教授、重庆市林业科学研究院耿养会副院长、清华大学土木学院结构实验室王宗纲主任、重庆交通大学土木学院党委书记向中富教授及现代竹木结构研究组的同学出席。
重庆渝北区杜家村「一心桥」于4月8日举行竣工典礼,邀请到国家林业局竹藤中心方长华副研究员、中大「一专一村」发起人吴恩融教授、重庆市林业科学研究院耿养会副院长、清华大学土木学院结构实验室王宗纲主任、重庆交通大学土木学院党委书记向中富教授及现代竹木结构研究组的同学出席。

重庆杜家村「一心桥」的跨度达21米,是目前全中国最大跨度的农村竹桥。
重庆杜家村「一心桥」的跨度达21米,是目前全中国最大跨度的农村竹桥。

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