木結(jié)構(gòu)建筑的樣式演變

張 超 陳彥百

(南通大學(xué)建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226000)

木結(jié)構(gòu)建筑的樣式演變

張 超 陳彥百

(南通大學(xué)建筑工程學(xué)院，江蘇 南通 226000)

對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展歷史進(jìn)行了分析，對(duì)原始社會(huì)，封建社會(huì)以及近現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的樣式演變進(jìn)行了論述，探討了現(xiàn)代防腐技術(shù)以及BIM技術(shù)在木質(zhì)建筑行業(yè)的應(yīng)用方法，結(jié)合木質(zhì)建材的文化內(nèi)涵，對(duì)它的形式演變進(jìn)行了研究。

木結(jié)構(gòu)建筑，樣式演變，內(nèi)涵表達(dá)，歷史文化，現(xiàn)代突破

0 引言

日本東京的建筑師Issei Suma完成了一個(gè)帳篷式木房子(如圖1所示)的純木結(jié)構(gòu)作品。作品與自然融為一體，其建筑造型打破了人們對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)程式化與呆板僵化的印象，將木質(zhì)建材以獨(dú)特的外觀形式展現(xiàn)出來(lái)，表達(dá)了作者天人合一、詩(shī)意棲居的理念。從古至今，人們通過形式多樣的木結(jié)構(gòu)建筑來(lái)表達(dá)對(duì)生活的向往與情感的訴求，木質(zhì)建材的演變歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。

1 追尋木質(zhì)建材的歷史演變

1.1原始社會(huì)——木質(zhì)建材發(fā)展的萌芽期

原始社會(huì)末期可以算得上是木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的萌芽期了，不同地帶的人們?yōu)榱松娴男枰褂脴渲Α涓蓙?lái)構(gòu)筑原始屋，奠定了向木建筑邁進(jìn)的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)樸自然是他們所追求的建筑原則，躲避風(fēng)雨侵蝕是建筑產(chǎn)生的最基本動(dòng)機(jī)。隨著時(shí)間的發(fā)展，沼澤地帶的原始居民逐漸從巢居過渡到干闌式建筑，黃土地帶的原始居民逐漸從穴居過渡到木骨泥墻建筑。木頭作為建筑材料，因取材方便、裝飾容易而受到原始居民的青睞。雖然后來(lái)西方轉(zhuǎn)向石材建筑方向發(fā)展，東方繼續(xù)向木材建筑方向發(fā)展，東西方的主體建筑材料出現(xiàn)了分化，但是木是建筑材料發(fā)展的根本源頭。

1.2封建社會(huì)——由簡(jiǎn)到繁的發(fā)展進(jìn)程

1.2.1木結(jié)構(gòu)造型的初步發(fā)展

夏商周時(shí)期的建筑采用了“茅茨土階”(“茅茨”就是只用茅草做的屋頂，在古代人們還沒有掌握用木材建造房屋的時(shí)候就用茅草堆砌成屋頂；“土階”就是把素土夯實(shí)了，形成高高的方方的高臺(tái)，然后把建筑建造在上面)的建筑構(gòu)造形式，盡管茅草屋頂、泥土臺(tái)階顯得有些簡(jiǎn)陋，但當(dāng)時(shí)夯土技術(shù)發(fā)達(dá)，高臺(tái)建筑盛行，那時(shí)的建筑已經(jīng)逐漸具備臺(tái)基、屋身、屋頂三大部分了。中國(guó)傳統(tǒng)木構(gòu)架建筑以高臺(tái)基、木構(gòu)架、大屋頂著稱于世，即木構(gòu)架的立面可上下三分，上分屋頂、中分屋身、下分臺(tái)基，呈現(xiàn)出木構(gòu)架(“構(gòu)架”，就是建筑的結(jié)構(gòu)與骨架，一般由柱、梁、檁、枋、椽以及斗拱等其他構(gòu)件組成)雄渾而又本真的美感(如圖2所示)。

木構(gòu)架中的各種構(gòu)件按照一定的位置、大小和構(gòu)造要求等合理排列布置，構(gòu)成所需要營(yíng)造建筑的整體支撐框架，起到了穩(wěn)固建筑整體與承托屋頂部分重量的作用，是我國(guó)傳統(tǒng)建筑中最重要的部分，素有“墻倒屋不塌”之稱。

戰(zhàn)國(guó)秦漢時(shí)期，木構(gòu)架建筑已經(jīng)基本定型了。不僅抬梁式、穿斗式、井干式這三種木構(gòu)架的主要形式都已經(jīng)出現(xiàn)，而且屋頂也出現(xiàn)了廡殿、懸山頂、疊落頂、短脊頂?shù)榷喾N形式。不同形式的木構(gòu)架與屋頂對(duì)木質(zhì)結(jié)構(gòu)的美進(jìn)行了修飾?；蚴切∏闪岘?、或是巍峨壯觀的不同詮釋。在這個(gè)時(shí)期，中國(guó)木建筑的標(biāo)志——斗拱已經(jīng)得到了廣泛運(yùn)用，但它的形式還沒有達(dá)成統(tǒng)一。

1.2.2木結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨于成熟

木結(jié)構(gòu)建筑的成熟期出現(xiàn)在隋唐五代，這一時(shí)期解決了大體量建筑的構(gòu)筑技術(shù)這一難點(diǎn)，使得殿堂型、廳堂型構(gòu)架得到了廣泛的使用。隋唐五代的建筑形象呈現(xiàn)雄渾、豪健的氣質(zhì)，屋頂舒緩、斗栱雄健、門窗樸實(shí)無(wú)華，構(gòu)件無(wú)多余裝飾，色彩簡(jiǎn)潔明快。中國(guó)古代的一般建筑常毫無(wú)保留地暴露梁架、斗拱、柱子等全部木構(gòu)架部件，這種暴露在展現(xiàn)木頭的別致色彩與質(zhì)感的同時(shí)，還展示了中國(guó)建筑的結(jié)構(gòu)美。在宋、遼、金時(shí)期，木質(zhì)結(jié)構(gòu)由成熟過渡到規(guī)范化、精細(xì)化階段，已經(jīng)基本上可以做到構(gòu)造技術(shù)與藝術(shù)形象的統(tǒng)一了，它的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下三方面：

第一，建筑規(guī)?？s小，總體布局趨向多進(jìn)院格局，單體建筑出現(xiàn)復(fù)雜形態(tài)；

第二，建筑風(fēng)貌呈現(xiàn)出鮮明的地域特色和精細(xì)化特點(diǎn)；

第三，建筑技術(shù)取得重要的進(jìn)展,《營(yíng)造法式》(北宋官方頒布的記錄建筑設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的書籍，是我國(guó)古代最全面的建筑技術(shù)書籍)問世。它的問世標(biāo)志著中國(guó)古代建筑、尤其是木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了較高階段。

1.2.3木結(jié)構(gòu)建筑由盛轉(zhuǎn)衰

“物極必反，盛極必衰”是無(wú)可更改的宇宙法則，木質(zhì)結(jié)構(gòu)也不例外。待到元朝以后，木質(zhì)結(jié)構(gòu)開始衰敗，其中的一些細(xì)節(jié)也得到了簡(jiǎn)化。

元朝的木構(gòu)架建筑雖然繼承了宋、遼、金的傳統(tǒng)，但由于戰(zhàn)亂以及蒙古族人粗獷的性格特點(diǎn)，建筑物的規(guī)模不斷縮小，其質(zhì)量也不可避免地下降。木質(zhì)建材不再被精雕細(xì)琢，剛剛砍下的樹干上完油漆未經(jīng)拉直、削平等處理便被當(dāng)作梁或柱來(lái)使用。不僅如此，內(nèi)檐斗拱機(jī)能開始減退甚至被取消，柱、梁、檁之間的直接聯(lián)系加強(qiáng)，逐漸開始有了現(xiàn)代框架結(jié)構(gòu)的雛形。

如果說(shuō)元朝木質(zhì)建材的疏漏在于過于粗獷簡(jiǎn)樸，那么明清木質(zhì)建材的疏漏則在于過于繁瑣堆砌。木質(zhì)建材的裝飾在這兩個(gè)時(shí)代被拉向了粗糙與繁雜兩個(gè)不同的極端。

待到明清，建筑中的木材使用已經(jīng)開始減少，磚材使用逐漸增加，硬山建筑開始廣泛運(yùn)用。單體在簡(jiǎn)化的同時(shí)開始定型，并以規(guī)范的形式固定下來(lái)。隨著技術(shù)上的定型化，藝術(shù)上也走向了程式化與呆板僵化，構(gòu)造技術(shù)與藝術(shù)形象不能再得到統(tǒng)一。人們開始愈發(fā)的喜歡在斗拱外側(cè)涂上繁復(fù)的油漆以體現(xiàn)金碧輝煌、氣勢(shì)宏大之感。本來(lái)在木材外層涂上油漆是為了木材的防腐考慮，但是在明清時(shí)期顯然變了味道、有違初衷。木質(zhì)建筑的結(jié)構(gòu)與裝飾逐漸分離，單體建筑裝飾雖精細(xì)華麗卻常常給人繁縟堆砌之感(見圖3)。至此，木結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵表達(dá)形式走向了“繁”的極端。

近代以來(lái)，中國(guó)國(guó)力的微弱導(dǎo)致了人們對(duì)傳統(tǒng)文化的摒棄，以木結(jié)構(gòu)建筑為代表的傳統(tǒng)文化符號(hào)也開始走向消亡。不僅如此，近代中國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)頻繁，在一次次的歷史浩劫中，精美的木結(jié)構(gòu)建筑被戰(zhàn)爭(zhēng)、動(dòng)亂等人為因素?zé)o情破壞，這種對(duì)自然本真、傳統(tǒng)文化的背叛令人痛心。

2 木質(zhì)建材與現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合——豐富形式和內(nèi)涵的表達(dá)

在進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，古建筑越來(lái)越被人們重視，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑傾向于保留各種木質(zhì)紋理和崇尚自然主義?，F(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在返璞歸真、傳承歷史文化內(nèi)涵的同時(shí)，使得藝術(shù)的表現(xiàn)形式有了更多的可能性。木質(zhì)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代表達(dá)愈發(fā)豐富多彩，木質(zhì)結(jié)構(gòu)的中興時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。

2.1先進(jìn)防腐技術(shù)為木結(jié)構(gòu)建筑的使用壽命提供保障

在現(xiàn)代社會(huì)，木材的防腐技術(shù)得到了急速發(fā)展。木材防腐劑作為最簡(jiǎn)單、最直接、最有效的防腐形式，將優(yōu)雅清新的自然氣息與建筑學(xué)家的科學(xué)精神揉合得渾然一體，受到了各大生產(chǎn)商以及用戶的喜愛。

目前的木材防腐劑按其化學(xué)性質(zhì)可以劃分為：油質(zhì)防腐劑、油溶性防腐劑、水溶性防腐劑和復(fù)合防腐劑。其中以CCA(Chromated Copper Arsenate,CCA)和ACQ(Alkaline Copper Quaternary)的使用最為普遍。改良后的ACQ被美國(guó)環(huán)保署(EPA)評(píng)定為目前世界上最有效的木材防腐處理方法，在世界范圍內(nèi)得到了推廣。木質(zhì)建材在進(jìn)行防腐處理后如果再用現(xiàn)代油漆進(jìn)行刷涂，防腐能力與自我保護(hù)功能可以得到進(jìn)一步提高?，F(xiàn)代工藝常使用環(huán)保的水性透明膠漆進(jìn)行刷涂，它可以保持木結(jié)構(gòu)本身的紋理之美。王澍在對(duì)象山校區(qū)(如圖4所示)的建設(shè)中，使用了大量的杉木板去構(gòu)成建筑立面。先進(jìn)防腐技術(shù)的運(yùn)用成功地將木質(zhì)紋理展現(xiàn)出來(lái)，使得建筑與遠(yuǎn)處的山水相融合，為象山校區(qū)的莘莘學(xué)子帶來(lái)了極富現(xiàn)代感的詩(shī)意棲居。

2.2BIM技術(shù)促進(jìn)木結(jié)構(gòu)建筑造型的多樣化

在運(yùn)用木質(zhì)建材時(shí)，BIM技術(shù)的應(yīng)用為設(shè)計(jì)師理念的表達(dá)提供了更多可能性，促進(jìn)了木建筑形式的豐富。

BIM技術(shù)自2002年被引入我國(guó)后逐漸為人們所接受，在實(shí)際工程中得到了應(yīng)用。BIM技術(shù)可以對(duì)木建筑結(jié)構(gòu)元件建立信息模型并對(duì)其進(jìn)行信息量化提取，根據(jù)數(shù)學(xué)，物理的受力分析，精確、合理地解釋木建筑受力機(jī)理的構(gòu)造規(guī)律，為天馬行空的設(shè)計(jì)方案提供安全性保障。與此同時(shí)，木材區(qū)別于混凝土等其他建筑材料，其強(qiáng)度、形變、受力等多方面特性會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷變化，運(yùn)用Navisworks(Navisworks即可視化和仿真，分析多種格式的三維設(shè)計(jì)模型Autodesk®Navisworks®解決方案支持所有項(xiàng)目相關(guān)方可靠地整合、分享和審閱詳細(xì)的三維設(shè)計(jì)模型，在建筑信息模型(BIM)工作流中處于核心地位)技術(shù)可以模擬木結(jié)構(gòu)建筑真實(shí)的場(chǎng)景變化，促進(jìn)大膽而有思想的木建筑設(shè)計(jì)被顧客接受。

倫敦市長(zhǎng)鮑里斯·約翰遜曾收到一個(gè)300 m高、擁有80層樓的木結(jié)構(gòu)高層建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃(見圖5)，此規(guī)劃運(yùn)用了現(xiàn)代信息模型進(jìn)行設(shè)計(jì)建設(shè)。如若此項(xiàng)目成型，整個(gè)倫敦的城市建筑格局必將發(fā)生巨大變化。

在當(dāng)今建筑行業(yè)，BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，但由于費(fèi)用較高、短期內(nèi)難以獲得大規(guī)模效益的緣故，木質(zhì)建材與BIM相結(jié)合的案例仍然較為稀少，我們應(yīng)該朝著這個(gè)方向不斷努力。

3 結(jié)語(yǔ)

歷朝歷代的中國(guó)匠人通過不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)及運(yùn)用木制建材的方式方法，成功向世人展示了木質(zhì)建筑的無(wú)限可能性。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，木結(jié)構(gòu)以其極強(qiáng)的可塑性和豐富的內(nèi)涵表達(dá)越來(lái)越受到設(shè)計(jì)者的青睞。相信在未來(lái)設(shè)計(jì)師的作品中，越來(lái)越多木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)成果與規(guī)劃將會(huì)出現(xiàn)，木結(jié)構(gòu)建筑的表達(dá)形式也會(huì)越來(lái)越豐富，木結(jié)構(gòu)建筑將在現(xiàn)代社會(huì)中煥發(fā)出新的生機(jī)。

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Theevolutionofwoodenarchitecture

ZhangChaoChenYanbai

(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,NantongUniversity,Nantong226000,China)

This paper analyzes the history of the development of wooden building materials, discusses the evolution of wood building materials from the original society, feudal society to the modern society, and discusses the modern anticorrosion technology and BIM technology in the wooden building materials industry application method, and combines them with cultural connotation of wooden building materials to study its form evolution.

wooden architecture building, style evolution, connotation expression, history and culture, modern breakthrough

TU366.2

A

1009-6825(2017)26-0032-03

2017-07-07

張 超(1995- )，男，在讀本科生；陳彥百(1996- )，女，在讀本科生