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    傳統木結構建筑技術和美學表現上的精髓與創新!

    傳統木結構建筑技術和美學表現上的精髓與創新!

    打印 0條評論來源:建筑與文化工作室

    引 言


    近年來,人們的環保意識逐漸增強,我國建筑行業大力發展應用木結構這種綠色材料的現代建筑?,F代木結構建筑不但要滿足人們回歸自然、返璞歸真的愿望,而且要實現對建筑美的追求,對現代木結構建筑美學的表現成為當下研究的熱點 [1]。文章從美學理論出發,研究了材料組合方面以及結構建構方面對現代木結構建筑美學表現的影響。 


    01


    建筑美學理論與建筑設計的關系


    1.1 建筑美學理論的概念


    美學是哲學的一個分支,而建筑美學是指將建筑學和美學融合起來,用以研究建筑中關于美和審美的一門學科。英國美學家羅杰斯·斯科拉頓于 20 世紀提出了這個概念,被認為是建筑美學的創始人,他利用了美學的理論和知識,從審美的角度研究了建筑的基本屬性,即實用性、公共性、技術性、地區性和總效性。建筑美學影響深遠,將美的原則如主從關系、對比與微差、均衡與穩定、韻律與節奏、比例與尺度等應用與建筑,將美的裝扮賦予建筑,將會建設出符合社會、人文價值的建筑。


    圖片

    ▲圖 1 四川眉山東坡書院(圖片來源:https://www.gooood.cn/dongpo-academy-china-by-janson-xian-architect-associates.htm)


    1.2 美學理論與建筑設計的聯系


    一直以來,我們都在建筑上耗費了大量的人力、物力和財力,而古羅馬作家、建筑師和工程師維特魯威早在公元前就提出了建筑的三法則,即實用、堅固和美觀。隨著社會和科技的發展,現代建筑設計的方法千差萬別,對建筑美觀的表達也各有千秋。


    要將建筑設計和建筑美學有機結合,理清兩者的關系。體現美感,就要在設計中注意把控建筑形態和色彩等要素,同時還要考慮建筑的功能需要,如安全性、舒適性等。在具體的實際設計中,每位設計師都有自己的側重點,但美感和實用性要兼具,不光要滿足安全、實用的最低要求,還要達到人們對美觀的追求標準。隨著建筑工藝及科技水平的發展,人們對美觀的追求也會逐步實現。 


    02

    現代木結構建筑的演化


    中國是傳統木結構建筑的主要發源地,無論在技術構造層面還是文化層面,中國傳統木結構建筑均領先于世界。經過幾千年的積累,木結構建筑在中國正進行著由傳統向現代化的演化。


    2.1 傳統木構建筑


    我國傳統的木結構建筑通常以原木和方木為構件,結構形式主要分為抬梁式和穿斗式。傳統木結構建筑取材于自然,受當時的施工技術等限制,存在以下幾點不足:(1)受基礎承載力及荷載因素影響,傳統木結構建筑層數受到限制,無法建得很高,且梁架體系很難實現復雜的建筑空間,一般內部空間都較為局促。(2)因缺乏有效的防護工藝,木材建筑易生蟲而受侵蝕。(3)天然的木材不耐水火,防火性能差。(4)古代人們過于依賴木材導致樹木砍伐嚴重,森林資源遭到破壞。


    2.2 現代木結構建筑


    現代木結構建筑主要分為輕型木結構建筑、膠合木結構建筑、原木結構體系以及由木結構和其他結構組合的體系。


    2.2.1 輕型木結構建筑


    主要是指由木構架的墻體、木樓蓋以及木屋蓋組合的體系,其材料主要是規格材、木基結構板以及石膏板,通常適用于三層及以下的民用建筑。

    2.2.2 膠合木結構建筑


    膠合木結構體系是用 20~45 mm 厚的鋸材膠合形成的層板作為木構件形成結構體系,承重構件主要采用層板膠合木形成單層或多層的建筑。


    圖片

    ▲圖 2 加拿大列治文冬奧會橢圓速滑館(圖片來源:http://www.doc88.com/p-4167044086304.html)


    2.2.3 原木結構體系


    原木結構指以規格統一的原(圓)木、方木、膠合木堆疊而成,集承重體系和圍護結構為一體的一種結構體系。傳統的木結構是用木頭和手斧刻出來的,有棱有角,規范而整齊。


    木結構組合體系:木結構組合建筑是指由木結構和其他材料,如鋼材、砌體、鋼筋混凝土等不可燃燒結構或構件共同組成的結構體系。雖然現代木結構建筑和傳統木結構建筑的主要材料都是木材,但是本質上主要有以下三點區別:

    (1)材料的加工:傳統木構建筑的木材對采用沒加工過的原木,存在很多缺點,如易腐蝕、易燃,而現代木構建筑使用的木材都是加工后的材料,各種性能都經過了改良,材料和規格都有所不同。

    (2)結構體系的不同:傳統木構建筑的結構體系主要是梁柱式體系,現代的結構類型更加豐富,如輕型木構體系和混合木結構體系等。(3)連接方式的不同:傳統木構建筑多為榫卯連接,現代木構建筑多用金屬連接件連接而成 [2]。 


    03

    現代木結構的美學表現


    在使用功能和安全性外,建筑的美學表現是建筑優劣的重要評判標準。對現代木結構建筑而言,不同材料之間的組合方式以及結構建構是影響其美學表現的兩個重要因素 [3]。


    3.1 肌理表達

    3.1.1 木材肌理


    木材本身具有獨特的材料肌理和效果表達,利用其天然質地即可創造良好的視覺效果。不同的木材能產生不同的肌理,從而有不同的美學表現,常用的木材類型如下:

    (1)火燒板:火燒板傳統叫法為燒杉板,其耐腐、耐高溫并且適宜南北方氣候。通過不同的火燒程度和人工處理,產生不同的肌理,如斧劈肌理和瓦片肌理。

    (2)谷倉板:主要品種是老松木實木復合板,過去應用于民宅、倉庫和廠房的墻板、望板和地板等,因表面氧化形成的獨特灰色質感不是人為裝飾能實現的。

    (3)日本檜木:檜木僅見于北美、日本和臺灣地區,因材質色淡且紅、質地細而結實也被廣泛使用,日本著名建筑師隈研吾在牙科博物館項目中利用其肌理產生了較好的美學表現。


    3.1.2 組合肌理


    隨著現代技術工藝的發展,新型材料日益增多,目前應用較多的是膠合木和正交膠合木(CLT)?,F代木材質制作技藝可以將多種材料進行組合,如混凝土、玻璃、鋼材等。不同材質的組合往往可以形成材質間的對比。


    (1)木材和鋼材的組合

    膠合木是一種新型材料,一般采用鋼結構構件與之連接,膠合木和鋼材是一暖一冷的組合,暖色的木材質和冷峻的鋼材形成對比,形成良好的視覺效果。同時,這兩種材料在各自性能上也是互補關系,鋼材質量輕、強度高,抗壓和抗拉能力也很高,可用于受力強度高的節點部位。


    (2)木材和混凝土的組合

    木材的防潮能力差是材料自身特點,即使在現代工藝手段下也不可避免,所以設計師可以將木材的端部架在混凝土結構的上方,這樣可以保持木材的干燥,防止雨水從端部侵入木材。從材質質感上說,混凝土和鋼材不同,沒有工業痕跡,與木材組合起來自然、和諧、輕快,使建筑與自然融為一體。


    (3)木材和玻璃的組合

    玻璃起源于地中海東岸,早期是不透明的,隨著發展變為了一種通透、清澈的材料,這樣的材料與封閉、緊密的木材組合在一起,一虛一實,相互對比又相得益彰,木材紋理的顏色、質感都得到了加強。

    四川眉山的東坡書院(圖 1)選址于眉山珉江畔,建筑整體給人一種輕盈感,延綿起伏的屋頂呼應峨眉山起伏的山勢,借助湖光水影,水陸交替。屋頂三大片天窗為室內閱覽空間提供了良好的自然光線,與屋檐下連貫的落地玻璃一起,創造出通透、流動的空間,讓建筑“浮”出水面。


    3.2 結構建構的美學表現

    在現代木結構建筑的表現中,通常采用結構和建筑統一的方法,很多時候結構構件既是結構體系中的重要部分,又在建筑空間形態的美學表現中起重要作用 [4]。


    3.2.1 結構構件的合理組織

    現代重型木結構建筑中的結構桿件一般都是外露的且數量很多,如果將其有組織、有變化地排列,這些結構桿件不光可以起到承受荷載作用,還會形成良好的美學效果和韻律感。

    如加拿大的列治文冬奧會橢圓速滑館的屋頂(圖 2)使用了 14 根曲梁,每根曲梁由 4 根24.7 m 長的膠合木組成,相同的構件保持一定距離,進行連續、重復的排列,形成了韻律感。


    圖片

    ▲圖 3 溫哥華范度森植物園游客中心(圖片來源:https://canadawood.cn/wp-content/uploads/2018/09/120214_WH_Apr_VDusen_009_12649.jpg)


    3.2.2 結構單元的排列組合

    貝爾三維網架的發明打開了結構單元的大門,這一概念的確立,促進了結構構件標準化、工廠化、裝配式的生產。以一個結構單元為母體進行變化、排列組合,可以形成多種不同形態。

    對建筑師來說,對結構單元進行結構形態的設計創作是常用的手法,可以創造出良好的視覺感受,體現建筑的結構美。

    位于溫哥華的范度森植物園游客中心(圖3),將建筑內部和外部設計成起伏的景觀,在建筑和景觀之間找到平衡?!盎ò隊睢逼鸱木G色屋頂靈感來自原生蘭花,建筑結構是由多個放射性花瓣狀的木結構結構單元通過變化、拼接形成屋頂,其形式的確定并非純粹的形式主義,而是基于受力合理性考慮。從室內仰視屋頂,結構單元有規律地排列組合自然形成了藝術美。 


    結  語


    在大力發展綠色材料的環境下,現代木結構建筑發展前景良好。有著幾千年木結構建筑文化和技藝沉淀的中國,不光要繼承傳統木結構建筑技術和美學表現上的精髓,還應結合現代建筑美學予以創新。目前建成的現代木結構建筑較少,對木結構美學表現的理論研究不夠深入,實際上影響現代木結構建筑美學表現的因素眾多。本研究僅對木材肌理、材料組合方面以及結構建構方面進行了探討。在未來木結構建筑的實踐上應進一步挖掘自身美學表現的優勢,改善建筑品質。


    (責任編輯:何雯麗)



    延伸閱讀:

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    [責任編輯:Susan]

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