Reassessing bamboo as a structural material: vernacular knowledge, parametric hybrid systems, sustainability verification and the prospects for structural legitimisation in Japan

This research critically reassesses bamboo as a structural material by tracing its evolution from vernacular building traditions to contemporary parametric applications. Although bamboo possesses mechanical properties comparable to timber and offers clear ecological advantages, its architectural use has long been constrained by perceptions of impermanence and, in Japan, by legal classification as a non-structural “grass.” The study examines how preservation strategies, joining techniques, and hybridised geometries—particularly arch–gridshell systems developed in Indonesia in 2021—can enhance the structural robustness of bamboo and enable new design languages that retain traditional values while adapting to modern performance demands. Through a historical survey of bamboo precedents in Latin America and Southeast Asia (1995–2024), the project identifies a discourse of innovation, from craft-based post-and-beam systems to digitally informed anticlastic forms. A design-driven case study will then develop a lightweight hybrid pavilion of intersecting arches and gridshells, integrating mechanical joinery. Its sustainability is evaluated through comparative Life Cycle Assessment against a glulam variant. The research ultimately assesses the feasibility of future code legitimisation of bamboo in Japan, arguing that contemporary hybrid solutions—supported by digital design, lifecycle analysis, and informed maintenance—offer credible pathways toward regulatory acceptance. By uniting vernacular knowledge with computational form-finding, this study positions bamboo not as a marginal substitute, but as a viable, regenerative material with relevance for high-performance, culturally grounded architectural practice.

Questa ricerca rivaluta criticamente il bambù come materiale strutturale, tracciandone l’evoluzione dalle tradizioni costruttive vernacolari alle applicazioni parametriche contemporanee. Sebbene il bambù presenti proprietà meccaniche paragonabili al legno e offra chiari vantaggi ecologici, il suo impiego architettonico è stato a lungo limitato da percezioni di impermanenza e, in Giappone, dalla sua classificazione legale come “erba” non strutturale. Lo studio esamina come strategie di conservazione, tecniche di giunzione e geometrie ibride—in particolare sistemi arco–gridshell sviluppati in Indonesia nel 2021—possano migliorare la robustezza strutturale del bambù e favorire nuovi linguaggi progettuali che mantengono valori tradizionali pur rispondendo a esigenze prestazionali contemporanee. Attraverso un’indagine storica delle precedenti applicazioni del bambù in America Latina e nel Sud-Est asiatico (1995–2024), il progetto identifica una traiettoria di innovazione, dai sistemi artigianali a telaio alle forme anticlastiche informate digitalmente. Una sperimentazione progettuale svilupperà quindi un padiglione ibrido leggero composto da archi e gridshell intrecciati, integrando connessioni meccaniche. La sua sostenibilità è valutata tramite un’Analisi del Ciclo di Vita comparativa rispetto a una variante in legno lamellare. La ricerca valuta infine la fattibilità di una futura legittimazione normativa del bambù in Giappone, sostenendo che soluzioni ibride contemporanee—supportate da progettazione digitale, analisi di ciclo di vita e manutenzione informata—offrono percorsi credibili verso l’accettazione regolamentare. Unendo saperi vernacolari e forme determinate computazionalmente, questo studio propone il bambù non come materiale marginale, bensì come risorsa rigenerativa, con rilevanza per un’architettura ad alte prestazioni e culturalmente radicata.