現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在森林公園中的應(yīng)用研究?

付 堯 尹晶萍 劉曉波

（1.國家林業(yè)和草原局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院， 北京 100010； 2.北京林業(yè)大學森林資源與環(huán)境管理國家林業(yè)和草原局重點實驗室，北京 100083）

木結(jié)構(gòu)是指由木材或主要由木材承受載荷的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑具有可持續(xù)性、節(jié)能環(huán)保、設(shè)計靈活和環(huán)境適應(yīng)性強等特點，推動著木結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。森林公園尤其是國家級森林公園，是我國自然保護地重要的組成部分，可為人們提供游憩、健身、科學研究和文化教育等活動[1]，屬于國家禁止開發(fā)的重點生態(tài)功能區(qū)，必須堅持開發(fā)服從保護的原則，妥善處理旅游開發(fā)與生態(tài)保護的關(guān)系，要從嚴控制機動車道、住宿、游樂設(shè)施以及人造景觀建設(shè)，杜絕貪大求洋、奢華鋪張的建設(shè)之風，結(jié)合木結(jié)構(gòu)建筑的特點，本文探討其在森林公園中的應(yīng)用，具有十分重要的意義，并為國家級森林公園中木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用提供參考。

1 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)點

1.1 可持續(xù)性

一方面木結(jié)構(gòu)建筑的資源具有可持續(xù)性，無論是傳統(tǒng)的或是現(xiàn)代的木結(jié)構(gòu)體系，都是環(huán)保低碳的建筑體系，而木結(jié)構(gòu)建筑的主要原材料——木材或現(xiàn)代工程木材，都是可再生材料[2]。以膠合木為代表的新型材料的發(fā)展使現(xiàn)代木材工業(yè)提高了樹木整體的利用率，也促進了廢棄木材的再利用，相比過去，木材在工程上獲得的利用更加充分[3]。另一方面，木結(jié)構(gòu)幾乎是我國古代建筑文明中最主要、最重要的建筑內(nèi)容和形式，不僅影響著中華文明的形成和發(fā)展，并且也深刻影響著漢語語言[4]。對木結(jié)構(gòu)建筑的地域性影響因子、建筑的人文及藝術(shù)、建筑的室內(nèi)裝飾和陳設(shè)的研究對發(fā)展和傳承優(yōu)秀的民族木結(jié)構(gòu)文化是非常有必要的[5]。因此，木結(jié)構(gòu)建筑還承載著文化的可持續(xù)性。

1.2 節(jié)能環(huán)保

一方面，樹木生長吸收大氣中的二氧化碳，并將這些固化了的二氧化碳牢牢地封存在木材中[2]；另一方面，在木材生長到鋸切的過程中，不需要像其他建筑材料一樣被熔煉、燃燒，既不會消耗能量，也不會造成環(huán)境污染，有助于減少碳排放[6]；木結(jié)構(gòu)建筑中室內(nèi)外溫度變化相對平緩，具有很好的保溫調(diào)濕性能，室內(nèi)溫濕度變化受室內(nèi)外環(huán)境影響較小[7]，從而降低了制冷、制熱等輔助設(shè)備的應(yīng)用，有助于節(jié)能環(huán)保；而與輕鋼建筑、混凝土結(jié)構(gòu)相比，木結(jié)構(gòu)建筑的總能耗最低；輕型木結(jié)構(gòu)房屋比磚混房屋復合保溫房消耗的熱量少41.99%[8]；與基準建筑相比，由于木材的使用減少了傳統(tǒng)建材的使用量，可減少8.6%～13.7%的碳排放[9]。因此，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)的發(fā)展和推廣為我國的綠色生態(tài)、節(jié)能和減碳建設(shè)項目提供了新的可行選擇。

1.3 設(shè)計靈活

木結(jié)構(gòu)建筑可以實現(xiàn)功能空間和零部件的全數(shù)字建模，使得設(shè)計與建造工藝完美結(jié)合。數(shù)字化加工木結(jié)構(gòu)建筑的梁、柱、墻體，可以實現(xiàn)全程工業(yè)化，從而可以根據(jù)功能，定制化設(shè)計室內(nèi)空間，實現(xiàn)較大單體內(nèi)無立柱[10]。另外，木結(jié)構(gòu)設(shè)計可以突破尺寸限制，在施工過程中可以因地制宜地隨時調(diào)整房間布局、門窗位置[11]。同時，因為木結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)建加工與基礎(chǔ)施工可以同時進行，大大縮短施工周期。綜上所述，木結(jié)構(gòu)建筑靈活多樣、可以工業(yè)化量產(chǎn)、又可以個性化定制，能夠滿足現(xiàn)代化建筑的不同需求。

1.4 環(huán)境適應(yīng)性

木結(jié)構(gòu)構(gòu)架包括疊梁式、井干式和穿斗式，不同構(gòu)架的受力體系不同，因此可以靈活地應(yīng)用于不同地域[12]。木材質(zhì)樸天然又親近自然，可以給人帶來溫暖的親近感及認同感，選擇裝配式木結(jié)構(gòu)景觀建筑不僅能盡可能少地破壞林地，保護林地不被占用，還能夠很好地適應(yīng)當?shù)氐淖匀画h(huán)境。

2 木結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)用范圍

在我國，木材是隨著我國古典園林的興起和構(gòu)建技術(shù)的成熟，逐漸由功能性建筑發(fā)展成觀賞性建筑，亭臺樓閣、亭廊軒榭在我國古典園林中隨處可見，此外，柵欄、橋梁、水車等也逐漸演變?yōu)槿藗冇^賞、游覽的景觀[13]。近年來，在國內(nèi)外木材景觀中的運用越來越廣泛，被用來建造成觀鳥屋、木棧道、游步道、景觀橋、休憩平臺、休閑度假木屋、游客中心、民宿及民宿改造、會所、小型酒店、大型酒店、度假別墅、戶外景觀配套設(shè)施、移動房、博物館及養(yǎng)老院等低層、多層、多高層以及公共建筑等各類型建筑中[14]。

3 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在森林公園中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 人與自然和諧共生的體現(xiàn)

木結(jié)構(gòu)建筑從選址、布局到命名都體現(xiàn)著“天人合一”的設(shè)計思想，從而衍生出與人體健康息息相關(guān)的文化載體，建筑好似鑲嵌在自然界中，又是自然的一個有機組成部分[15]?，F(xiàn)代人崇尚木結(jié)構(gòu)建筑的自然質(zhì)樸之美，構(gòu)造木結(jié)構(gòu)建筑，在利用、改造自然的同時又保護自然，這與森林公園的發(fā)展理念一致。

3.2 與森林文化靈活結(jié)合

森林公園內(nèi)資源豐富多樣，除了必要的特色森林風景資源外，還具備地文、水文、天象及人文等風景資源，這些極具特色的資源使其具有了內(nèi)涵豐富的文化價值，可提供包括文化多元性、自然教育、美學價值、社會關(guān)系、知識體系、地方感、文化遺產(chǎn)價值等方面的生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)，而森林公園可以為人們提供木結(jié)構(gòu)的游憩場所及休憩空間，則是對我國傳統(tǒng)建筑文化的傳承以及對當今體驗自然質(zhì)樸之美、時尚健康之美的文化自覺[16]，是與森林文化的靈活結(jié)合。

3.3 可因地制宜創(chuàng)造活動空間

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的施工方法，工業(yè)化生產(chǎn)大大提高了原木的利用率和性能，不再簡單地依靠大徑級原木，從而可以更好地與森林公園的特色資源相結(jié)合，可以因地制宜創(chuàng)造活動空間。在荷蘭Scheelhoek自然保護區(qū)，由402個單元現(xiàn)場組裝成鳥蛋形木結(jié)構(gòu)鳥類觀測站，它在不破壞保護區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境的同時又不驚擾鳥類，還可以完整地被拆解，是木結(jié)構(gòu)建筑因地制宜與自然和諧共處的典型代表。

4 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑在森林公園中的應(yīng)用方案初探

4.1 在森林公園入口處的應(yīng)用

森林公園的入口設(shè)計會通過視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等感官直接刺激和影響訪客對森林公園的直觀印象。在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)科學的理論指導下，通過科學設(shè)計和嚴密計算，木結(jié)構(gòu)建筑能夠應(yīng)用于大型公共建筑以及某些特殊的建筑場合[4]，從而承擔森林公園入口的門戶形象、游客集散、導覽服務(wù)等多重功能[17]。

4.2 在森林公園露營地中的應(yīng)用

露營地是森林公園常見的休憩項目之一，而營地建筑是露營地建設(shè)的重要組成部分。目前，木屋是露營區(qū)主要建筑類型之一。意大利Caravan Park Sexten露營地[18]、奧地利FuGo Campingplatz Drautal露營地、丹麥South Fyn Archipelago海邊露營地[19]、北京龍灣國際露營公園[10]等均采用了造型精美、功能各異的小木屋供露營者使用。木屋設(shè)計靈活，可與森林公園周邊的地形以及環(huán)境相協(xié)調(diào)，不僅能夠提升森林公園的形象，還可以使露營者放松身心、回歸自然[20-25]。

4.3 在森林公園廊道中的應(yīng)用

木廊道常見于我國傳統(tǒng)園林景觀建筑，木結(jié)構(gòu)廊道形式多樣，有雙面空廊、單面空廊、復廊、雙層廊和單支柱廊等不同的樣式，其通透性強，是半室內(nèi)半室外、半明半暗的灰空間[13]。木質(zhì)廊道能夠賦予人們親近大自然之感，并且不會對森林景觀造成破壞，優(yōu)質(zhì)的木材結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)固，不容易腐爛，如果在表面彩繪或刷漆，則具備很好的園林裝飾效果，并且能夠延長木質(zhì)材料的使用壽命[26-32]。因此，木結(jié)構(gòu)的廊道既可以巧妙地分割，又連接著森林公園內(nèi)的各個景觀，方便訪客游覽的同時又與森林公園內(nèi)景觀和諧統(tǒng)一。

4.4 在森林公園水系中的應(yīng)用

森林公園中的水文景觀增加了公園靈動的氣息。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)中的榭和舫可以與公園的水系相映生輝。榭既可臨岸建造，也可在水中建造，是水中平臺；舫是引入園林中的有艙室的船，榭和舫都是人們休憩及觀賞水景的場所。而木結(jié)構(gòu)中景橋不僅具有豐富水景、溝通水域兩岸、增添自然情趣等作用，還具有較高的藝術(shù)性[13]。以上木結(jié)構(gòu)建筑及其特點，則可以滿足現(xiàn)代人“臨水而觀”、“親水而玩”、“近水而閑”、“濱水而居”的游水需求[22]，因此木結(jié)構(gòu)在森林公園水系中的規(guī)劃應(yīng)用前景較好。

5 結(jié)語

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑擁有獨特優(yōu)勢，使其成為我國建筑領(lǐng)域的新熱點。隨著我國木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的相關(guān)政策不斷落實，設(shè)計標準規(guī)范不斷推廣，木結(jié)構(gòu)建筑市場將進一步完善，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑將在建筑行業(yè)中占據(jù)較大份額。而隨著人們對旅游休閑需求的增加，木結(jié)構(gòu)建筑由于能夠更好地融入自然風景中，木材獨有的色澤與質(zhì)感給游客帶來返璞歸真的親切感，并對周邊環(huán)境的生態(tài)破壞度低，會使現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)在我國森林公園中的規(guī)劃設(shè)計中發(fā)揮越來越重要的作用，應(yīng)用前景廣闊。