浙派輕型木結構民居的營造工法

陳家輝

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對浙派輕型木結構民居的營造工法進行分析，首先闡述現代合成木用材的選取，依照國家標準對各類合成木進行用材對比。然后針對模數化的建造體系展開分析，從不同角度對輕型木結構予以解析，探討其中的具體工藝。最后論述木結構的保養與防護，從反腐、防蟲、防火等層面論述具體的保護策略。

[關? ? 鍵? ?詞]? 輕型木結構;民居;營造工法

[中圖分類號]? TU241.5? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）04-0112-02

輕型木結構作為浙派傳統民居建筑的結構形式，具有極強的工藝性與藝術性。在時代發展的背景下，木材料實現了很大的進步與發展，因此，有必要在新時期背景下對浙派輕型木結構民居的營造工法進行研究，使其在新時代能夠得到更好的傳承與發展。

一、現代合成木的用材選取

在《木結構工程施工規范》（GB/T50772-2012）的首章即給 出了木結構建筑行業專業用詞的名詞釋義，現在主要用于民居建筑的輕型木結構建筑用材主要涉及規格材、層板膠合木、木基結構板材、結構復合板材這四個用于屋架結構搭建的專業名詞術語;工字形木擱柵、釘連接、齒連接、螺栓連接、齒板五個用于木構件連接的專業名詞術語;檁條、椽條兩個用于屋蓋結構搭建的專業名詞術語。

規格材是將原木按規定的尺寸切割，一般用于輕型木結構屋架的搭建，現在常見SPF規格板材被稱為“2×4”是因為這種木料是源于歐洲、北美，它們的計量單位是英寸，“2×4”是指木材截面尺寸是按照2英寸×4英寸加工的，即50.8毫米×101.6毫米，但經過后續的干燥等其他工序后，其長寬尺寸會損耗12毫米左右，最后實際尺寸為38毫米×89毫米（略小于2英寸乘4英寸）。

層板膠合板多為結構用集成材，其加工工藝是把木料切城單板或刨切成薄木，再用膠將多層板材分層黏連膠合，最后形成多層板狀木材，這類板材通常用奇數層單板，通用長寬規格是：1220毫米×2440毫米，而厚度規格則一般有3、5、9、12、15、18毫米等。

木基結構板材是將木材切削成木片或木板，再經膠合熱壓制成的承重板材，可用于輕型木結構的墻面、樓面和屋面的覆面板。結構復合木材做法和木基結構板材相似，僅需施膠加壓即可制成的木屐結構用材，根據施工工藝和成板特性可分為定向木片、平行木片、層疊木片以及旋切板。

刨花板不同于以上實木加工而成的板材，是由木材或其他木質纖維素材料加膠熱壓制成的碎料。成品刨花板在實踐中可以直接使用，不需要再次干燥，而且具備良好的隔音性能。但是其邊緣較為粗糙，具有較強的吸濕吸水特性。定向刨花板在成板前將不同層的碎料進行不同方向的排列和鋪裝，從而增加板材某一方向的強度，是刨花板的新品種之一，它的優良特性使其常代替膠合板做結構材使用。

工字形木擱柵是一種常用的預制構件，是用定向木片板或結構膠合板作腹板，鋸材或結構復合木材作翼緣制成的工字形截面受彎構件。

圓釘和螺栓是釘連接和螺栓連接中抗彎、抗剪和可以在釘孔孔壁見傳遞構件壓力的構件;齒板是用鍍鋅鋼板沖壓形成的多齒構件，能夠傳遞構件間的拉力和剪力，主要用于規格材制作的木桁架節點的連接;齒連接不需額外的連接構件，而是通過在木構件上開鑿齒槽并與另一木構件抵承完成連接的。

此外，不同的合成木有不同的等級標識或證明，在選材和應用上需嚴格參照規范，規范對不同等級的材料性能有全面且科學的記錄及對應的使用方式。

二、模數化的建造體系

根據《浙江省實施〈中華人民共和國土地管理法〉辦法》的相關規定可以明確，農村居民宅基地每戶只能擁有一處，而且根據土地類型的不同，也有對應的限制。具體來說，就是如果占用的是耕地，那么必須要低于125平方米;如果占用的是其他類型的土地，那么必須要低于140平方米;如果對荒坡、荒地等進行利用，那么則可以適當放寬到160平方米。根據這一具體的規定，那么就可以直接根據宅基地的所處范圍和土地類型，從對相關相關的數據進行倒推。

按照《木結構設計規范》GB50005-2003（2005版），輕型木結構每層建筑不超過600平方米，層高不大于3.6米;根據《我國主要城鎮抗震設防烈度》（GB50011-2010）中A.0.9浙江省數據，浙江僅有三處地方的抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，這三地分別是岱山、嵊泗、舟山三地;其余地區的抗震設防烈度均為6度，設計基本地震加速度值為0.05g。因此，岱山、嵊泗和舟山的輕型木結構建筑的高寬比不得大于1.0，其余地區不得大于1.2，若采用木基結構板材作為框架墻體的承重墻材料，墻體之間的最大間距不得大于10.6米。

柱網模數可以以30厘米為最小基本單位，以3的倍數為增長規律，開間與進深以3～4.5米為宜，規范中規定輕型木結構的墻骨間距不應大于610毫米，因此，開間與進深最大不得超過6米，根據需求可以奇數的數量進行復制，步架（檐廊）宜在1.2～1.8米之間，通柱層高為2層，檐口高度6米以下，局部可建三層。

輕型木結構建筑基礎可用混凝土基礎或砌體基礎，墻體應立于基礎頂面的混凝土圈梁上。一般來說，基礎圈梁頂面的標高是大于0.2米的，即基礎頂面應高于室外地面0.2米以上;蟲害地區的標高需雙倍多，即基礎頂面應高于0.45米以上，地梁板（即基礎梁）一般采用經過強化處理的規格材，且木材需經防腐處理，其截面尺寸應和墻骨相同。地梁板與混凝土基礎或圈梁應采用預埋螺栓、化學錨栓或植筋錨固，螺栓直徑不應小于12毫米，間距不應大于2.0米，深埋不應小于300毫米，螺母下應設直徑不小于50毫米的墊圈。除此之外，地梁板兩端還應與剪力墻端部采用螺栓錨固。在考慮如何提高住宅整體強度與穩定性的基礎上，參考國家建筑標準設計圖集《木結構建筑》（14J924），其中對墻體的使用材質等級與尺寸規格有明確的范圍及要求要求，建議統一選取“38 mm×140 mm ”的SPF（云杉、松木、冷杉）規格材作為墻骨柱;統一選取定向結構刨花板與防火石膏板作為墻面板，其通用尺寸均為“1220mm×2440 mm×12 mm”。

輕型木結構建筑的樓蓋由擱柵、木樓面板和頂棚組成，用材主要是木基結構板材和石膏板。根據前文已經確定的墻體部品尺寸，由此可以得出樓蓋的長度與寬度尺寸均為610 毫米的整數倍。基于此，就可以提出4種尺寸規格的模塊化樓蓋部品，分別為：1220mm×2440 mm、1220 mm×1220mm、1220mm×610mm、 610mm×610mm，所有樓蓋部品中，擱柵間距均為610毫米。

輕型木結構建筑的屋蓋由屋脊板、椽條和頂棚擱柵等構成。當跨度較大時，可采用輕型桁架結構，各個結構規格材的間距不大于600毫米;當跨度較小時，可使用由傳統的屋蓋結構衍生而成的結構，椽條直接駕于起結構支撐作用的承重墻或者梁上，交接處加椽條連桿、矮墻或斜撐加強。

管線在穿過承重墻墻骨時，高度應在墻骨頂部三分之一處;管線嵌入樓蓋擱柵、頂棚擱柵和椽條等木構件時，可在構件中部開槽，槽寬不得大于截面的四分之一，深度不得大于三分之一;管線穿過木構件孔洞時，孔洞直徑應大于管徑2毫米以上。

三、對木質構造的保養與防災害對策

（一）防腐

木材腐朽是由于木腐菌的生長導致對木材的侵害。只要同時滿足有氧、溫度2～35攝氏度之間以及木材含水率高于18%這三個條件，木腐菌就會大量生長。由于溫度和氧氣這兩個條件在日常生活中無處不在，相對較難控制，比較便宜的方式是將木材含水率控制在18%以內。一是選材時木材必須經過烘干處理，二是在搭建木構架時，要使木構件處于良好的通風環境下，尤其是承重結構的重要構件。故在輕型木結構建筑時，要充分保障各個木構件的防腐措施，首先選用耐腐性較強的樹種，其次在構件處涂刷混合防腐油，最后在構造方式和位置上進行設計改良。

（二）防蟲

蛀蝕木材的昆蟲主要有白蟻和甲蟲。白蟻主要分布于長江流域和南方溫暖潮濕地區，且危害較大，所以浙江輕型木結構建筑的防蟲害主要指防白蟻。有水池和水管分布的較為潮濕或是陰暗的廚房以及衛生間等，這些空間中的木結構最容易受到白蟻蛀蝕，當木構件與水源隔斷，會在一定程度上減小白蟻蟲害發生的可能性從而降低其危害。除此之外，所有木結構均用防蟲處理，一是從根源上杜絕，選取有較強的抗白蟻性的樹種，如楠木、紫檀、柚木、杉木、柳杉、樟木等;二是使用防腐又防蟲的藥劑，這種藥劑根據特性分別用于不同位置的木構件，一類是水溶性藥劑，遇水容易流失，故只宜用于不受潮的木構件，一類是油溶性藥劑，遇水不易流失但是價格較高，適用于易受潮的木構件。

（三）防火

防火并不是指木材像金屬或石材一樣不會燃燒，而是指對木結構及其構件測定耐火極限，然后通過一系列人工措施提高其耐火極限。眾所周知，木炭有良好的隔熱性能，經過測試，截面較大的木材在燃燒過程中由于其不完全燃燒，會在表面形成一層木炭。而層板膠合大截面木材的耐火性能相似，利用層板膠合木結構代替實木木材用，可以大大降低施工成本。

目前常用的提高木結構的耐火極限有兩種方法，一種是提高耐火極限，幾加抹灰層或石膏板，;另一種是加防火隔熱層，在木材表面涂刷加入高效阻燃材料和高強度的成膜物質的防火涂料，這樣可以防止初期火災的蔓延，如丙烯酸乳膠防火漆。

傳說，伏羲把風、雨、雷、電這些自然天象的象征符號定為“—”，地的象征符號為“— —”，可寫作：“”。為了讓人類免受雷電之苦，他設想將天地的關系倒置，即上面為棟（地）、下面為宇（天），于是黃帝創造了房屋的圖紙，看起來就像是一個傳統民居的剖面圖，上面是屋頂，下面是屋架和地基，中間空的部分是人類在建筑內部活動的空間。如此，代表地的象征符號在上，代表天的象征符號在下，人在其中，因此我們通常認為傳統民居的設計和建造蘊含宇宙的哲理。

參考文獻：

[1]李湞.中國傳統建筑形制與工藝[M].上海：同濟大學出版社，2015

[2]丁俊清，楊新平.浙江民居：中國民居建筑叢書[M].北京：中國建筑工業出版社，2015

[3][日]菊池重昭.建筑木質構造[M].北京：中國建筑工業出版社，2010

[4]石江超.浙江傳統建筑大木工藝研究[D].東南大學，2016.

[5]曹秀文.當代江南民居木構建筑構造初探[D].中國美術學院，2016.

編輯 武生智