周魯然
摘要:木構建筑反映了中國人的傳統(tǒng)生活方式,突顯了中國數(shù)千年來的傳統(tǒng)文化精髓。本文試圖從中國傳統(tǒng)木構造系統(tǒng)中,尋求現(xiàn)代化應用的可能性,為當代木構建筑設計提供參考,使現(xiàn)代建筑與傳統(tǒng)建筑聯(lián)系更加緊密,為傳統(tǒng)木構建筑的可續(xù)性發(fā)展尋求方向。
關鍵詞:中國傳統(tǒng)木構建筑;現(xiàn)代化;應用
一、中國傳統(tǒng)木構建筑特征
中國歷史上經(jīng)歷了多次改朝換代,每一次都面臨大規(guī)模建設需求,為了使房屋能夠快速生產(chǎn)建造,在建筑設計、施工營造等方面勢必需要標準化、模塊化、預制化、量產(chǎn)化來提升建造的效率。傳統(tǒng)木構造建筑的設計思想中是采用一種靈活性較高的通用式設計,以適應各類型的用途。之所以具有高度的適應性及靈活性,原因就在于使用了能解放空間限制的木構造手法。其優(yōu)點為:木材輕便,運輸簡便,容宜加工,防震作用強;木柱可適應不同水平的地基,必要時可以靈活擴建;梁柱承重,墻倒屋不塌,墻壁隔間可以靈活組合??臻g既然不受結構的束縛,加之隔間裝修輕巧而且便于拆裝,于是無論何種用途的建筑,其格局的靈活彈性都能滿足空間變化的需求。另外,相同規(guī)模的建筑之間,因房屋均由標準化方式施工,其構件也能彼此通用。民居多依地形、就勢而筑,就地取材以木、竹、石、磚、瓦等多種材運用多種設計手法。其結構多為穿斗式木構架,懸山式屋頂前坡短、后坡長,多外廊,深出檐,造型空透輕盈。
傳統(tǒng)木構造建筑基礎的布局與柱網(wǎng)形態(tài)基本統(tǒng)一,無論是普通臺基形式還是須彌壇形式,都是在柱腳之下安置柱頂石、柱礎將柱子的荷載傳遞下來。臺基大多為磚石構造,高起的臺基承托整棟建筑,房屋高于地面可防止水流淹入室內并可防止雨水潑濺木料,寬大而舒展的基座將建筑物載重均勻分布至土壤,可避免不均勻沉陷。屋身多為框架結構系統(tǒng),由木柱和梁架承重,框架構造使室內空氣通透,可有效防止?jié)駳鈱δ绢^產(chǎn)生腐蝕、蟲蛀。屋頂?shù)闹饕獧C能是隔熱和保護下方木材框架結構不直接受到日曬雨淋,厚重的瓦石可以防護輕巧的木屋身免受大風掀起的破壞。傳統(tǒng)木構建筑,在各構件的接合處大都使用木質榫卯的干式做法,可靠性高,構件便于拆裝、更換。木結構的優(yōu)點有很多,第一,承重部分和圍護部分分工明確,屋頂?shù)闹亓咳坑赡緲嫾苓M行承擔,外墻起到防寒隔熱、遮擋陽光的作用,內墻起到分割室內空間的作用。木構建筑由于不需要墻體承重,所以這種結構有極大的靈活性。第二,有利于建筑防震、抗震,木構架的結構形式很像現(xiàn)在的框架結構。
二、中國傳統(tǒng)木構建筑的現(xiàn)代化應用策略
傳統(tǒng)木構建筑是封建時期的產(chǎn)物,它受到身分階級與個人經(jīng)濟能力的局限,空間和形式均有時代背景的影響。因此,在現(xiàn)代化城市建筑設計中,絕不可全然照抄。其中,傳統(tǒng)民居空間真實的反映了當?shù)鼐用竦纳盍晳T,就地取材的同時滿足了功能和形式的需求,并且使建筑積極適應當?shù)氐牡匦螝夂?,這和現(xiàn)代建筑設計提出的地域性建筑與因地制宜的理念是一致的。現(xiàn)代建筑提出的地域性更深層的意義在于,建筑應有當?shù)仫L土人情環(huán)境的地域特色,并發(fā)展出與傳統(tǒng)文脈的緊密聯(lián)系,強調建筑物本身的個性化特質,避免千遍一律和單純國際樣式的抄襲。例如重慶市位于中國內陸西南部、長江上游,四川盆地,重慶夏季炎熱,在此地區(qū)的建筑物在配置上應座北朝南,依勢而建,建筑適合框架結構,利于通風,幫助濕氣疏散。立面應采用挑檐,阻擋強烈的直接光線進入室內,墻體須做隔熱保溫處理,這樣夏天可減少空調的用電量。
當今人們在面對地球環(huán)境日益惡化之時,作為建筑這個和人類密不可分的產(chǎn)物更應該大力提倡節(jié)能環(huán)保。但是建筑建造產(chǎn)業(yè)需大量使用自然材料及能源,大量使用資源勢必造成對環(huán)境的破壞。再生循環(huán)為現(xiàn)代化可持續(xù)性建筑中的重要一環(huán),能降低建筑廢棄物對環(huán)境造成的沖擊,設計時須考慮建筑的生命周期:材料生產(chǎn)、建筑設計、建筑施工、營運使用、拆除回收等階段,以獲得較佳的環(huán)保效益?,F(xiàn)代化可持續(xù)性建筑的思考有助于合理化使用自然資源,減少施工廢棄物,設計出既保護環(huán)境又適于人居的居住空間。
三、現(xiàn)代化木構建筑建造方法的重新詮釋
(一)材料的重新詮釋
在中國傳統(tǒng)木構建筑中,木質材料所占的比率可達到七成以上,特別是在建筑屋身的營造中,工匠幾乎不用除木質材料以外的其它種類材料。但時間已經(jīng)來到二十一世紀,鋼、玻璃、混凝土等材料得到了迅猛發(fā)展,大大壓縮了木材的發(fā)揮,純木構造的建筑越來越少,木材在更多時間是與其他材料相互結合使用的;只有通過傳統(tǒng)材料與新材料的結合,揚長避短,才能體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑的傳統(tǒng)情感,從而彌補單一材料的局限。混凝土作為一種人工的合成建筑材料,給人厚重堅硬的感覺,和木材的輕盈與彈性形成了極大反差,兩種不同材質通過在結構性能上的互補而相得益彰。它們既突出了木結構輕質的建筑性能,又充分體現(xiàn)了混凝土的堅實耐用和抗火特性。而另外一種材料——鋼材,它很好地解決了木結構在節(jié)點處強度較為薄弱的問題。高強度的鋼作為節(jié)點代替?zhèn)鹘y(tǒng)木質榫卯結構,可避免木材有效斷面磨損,所以鋼木結合也成了現(xiàn)代木構建筑的一個主要設計方式。建筑師對傳統(tǒng)材料應用的研究不應只停留在對技術上的更新,要考慮怎樣延長建筑的使用年限,避免構件淘汰換新頻率過高,造成資源浪費;設計除了有良好技術的同時要考慮材料的耐久、耐候、防蟲、防腐、防蝕處理。
(二)建筑工業(yè)化生產(chǎn)
如果所有構件在標準化規(guī)范下可同時多任務大量生產(chǎn),建筑便可兼顧造價低廉、制造快速、質量穩(wěn)定等多方要求,達到完美的營造標準。通過現(xiàn)代化模塊生產(chǎn),以構件本身尺寸為模塊,優(yōu)化尺寸,反復調整修正可減少廢料產(chǎn)生,達到經(jīng)濟環(huán)保的效果。建筑外形設計須簡單化,避免太多轉角和凹凸,立面均勻單純,平面格局規(guī)整,使用最少構件,生產(chǎn)最多組合。沿用傳統(tǒng)建筑輕量設計原則,設計朝輕量化、輕質結構化發(fā)展。現(xiàn)今人力工資昂貴,利用機械操作取代人工,可有效降低人力使用,同時,機械施工的精度、準度、速度等均是人力無法比擬的,進而提高效益降低成本。在建筑營造中將建筑物內各項構件在工廠內部預先制造,再在工地進行安裝,利用工廠預制化制作使作業(yè)精度與施工質量得以提升,現(xiàn)場施工作業(yè)也更單純更省力。
(三)現(xiàn)代化構造系統(tǒng)應用
現(xiàn)代化木構建筑構造系統(tǒng)可分為三類:第一類是框架式系統(tǒng),所有構件可于工廠預制再運至現(xiàn)場組裝,預制度較低,但空間變化彈性高,因承重結構與圍護分離,隔間自由,平面布局因而靈活。第二類是承重墻構造系統(tǒng),以板式方式將墻體與樓板于工廠預制再運至現(xiàn)場組裝,其預制程度比框架式高,精度與誤差控制也高于框架式。第三類是箱式系統(tǒng),其構造單元在工廠以流水線制造,精度控制極強,單元運至工地現(xiàn)場可用極短時間便組裝完成,是三類構造方式中預制程度最高的。傳統(tǒng)木構造除了井干式為承重墻系統(tǒng)之外,其余穿斗、抬梁、干闌皆為柱梁系統(tǒng),屬于框架系統(tǒng)。通過現(xiàn)代化建筑構造系統(tǒng)大大提升建造的速度、精度、耐用度等,在現(xiàn)代木構建筑中也得到了廣泛應用。
位于美國科羅拉多州阿斯彭小鎮(zhèn)的阿斯彭美術博物館就是一座現(xiàn)代木構建筑,它基于開放透明的理念,建筑的外部風景與內部空間相互交融貫通。這座博物館設計中關鍵因素之一的木屋頂結構采用了創(chuàng)新的三角形木屋頂桁架,它覆蓋了整個內部空間以及屋頂露臺的大部分,拱起的木質榫卯構件除了優(yōu)雅的裝飾天花,同時也起到了結構功能,產(chǎn)生了極大的美感,又與建筑外表皮的木質構架形成了完美呼應。建筑的主樓梯藏在木桁架表皮內,但又介于內部空間的外面,所以給人的感覺是一半在室內一半在室外。內部的人可以通過它到達各層的畫廊,而外面的人可以通過它到達頂層的公共平臺。一個可移動的藝術臺位于外部樓梯的下方,形成了一處室外獨立的畫廊空間。而木框架表皮是建筑的第二層外套,內衣則是一層玻璃幕墻。這層外套為建筑帶來了很高的辨識度,尤其是在光線的映射下,無論是白天日光撒入到建筑內部,還是夜晚室內的光線緩緩溢出,都產(chǎn)生了變幻莫測的光影效果,同時外部木框架外套又將入口、走廊、樓梯等建筑元素通通包裹起來,顯得整齊劃一,不愧為現(xiàn)代木構建筑的典范。
四、結語
在當今充斥著鋼筋混凝土的社會中,中國傳統(tǒng)木構造的現(xiàn)代化應用興起是一種必然的趨勢。我們并不是期望中國傳統(tǒng)木構造成為主流形式,而是期望中國的建筑設計思想、建筑材料和建筑形態(tài)都能夠做到多元化,而不要忽略傳統(tǒng)木構造這一重要的構造形式。在建筑設計中利用現(xiàn)有的條件和技術,綜合各要素之間的關系,營造出帶有創(chuàng)新性的表現(xiàn)形式;因地制宜的開發(fā)利用傳統(tǒng)材料,各盡其用,并且倡導人性化的生態(tài)回歸,實現(xiàn)傳統(tǒng)木構造的傳承發(fā)展,使傳統(tǒng)木構建筑走出一條自己的發(fā)展道路。
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