園林生態景觀應用中的木結構建筑及設計研究

甘朝翔

在諸多園林生態工程中，木結構建筑和材料得到大量利用，需要在設計環節重視美觀性、實用性和環保性特點，進而讓園林生態景觀發揮出經濟效益和生態效益。本文從木結構建筑的優點入手，討論木建筑結構中木材的選取，闡述木結構建筑的設計方法，并分析如何在園林生態景觀應用中設計木結構建筑，希望進一步提升園林工程質量。

一、園林生態景觀中木結構建筑的優點

如今國家對生態文明建設高度重視，在此背景下建設了諸多園林生態景觀工程，不僅增添了城市發展活力，更起到美化環境和改善城市空氣質量的作用。對于城市的建筑來說，人們在建設時首先考慮到其實際用途，以此保證建筑的堅固性和穩定性。在建筑行業飛速發展的今天，大量混凝土和鋼材得到使用，而木結構的材料使用相對較少，不過從延展度、加工的難度上看，木結構建筑的優勢更加明顯，新版《木結構設計標準》對方木原木構建的材質等級要求、強度設計指標和變形值、連接設計、防火設計都提出了要求，使得園林生態景觀中木結構建筑更加穩定。將其用于城市的生態景觀當中，不僅踐行了環保的要求，同時也可以提升美觀效果，真正凸顯出了園林生態景觀的“生態性”，如圖1：

圖1 木結構建筑的外觀

二、園林生態景觀中木結構建筑木材的選取

首先，在園林生態景觀中，進行木質屋架的設計時，木結構是屋面的主要承重結構，對木質屋架的穩定性和安全性起到了重要影響。因此，需要設計人員對耐腐蝕、不易變形、不易開裂的木材進行選擇，通常杉木、松木可以滿足上述要求，對延長屋架的壽命可以起到有效作用。

其次，對于木質建筑結構來說，橡條、擦條是重要的受彎構件，盡管重量不及木質屋架，但是其可以對屋面起到支撐與負荷的作用，所以在選擇木材的過程中，盡量選擇白松、杉木、樟子松等木材，這類木材具有紋理平整、抗彎性強的特點。

再次，對于木質門窗的選擇來說，木質門窗在園林生態景觀中十分重要，可以為人們留下深刻的印象，但是門窗不像木質屋架、受彎構件，重要是在室外的環境中，并且會受到風吹、日曬和雨淋，所以對木材的選擇同樣重要，一般會利用水曲柳，這種木材可以避免門窗出現變形的情況，并且十分美觀，對提升建筑的美觀性有一定效果。

第四，在木結構建筑的施工過程中，隔柵與龍骨是關鍵的承重構件，所以一般會將白松、杉木作為首選木材，具有不易變形的特點，并且這種木材的質量較輕。

最后，在木質地板的選擇上，主要是以水曲柳以及柞木為主，這兩種木材具有優美的紋理，同時還具有耐磨性強的特點。

三、園林生態景觀中木結構建筑的設計方法

如今在設計木質結構的建筑時，更多的考慮到人們對自然的追求，所以在材料的選擇上也要盡量取材于大自然。古人搭建木屋可以抵御惡劣的自然環境，這就是人與自然和諧共生的體現，木結構建設也可以達到園林生態景觀建設生態效益、經濟效益和社會效益結合。在設計木結構建筑的過程中，還要考慮到如何利用建造方法，保證建筑的美觀性和抗腐蝕性，并且將外部的美觀性和應用功能結合起來。園林生態景觀的木結構建筑主要包括抬梁式、斗拱、穿斗式、三角形構架等，具體說來：穿斗式的結構主要是利用檀條沿進深方向使用穿枋串連柱子，之后在開間的方向使用斗枋串連柱子，進而建設出穩定的木結構構架。三角形的架構具有穩定性的特點，將其用于現代園林景觀中可以對唐宋的建筑風格進行模仿，比如斗拱的組成包括由斗、拱、昂，可以對木結構起到承重的作用，也可以發揮出裝飾的作用，如圖2。

圖2 木結構建筑的結構框架

隨著2018年8月1日實施新版《木結構設計標準》，對我國的園林生態景觀中木結構建筑的設計方法也產生了影響，其中對抗震設計、防火設計和耐久性設計進行了補充，對木結構構件穩定計算和連接設計的規定進行了完善。

四、如何在園林生態景觀應用中設計木結構建筑

首先，木結構建筑防腐措施。由于暴曬、降水、潮濕、蛀蟲以及人為因素的破壞，導致園林生態景觀的木結構建筑的美觀性、穩定性和安全性受到一定影響，這是設計、施工以及后期維護中都需要注意的問題。在木結構建筑中，木材腐爛是十分常見的問題，導致這種情況出現的主要原因在于真菌滋生，其中很多的木材都會出現真菌，為了避免出現大量的木腐菌，需要在設計的過程中考慮到對木材環境進行改造。一般來說，木材的水含量超過20%就會出現真菌，水分達到40%成為了真菌的最佳繁殖環境，因此從自然環境、美觀性的角度講需要對木材的水分進行控制，不得超過20%。

在木材的表面存在大量的細小孔隙，木材可以通過孔隙進行“呼吸”。同時木材本身具有一定的空氣含量，如果“體內”空含量達到15%時就容易出現真菌，這就需要在選擇木材的時候以孔隙小的木材為主，進而避免后期出現對木材的腐蝕。在木材中含有40-60%的纖維素，還含有20-40%的木素以及少量的灰分，這些物質同樣為細菌的滋生提供了環境。

從溫度的角度分析，適宜木腐菌生存的環境為2-35℃，該溫度區間在我國常見，作為客觀因素沒有十分有效的控制措施，所以在后期的管護中需要盡量讓木結構建筑處于干燥的環境下，或者利用生物措施和化學措施避免真菌的出現，避免木腐菌破壞木質結構的穩定性。

其次，從多個角度進行設計。對木結構的建筑來說，一般設計高度在3層之內，隨著木結構的設計體系愈加完善，三層的木結構的建筑穩定性基本可以得到保證。在設計的過程中，還要考慮到建筑與周邊環境的環境，所以需要在確定建設位置之前對自然環境進行考察，確保設計風格與生態環境可以融為一體。在設計木結構建筑的過程中要遵循可持續發展的要求，在材料上要科學選擇，同時要設計好構件的尺寸和截面大小，進而保證工程效益。此外，進行設計的過程中要考慮到力學原理，木結構建筑對抗震性和抗風性有更高的要求，所以在確定建造位置后要考慮到力學體系，保證受力結構合理，進而延長建筑的使用壽命。

最后，木結構建筑防火措施。木材中含有大量物質可以為燃燒提供條件，而一些園林生態景觀應用中的木結構建筑處于郊區，一旦出現火災難以依靠消防車的救援，出現“遠水不解近渴”的問題，而一些園林管護人員的日常管理和單獨依靠消防措施也難以消除火患。為此，需要園林生態景觀的管理部門加強火災消防建設，對木結構建筑設置數量足夠的滅火設施。同時，要避免人為因素導致的火災，需要園林部門加強思想宣傳，發揮出群眾、游客的作用。園林生態景觀的管理部門要制定出對木結構建筑的管理制度，比如禁止游客攜帶易燃易爆物品游玩，或者禁止吸煙，這些舉措都有利于減少火災發生的幾率。

五、結語

綜上所述，如今木結構建筑的建造不僅要實現建筑與環境的融合，還要考慮到與人文元素的結合，這樣才能提升風景園林工程的整體質量，既要打造生態化的景觀，就要確保木結構建筑的設計符合生態環保的理念，這就需要設計人員需要從美觀性、穩定性以及木質建筑的防火問題進行多方面考慮，這樣才能設計出高質量的木結構建筑。