竹子是一种比钢铁更难拉开的普通草，有可能彻底改变世界各地的建筑结构。 但那还不是全部。 作为一种主要在发展中国家发现的原材料，如果没有预先建立的工业基础设施来扭转富裕国家的局面，竹子就有可能彻底改变国际经济关系。
过去的一个世纪，在“发展援助”的标题下，产品和预定义解决方案 - 从富国到穷人 - 的前所未有的转变 - 而不是能力建设计划。 对前者的经济激励是显而易见的：例如，当发达国家将钢筋混凝土技术引入发展中国家时，这些国家还必须获得适当的机械，维护它们的技术专长以及适合这些机器的建筑材料，他们必须从发达国家购买所有这些东西。
这将我们的星球划分为生产商品和服务的人与那些只是为了消费的人。 除非从发展中地区可用资源开发的新材料进入市场，否则系统将保持不变。 竹子可能是改变这种关系的材料。
对于现有的剥削贸易体系的一个例子，钢铁就是最好的选择。 钢筋混凝土是世界上最常见的建筑材料，发展中国家使用的近似 90％的世界水泥 和80％的钢材。 然而，这些国家中很少有能力或资源生产自己的钢铁或水泥，迫使它们与发达国家建立剥削性的进口关系。 例如，在54非洲国家中， 只有两个 是严肃的钢铁生产商。 其他52国家都在全球市场上竞争这种看似不可替代的材料。
但钢铁不是不可替代的。 竹子提供了一种物质替代品，它在热带地区生长，这个地区与发展中国家紧密相关。 作为自然界最多才多艺的产品之一，竹子属于植物禾本科，极难撕裂。
它的力量来自草的进化方式，适应自然力量。 与木材相比，竹秆或茎秆 - 草茎的植物学术语 - 薄而空心。 这使得它可以随风移动，而不像树，它试图简单地承受它所暴露的任何自然力。 这种适应灵活运动的特性要求大自然能够在竹竿中形成一种非常轻但抗拉伸的纤维，能够以极端的方式弯曲而不会断裂。 竹子比木材甚至钢筋更难拉开。
竹子也是一种高度可再生和环保的材料。 它的生长速度比木材快得多，而且很容易获得。 它还以其无与伦比的捕获碳能力而闻名，因此可以在减少全球碳排放方面发挥重要作用 - 这是发展中国家根据碳排放证书贸易的另一个优势。
仅从经济角度来看，大多数发展中国家应该对这些材料感兴趣。 它可以加强当地经济，减少对国际市场的依赖。
纤维提取物
然而，竹子的巨大社会，经济和物质利益及其广泛存在并未反映在对材料的需求上。 尽管竹子有其优点，但作为建筑材料还有许多缺点。 吸水，膨胀和收缩行为，有限的耐久性和对真菌侵袭的易感性限制了迄今为止竹子的大多数应用。
今天，竹子的使用通常仅限于在反映当地建筑传统的地区作为结构组成部分; 早期尝试将其用作混凝土中未经处理的非复合增强材料并未成功。
但是竹纤维可以被提取并与其他材料结合以形成复合材料，利用其天然强度作为可行的建筑材料的一部分，替代钢材和木材。 实际上，这正是新加坡ETH的研究人员 未来城市实验室 正在努力。
大约有1,400已知的竹子种类，有各种形状，大小和强度。 使用新技术，我们正在研究哪种竹种最适合在建筑中使用，以及如何通过将竹子与粘性物质结合起来克服一些限制。
竹复合材料 可以以任何熟悉的形状和形式生产钢和木材。 与它们一样，该材料可用于建造房屋或任何其他建筑物的墙壁结构。 更有趣的是，它可以用于最佳利用材料抗拉强度的特定应用，例如混凝土中的加固系统或天花板和屋顶结构的梁。
便宜又方便
如今，竹子的重量不到钢筋的四分之一。 而且由于钢材比天然竹子密度高15倍，因此按体积计算的数字更加极端。 仅在东南亚，就已有足够的竹子进行种植，以满足建筑钢材25次数的同等需求。
竹子在发展中国家大量增长，这些新技术可能会发展出实质性的价值链。 农民，收集中心，经销商以及最终的生产设施可以形成强大的经济实力 - 只要竹子不是简单地作为原材料出口。
发展中国家必须发展和维持知识和工业知识，以加强其经济能力。 高强度建筑材料的生产可以建立强大的新的城乡联系，并为农民创造另一种收入来源。 扩大种植也会以其他方式帮助农民; 由于其快速生长，竹子可以保护开放的土壤并保护它免受侵蚀。 作为一种草，竹子也使地下水位保持高水平，从而提高了种植粮食作物的邻近田地的生产力。
竹子不仅可以作为传统建筑资源发挥重要作用，而且可以作为工业化产品的主要组成部分，从而在发展中国家建立“无烟”产业。
Dirk Hebel获得了SMART Innovation Grant和Sawiris奖学金。 REHAU帮助他研究的化学部分。
关于作者
Dirk Hebel目前担任新加坡未来城市实验室建筑与施工助理教授。 在此之前，他是埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴埃塞俄比亚建筑，建筑和城市发展研究所的创始科学主任。 在2002和2009之间，他在建筑系，ETHZ担任第一年建筑设计项目的协调员和MarcAngélil教授的城市设计“高级研究硕士”项目主任。
