高層純木結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計探索

盧毅

1 了解高層純木結(jié)構(gòu)的建筑的發(fā)展以及成就

簡單的理解，純木結(jié)構(gòu)的建筑就是一個建筑全部都是要木頭建造的。說起木結(jié)構(gòu)，在我國可以說是源遠(yuǎn)流長，歷史悠久。在中國早期的歷史時期，由于技術(shù)和生產(chǎn)條件的限制，木頭成為了人們的建筑工具。后來，簡單的木式結(jié)構(gòu)建筑由于漏水等原因，不能夠滿足人們的居住需求，而且人們的生產(chǎn)建筑技藝得到了一定程度上的提高，所以這時就出現(xiàn)了較為精致的木結(jié)構(gòu)建筑，以及磚木結(jié)構(gòu)建筑。中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑主要分為三個體系，分別為梁柱結(jié)構(gòu)體系、輕型木結(jié)構(gòu)體系、以及其他木結(jié)構(gòu)體系。而在這幾種結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，梁柱結(jié)構(gòu)體系是中國傳統(tǒng)建筑中的尤其常見的一種，這種結(jié)構(gòu)體系中，房梁之間的擺放距離大，也正是因此，梁與柱之間就形成了傳力體系，這一傳力系能夠承擔(dān)相當(dāng)程度的負(fù)重。再說輕型木結(jié)構(gòu)體系，這種體系在一些北美洲國家的建筑中較為常見，并且大量采用這種方法進(jìn)行建筑施工。輕型木結(jié)構(gòu)體系的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)建是結(jié)構(gòu)骨架，次要結(jié)構(gòu)構(gòu)建是墻面板、樓面板以及屋面板。主次結(jié)構(gòu)構(gòu)建之間相互作用，各自承擔(dān)自己的荷載，最終并傳遞到建筑的基礎(chǔ)上。這種結(jié)構(gòu)體系有許多優(yōu)點，它具有結(jié)構(gòu)靈活、經(jīng)濟安全的優(yōu)點，能夠大面積地應(yīng)用在許多大型的民用和工業(yè)建筑上。除了以上兩種結(jié)構(gòu)體系，還有門式框架、拱結(jié)構(gòu)框架、穹頂結(jié)構(gòu)等常見的結(jié)構(gòu)體系。在我國的歷史長河中，留下了不少璀璨的木結(jié)構(gòu)建筑，比如應(yīng)縣木塔、廣西玉林的真武閣、山西大同恒山懸空寺、北京故宮太和殿、北京天壇祈年殿等。這些木結(jié)構(gòu)建筑都是中國木結(jié)構(gòu)的典范之作。拿真武閣來講，真武閣的地基沒有堅硬的石頭，也自然不是更加牢固的鋼筋水泥。另外，在真武閣這一整棟樓中，沒有使用過一個釘子，全部都是榫卯結(jié)構(gòu)，并且運用了杠桿定理，即使歷經(jīng)百年，依舊能夠堅如磐石，最重要的是真武閣的二樓上有四根懸在半空中的大柱子，但是這四根懸在空中的大柱子卻能夠承受上邊非常大的重量。在許多的建筑大師看來，都一致認(rèn)為這是一個非常優(yōu)秀的木結(jié)構(gòu)建筑。由此可見，我國傳統(tǒng)的純木結(jié)構(gòu)建筑還是相當(dāng)厲害、相當(dāng)穩(wěn)固的。

2 高層純木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展及其限制因素分析

雖然近幾十年來我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，但是在經(jīng)濟發(fā)展的過程中我們忽略了環(huán)境的保護(hù)，建筑垃圾每年的數(shù)量都在不斷的上升，有些建筑垃圾可以進(jìn)行循環(huán)再利用，而有些建筑垃圾卻不能進(jìn)行回收利用，那么這部分垃圾就對環(huán)境造成了或大或小的不利影響。木結(jié)構(gòu)的歷史也算是相當(dāng)?shù)挠凭?，并且在傳統(tǒng)的建筑中發(fā)揮了它必不可少的作用。在當(dāng)前這個時代，純木建筑大多數(shù)為一些藝術(shù)品，以參觀欣賞為主，并沒有真正的用來居住或者用來辦公，就更別說是高層純木建筑了。鋼筋混凝土這種當(dāng)下主流的建筑工藝，其工藝較為簡單，造價低，施工速度快，能夠滿足快速城市化過程中高層建筑施工的需要。高層純木結(jié)構(gòu)的建筑受到多種因素的限制，首先是建筑的原材料，我國由于以前的濫砍濫伐，導(dǎo)致我國目前能夠用于砍伐進(jìn)行建筑的木材是少之又少，如果為了進(jìn)行建筑而大面積地砍伐木材，則會使當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境得到破壞，這不符合經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律；但是如果選擇進(jìn)口木材，那么木材的成本會提高，從而必然致使建筑的成本提高，也就降低了人們的購買欲。而且作為高層建筑的木材，對其也有較高的要求，比如說木材的保溫性能、抗震程度、可燃性、干濕度等等因素，這都是在純木建筑中需要考慮的。另外，現(xiàn)如今人們已經(jīng)在潛意識中認(rèn)同了鋼筋混凝土的建筑工藝，對于純木結(jié)構(gòu)的建筑，人們更多地受到歷史因素影響的限制，對純木結(jié)構(gòu)的建筑并沒有多大的購買欲望與購買需求。因此，對于高層純木結(jié)構(gòu)的建筑要想得到發(fā)展，就必須改變大眾對純木結(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)識，增加他們的購買需求，只有顧客選擇了購買，高層純木結(jié)構(gòu)的建筑才算有其價值。最重要的是，在古代會有很多的匠人，例如木匠、皮匠，而在如今這個時代，已經(jīng)很少有人稱之為匠人，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化也成為了一種趨勢，新一代的年輕人不愿意選擇繼承老一輩人的一些手藝和技術(shù)，選擇了進(jìn)城務(wù)工，也正是這個原因，使得我國一些優(yōu)秀的傳統(tǒng)技藝面臨失傳的威脅。匠人越來越少，而對于木匠的數(shù)量更是少之又少，而且能夠進(jìn)行建筑的木匠更為稀有。以上這些就是高層純木結(jié)構(gòu)所面臨的問題。

3 高層純木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展及前景分析

任何一件事物都有兩面性，都有優(yōu)缺點。高層純木結(jié)構(gòu)的建筑雖然說受到一些因素的制約，但是制約因素不能阻礙其發(fā)展。時代的進(jìn)步，人們的居住欲求有了一定程度的改變，一些人更注重藝術(shù)因素，對純木建筑產(chǎn)生了極大的興趣。對于高層純木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，國家應(yīng)當(dāng)大力提倡匠人精神，出臺相關(guān)的保護(hù)木匠和木結(jié)構(gòu)建筑的措施，并建立相關(guān)的培訓(xùn)機構(gòu)對感興趣的民眾進(jìn)行培訓(xùn)。與此同時，還要建立高層純木結(jié)構(gòu)建筑的法律法規(guī)，使高層純木結(jié)構(gòu)建筑得到規(guī)范。另外，在建筑施工前，要對木材進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，確保質(zhì)量，并對木材的干濕度進(jìn)行詳細(xì)的了解，因為木材是可燃的，如果出現(xiàn)失火的情況是非常嚴(yán)重的。最后，我們需要改變?nèi)藗儗兡窘Y(jié)構(gòu)建筑的認(rèn)識，要了解高層純木結(jié)構(gòu)并非像古代傳統(tǒng)建筑那樣，現(xiàn)代高層純木結(jié)構(gòu)建筑也有很多的優(yōu)點，要解決大眾觀念限制的問題，只有解決了大眾觀念問題，高層純木建筑才能較快的發(fā)展。高層純木結(jié)構(gòu)建筑的前景也相當(dāng)可觀的，高層純木結(jié)構(gòu)的建筑有較高的舒適度，并且在保溫性能、抗震強度、空氣流動等方面都有非常強的競爭優(yōu)勢，而且對于有錢人來說，這種建筑較為高端大氣上檔次，使他們居住的重要選擇。目前我國比較重視環(huán)境的發(fā)展，而木材這種建筑材料，幾乎沒有什么污染，并且剩下的建筑木材還可以進(jìn)行循環(huán)利用，這就剛好符合國家的這一趨勢，純木結(jié)構(gòu)建筑在裝修上也比較方便，不需要購買繁瑣的裝飾物品，也沒有較大的裝修安全問題。高層純木建筑因為其建筑材料是木材，所以其抗震能力還是比較強的，即使出現(xiàn)強度非常大的地震，相比于鋼筋混凝土的建筑來說，也不會造成太大的傷害，所以說，高層純木結(jié)構(gòu)建筑的安全性能還是相對較好的。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，城市化腳步的越來越快，人們的審美觀念、居住欲求也有了一定的轉(zhuǎn)變。高層純木結(jié)構(gòu)建筑作為一項時代發(fā)展的產(chǎn)物，在當(dāng)今時代得到了越來越多人的認(rèn)可，并且科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也使高層木結(jié)構(gòu)建筑更加具有合理性、安全性。目前我國在經(jīng)濟發(fā)展的同時更加注重環(huán)境的保護(hù)，而作為高層純木建筑材料的木材是相當(dāng)環(huán)保的，對環(huán)境沒有什么危害，因此，高層純木結(jié)構(gòu)建筑前景還是相當(dāng)可觀的。但是還需要國家對高層純木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計發(fā)展進(jìn)行指導(dǎo)，完善高層純木結(jié)構(gòu)建筑的制度規(guī)范，并對高層純木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行大力支持，從而促進(jìn)我國純木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。