摘 要:通過論述木結構建筑的應用情況,總結并分析了木結構建筑的選材、設計和防腐問題,指出園林生態(tài)景觀應用中木結構建筑的設計原則和設計中應注意的問題。
關鍵詞:木結構建筑選材設計防腐問題
中圖分類號:TU986文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0030-01
中國是最早應用木結構的國家之一,在唐朝時已形成一套嚴整的制作方法[1]。近代木結構是在產(chǎn)業(yè)革命以后,隨著房屋和橋梁的建設而發(fā)展起來的。木材作為一種永恒的建材,古老而又現(xiàn)代,木結構建筑應用在園林生態(tài)景觀中,彰顯人文特點[2]。
木結構建筑是單純由木材或主要由木材承受荷載的結構,通過各種金屬連接件或榫卯手段進行連接和固定。在中國古典園林中,木結構建筑多見于亭、堂、廳堂、廊、閣、榭和舫等[3]。在現(xiàn)代建筑中,木結構在世界各地被廣泛使用,可單家獨戶,又可以形成多層多戶的公寓樓,底層商業(yè)建筑和公共建筑,如茶室、棋牌室、餐館、學校、教堂、商店和辦公樓等。因此,本文有必要探討園林生態(tài)景觀應用中的木結構建筑及設計。
1 木結構建筑選材
與磚石結構相比,木結構建筑形式和建筑材料具有廣泛的適應性和較大的靈活性,有著明顯的優(yōu)勢。木材質輕,易加工,建造靈活,形式多樣,抗彎抗拉強度較高,能適應劇烈的擺動,抗震性好,適應性強。而且可以就地取材,因地制宜[4]。木結構建筑在選材上要選擇耐腐、耐蛀的樹種,還需根據(jù)不同的部位來選擇材料,合理增強建筑物的整體強度。下面是針對各個部位選用了不同的材料:
木屋架:是屋面木結構的主要承重部分,直接影響著建筑物的壽命和安全。因此需選用不易開裂、變形、腐朽,而且具有一定強度,木紋順直,自重較輕的材種,如紅松、杉木等。
木檁條、椽條:檁條和椽條在屋面工程中是受彎構件,直接承受上部屋面等靜荷載、雪荷載和施工荷載等活荷載。因此需選用不易開裂、變形、腐朽,紋理順直,且具有較高抗彎強度的樹種,如紅松、白松、樟子松、杉木等。
龍骨和隔柵:是建筑裝修工程的主要受力部分,用作輕質隔墻的骨架或承受吊頂板材的重量。因此需選用自重輕、變形小,而且易于加工和釘釘?shù)牟姆N,如白松、杉木等。
木門窗:在木結構建筑中普遍采用木材做內(nèi)外門窗。外門窗經(jīng)常受到風吹、日曬、雨淋,易導致框、扇開裂、變形和損壞。因此需選用變形小,易加工的木材,如杉木等;對于一些高級木門窗,不僅要求木材變形小,而且要求木紋美觀,硬度較高,如水曲柳等。
木地板:木地板要求有較高的耐磨性、強度,而且要求木紋美觀,不易開裂、變形的木材,如水曲柳、柞木等。
2 木結構建筑設計
中國古代哲學主張“天人合一”[5],體現(xiàn)在園林生態(tài)景觀建筑上是指建筑與自然相互融合,從而使建筑和環(huán)境融為一體,如同從土地中生長出一般。在運用適當材料的基礎上,本著對建筑物抗腐朽的基本要求及對建筑物單體的結構要求,運用盡可能的各種營造手法設計出最佳抗腐朽的建筑物[6]。并使建筑物達到抗腐、使用功能、外部造型的完美結合。園林生態(tài)景觀應用中木構架的結構體系主要有抬梁式、穿斗式,局部采用三角形穩(wěn)定構架、斗拱等。
抬梁式:柱上設梁,梁上設檀,梁上再用矮柱支起較短的梁,如此層疊。
穿斗式:檀條直接放在柱子上,沿進深方向用穿枋把柱子串聯(lián)起來,沿開間方向用斗枋把柱子串聯(lián)起來,從而形成了一個整體框架。
三角形穩(wěn)定構架:主要見于唐宋建筑,脊部用作叉手。
斗拱:由斗、拱、昂組成,主要起承重和裝飾作用[7]。
3 木結構建筑防腐問題
建筑物的腐爛是由木腐菌引起的,而生長木腐菌的基本條件是:
濕度:通常木材含水率超過20%~25%時,木腐菌就能生長,最適宜它生長的含水率是40%左右。
空氣:木材內(nèi)含有15%左右的空氣量一般木腐菌就能生長。
溫度:木腐菌生長的溫度范圍是2~35℃,當溫度在15~25℃時,大部分木腐菌能生長蔓延。所以在一年的大部分時間里,木腐菌在建筑物內(nèi)都適宜生長。
養(yǎng)料:木材的主要成分是纖維素40%~60%,木素20%~40%,以及少量灰分,木材結構中還能容納相當容量的水和空氣,這些都適合木腐菌的生長。
以上條件,只要消除其中一個條件,木腐菌就不能繁殖生存。對于各種結構物,溫度和空氣是無法控制的。因此,防止木材腐朽最根本的辦法,就是從結構上采取措施,使木材經(jīng)常處于通風干燥條件下[2]。對于經(jīng)常性或周期性受潮的木結構,則應采取化學防腐措施。
4 結語
園林生態(tài)景觀中的木結構建筑具有建設周期短、造價合理、低碳節(jié)能、防火防潮、保溫隔熱、抗震抗風、持久耐用、地域不拘、建造靈活等優(yōu)點。天然材質使建筑具有一種特別的親和力,消除建筑本身作為外來物的冰冷感覺。對于古今中外的建筑文化,要采取揚棄的態(tài)度進行吸納、繼承和發(fā)展[8]。木結構建筑在園林生態(tài)景觀中的應用,不僅是可供使用的建筑實體,更成為一座座人文景觀,煥發(fā)歷史神韻又不失現(xiàn)代氣氛。
參考文獻
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