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摘要:随着国家的进步,社会发展,直到今天木结构依然是建筑材料之一。本文通过三个方面分别说明木结构建筑设计原则,选材、设计和防腐,同时在施工设计中要注意的事项。
关键词:木结构建筑 选材 设计 防腐问题
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
木结构应用历史悠久,我国古代的劳动人民就已经在用木材作为材料来建房子。近代木结构是在产业革命以后,随着房屋和桥梁的建设而发展起来的。木材作为一种永恒的建材,古老而又现代,木结构建筑应用在园林生态景观中,彰显人文特点。
由于中国古代建筑无论内墙、外墙,都不承担结构荷载。因此“间”和“架”的数量可随平面打消的要求而增减,在发展上可以做到不受限制,这就带来了一种灵活,人们可以随着使用过程改变其形态、功能,可随意拆、移、挪。于是,“间”成为了建筑的一个细胞,“间”和“间”既相隔又相遥,隔是为了便于使用,遥是为了不感到局促,而不不会一览无遗。这就形成了房屋“隔而不隔”的设计特色,赋予平面无限延伸的可能。
建筑物使用木质作为原料,以木为“骨”。采用木柱、木梁等构成房屋的框架。屋顶与房檐的重量可通过梁架传递到立柱上,墙壁只起隔断或划分内外空间的作用,而不是承担房屋的负重。木结构建筑是单纯由木材或主要由木材承受荷载的结构,通过各种金属连接件或榫卯手段进行连接和固定。在中国古典园林中,木结构建筑多见于亭、堂、厅堂、廊、阁、榭和舫等 。在现代建筑中,木结构在世界各地被广泛使用,可单家独户,又可以形成多层多户的公寓楼,底层商业建筑和公共建筑,如茶室、棋牌室、餐馆、学校、教堂、商店和办公楼等。因此,本文有必要探讨园林生态景观应用中的木结构建筑及设计。
1 木结构建筑选材
木结构因为其特征明显,轻便与砖石结构相比,木结构建筑形式和建筑材料具有广泛的适应性和较大的灵活性,有着明显的优势。木材质轻,易加工,建造灵活,形式多样,抗弯抗拉强度较高,能适应剧烈的摆动,抗震性好,适应性强。而且可以就地取材,因地制宜。木结构建筑在选材上要选择耐腐、耐蛀的树种,还需根据不同的部位米选择材料 合理增强建筑物的整体强度。下面是针对各个部位选用了不同的材料:
木屋架:是屋面木结構的主要承重部分,直接影响着建筑物的寿命和安全。因此需选用不易开裂、变形、腐朽,而且具有一定强度,木纹顺直,自重较轻的材种,如红松、杉木等。
木檩条、椽条:檩条和椽条在屋面工程中是受弯构件,直接承受上部屋面等静荷载、雪荷载和施工荷载等活荷载。因此需选用不易开裂、变形、腐朽,纹理顺直,且具有较高抗弯强度的树种,如红松、白松、樟子松、杉木等。
龙骨和隔栅:是建筑装修工程的主要受力部分,用作轻质隔墙的骨架或承受吊顶板材的重量。因此需选用自重轻、变形小,而且易于加工和钉钉的材种,如白松、杉木等。
木门窗:在木结构建筑中普遍采用木材做内外门窗。外门窗经常受到风吹、日晒、雨淋,易导致框、扇开裂、变形和损坏。因此需选用变形小,易加工的木材,如杉木等,对干一些高级木门窗,不仅要求木材变形小,而且要求木纹美观,硬度较高,如水曲柳等。
木地板:木地板要求有较高的耐磨性、强度,而且要求木纹美观,不易开裂、变形的木材,如水曲柳、柞木等。
2 木结构建筑设计
中国古代哲学主张“天人合一”,体现在园林生态景观建筑上是指建筑与自然相互融合,从而使建筑和环境融为一体,如同从土地中生长出一般。在运用适当材料的基础上,本着对建筑物抗腐朽的基本要求及对建筑物单体的结构要求,运用尽可能的各种营造手法设计出最佳抗腐朽的建筑物。并使建筑物达到抗腐、使用功能、外部造型的完美结合。园林生态景观应用中木构架的结构体系主要有抬梁式、穿斗式,局部采用三角形稳定构架、斗拱等。
抬梁式:柱上设梁,梁上设檀,梁上再用矮柱支起较短的梁,如此层叠。
穿斗式:檀条直接放在柱子上,沿进深方向甩穿枋把柱子串联起来,沿开间方向用斗枋把柱子串联起来,从而形成了一个整体框架。
三角形稳定构架:主要见于唐宋建筑,脊部用作叉手。
斗拱:由斗、拱、昂组成,主要起承重和装饰作用。
3 木结构建筑防腐问题
建筑物的腐烂是由木腐菌引起的,而生长木腐菌的基本条件是:
湿度:通常木材含水率超过20%~25%时,木腐菌就能生长,最适宜它生长的含水率是40%左右。
空气:木材内含有15%左右的空气量一般木腐菌就能生长。
温度:木腐菌生长的温度范围是2~35℃,当温度在15~25℃时,大部分木腐菌能生长蔓延。所以在一年的大部分时间里,木腐菌在建筑物内都适宜生长。
养料:木材的主要成分是纤维素40%~60%,木素2O%~40%,以及少量灰分,木材结构中还能容纳相当容量的水和空气,这些都适合木腐菌的生长。
以上条件,只要消除其中一个条件,木腐菌就不能繁殖生存。对于各种结构物,温度和空气是无法控制的。因此,防止木材腐朽最根本的办法,就是从结构上采取措施,使木材经常处于通风干燥条件下。对于经常性或周期性受潮的木结构,则应采取化学防腐措施。
4 结语
园林生态景观中的木结构建筑具有建设周期短、造价合理、低碳节能、防火防潮、保温隔热、抗震抗风、持久耐用、地域不拘、建造灵活等优点。天然材质使建筑具有一种特别的亲和力,消除建筑本身作为外来物的冰冷感觉。对于古今中外的建筑文化,要采取扬弃的态度进行吸纳、继承和发展。木结构建筑在园林生态景观中的应用,不仅是可供使用的建筑实体,更成为一座座人文景观,焕发历史神韵又不失现代气氛。
参考衰献
【1】潘谷西.中国建筑史[M].中国建筑工业出版社,2008.
【2】攀承谋.木结构在我国建筑中应用的前景[J].木材工业,2008.
【3】郝春荣.木结构建筑在中国[J].新建筑,2009,5:4~ 7.
【4】周浩明,张晓东.生态建筑[M].东南大学出版社,2006.
【5】周维权.中国古典园林史[M].中国建筑工业出版社,2009.
【6】袁男优.低碳经济的概念内涵[J].城市环境与城市生态,2O10.
【7】陈植.园冶注释[M].中国建筑工业出版社,1988.
【8】崔世昌.现代建筑与民族文化[M].天津大学出版社,2O11.
关键词:木结构建筑 选材 设计 防腐问题
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
木结构应用历史悠久,我国古代的劳动人民就已经在用木材作为材料来建房子。近代木结构是在产业革命以后,随着房屋和桥梁的建设而发展起来的。木材作为一种永恒的建材,古老而又现代,木结构建筑应用在园林生态景观中,彰显人文特点。
由于中国古代建筑无论内墙、外墙,都不承担结构荷载。因此“间”和“架”的数量可随平面打消的要求而增减,在发展上可以做到不受限制,这就带来了一种灵活,人们可以随着使用过程改变其形态、功能,可随意拆、移、挪。于是,“间”成为了建筑的一个细胞,“间”和“间”既相隔又相遥,隔是为了便于使用,遥是为了不感到局促,而不不会一览无遗。这就形成了房屋“隔而不隔”的设计特色,赋予平面无限延伸的可能。
建筑物使用木质作为原料,以木为“骨”。采用木柱、木梁等构成房屋的框架。屋顶与房檐的重量可通过梁架传递到立柱上,墙壁只起隔断或划分内外空间的作用,而不是承担房屋的负重。木结构建筑是单纯由木材或主要由木材承受荷载的结构,通过各种金属连接件或榫卯手段进行连接和固定。在中国古典园林中,木结构建筑多见于亭、堂、厅堂、廊、阁、榭和舫等 。在现代建筑中,木结构在世界各地被广泛使用,可单家独户,又可以形成多层多户的公寓楼,底层商业建筑和公共建筑,如茶室、棋牌室、餐馆、学校、教堂、商店和办公楼等。因此,本文有必要探讨园林生态景观应用中的木结构建筑及设计。
1 木结构建筑选材
木结构因为其特征明显,轻便与砖石结构相比,木结构建筑形式和建筑材料具有广泛的适应性和较大的灵活性,有着明显的优势。木材质轻,易加工,建造灵活,形式多样,抗弯抗拉强度较高,能适应剧烈的摆动,抗震性好,适应性强。而且可以就地取材,因地制宜。木结构建筑在选材上要选择耐腐、耐蛀的树种,还需根据不同的部位米选择材料 合理增强建筑物的整体强度。下面是针对各个部位选用了不同的材料:
木屋架:是屋面木结構的主要承重部分,直接影响着建筑物的寿命和安全。因此需选用不易开裂、变形、腐朽,而且具有一定强度,木纹顺直,自重较轻的材种,如红松、杉木等。
木檩条、椽条:檩条和椽条在屋面工程中是受弯构件,直接承受上部屋面等静荷载、雪荷载和施工荷载等活荷载。因此需选用不易开裂、变形、腐朽,纹理顺直,且具有较高抗弯强度的树种,如红松、白松、樟子松、杉木等。
龙骨和隔栅:是建筑装修工程的主要受力部分,用作轻质隔墙的骨架或承受吊顶板材的重量。因此需选用自重轻、变形小,而且易于加工和钉钉的材种,如白松、杉木等。
木门窗:在木结构建筑中普遍采用木材做内外门窗。外门窗经常受到风吹、日晒、雨淋,易导致框、扇开裂、变形和损坏。因此需选用变形小,易加工的木材,如杉木等,对干一些高级木门窗,不仅要求木材变形小,而且要求木纹美观,硬度较高,如水曲柳等。
木地板:木地板要求有较高的耐磨性、强度,而且要求木纹美观,不易开裂、变形的木材,如水曲柳、柞木等。
2 木结构建筑设计
中国古代哲学主张“天人合一”,体现在园林生态景观建筑上是指建筑与自然相互融合,从而使建筑和环境融为一体,如同从土地中生长出一般。在运用适当材料的基础上,本着对建筑物抗腐朽的基本要求及对建筑物单体的结构要求,运用尽可能的各种营造手法设计出最佳抗腐朽的建筑物。并使建筑物达到抗腐、使用功能、外部造型的完美结合。园林生态景观应用中木构架的结构体系主要有抬梁式、穿斗式,局部采用三角形稳定构架、斗拱等。
抬梁式:柱上设梁,梁上设檀,梁上再用矮柱支起较短的梁,如此层叠。
穿斗式:檀条直接放在柱子上,沿进深方向甩穿枋把柱子串联起来,沿开间方向用斗枋把柱子串联起来,从而形成了一个整体框架。
三角形稳定构架:主要见于唐宋建筑,脊部用作叉手。
斗拱:由斗、拱、昂组成,主要起承重和装饰作用。
3 木结构建筑防腐问题
建筑物的腐烂是由木腐菌引起的,而生长木腐菌的基本条件是:
湿度:通常木材含水率超过20%~25%时,木腐菌就能生长,最适宜它生长的含水率是40%左右。
空气:木材内含有15%左右的空气量一般木腐菌就能生长。
温度:木腐菌生长的温度范围是2~35℃,当温度在15~25℃时,大部分木腐菌能生长蔓延。所以在一年的大部分时间里,木腐菌在建筑物内都适宜生长。
养料:木材的主要成分是纤维素40%~60%,木素2O%~40%,以及少量灰分,木材结构中还能容纳相当容量的水和空气,这些都适合木腐菌的生长。
以上条件,只要消除其中一个条件,木腐菌就不能繁殖生存。对于各种结构物,温度和空气是无法控制的。因此,防止木材腐朽最根本的办法,就是从结构上采取措施,使木材经常处于通风干燥条件下。对于经常性或周期性受潮的木结构,则应采取化学防腐措施。
4 结语
园林生态景观中的木结构建筑具有建设周期短、造价合理、低碳节能、防火防潮、保温隔热、抗震抗风、持久耐用、地域不拘、建造灵活等优点。天然材质使建筑具有一种特别的亲和力,消除建筑本身作为外来物的冰冷感觉。对于古今中外的建筑文化,要采取扬弃的态度进行吸纳、继承和发展。木结构建筑在园林生态景观中的应用,不仅是可供使用的建筑实体,更成为一座座人文景观,焕发历史神韵又不失现代气氛。
参考衰献
【1】潘谷西.中国建筑史[M].中国建筑工业出版社,2008.
【2】攀承谋.木结构在我国建筑中应用的前景[J].木材工业,2008.
【3】郝春荣.木结构建筑在中国[J].新建筑,2009,5:4~ 7.
【4】周浩明,张晓东.生态建筑[M].东南大学出版社,2006.
【5】周维权.中国古典园林史[M].中国建筑工业出版社,2009.
【6】袁男优.低碳经济的概念内涵[J].城市环境与城市生态,2O10.
【7】陈植.园冶注释[M].中国建筑工业出版社,1988.
【8】崔世昌.现代建筑与民族文化[M].天津大学出版社,2O11.