摘要:建筑是我国发展极为迅速的一个行业,并且伴随着社会的进步在不断的进步,但是建筑过程中的设计仍然有所欠缺,因此,我们需要从传统的建筑中找出能够融入现代建筑的优点,使得现代建筑能够将传统建筑结构的优点运用到工程设计中,本篇文章主要依据现代社会建筑的工程设计,对中国木结构的古建筑中所包含的设计思想进行了全面详细的分析。
关键词:古建筑;木结构;概念设计;结构体系
一、建筑体型
在建筑的概念设计中,最为重要的就是如何确定建筑的整体结构方案,并且在结构方案中最为主要的一点就是建筑的外形构造,通过历次地震的发生时建筑的反应结果来看,建筑的抗震能力与建筑的外形构造有着直接的关系,通常来说,建筑体型是否均匀、是否对称、是否规则等都会给建筑的抗震性能带来巨大的影响,如果说建筑的体型过于不均匀,不对称,不规则,那么建筑自身结构的抗震能力,必然会在地震中受到破坏,从而增大建筑发生倒塌的几率。
1.1平面结构布置
我国目前的木结构古建筑从平面上的布局来看,大多数都采用的是六边形、八边形、矩形、方形以及圆形来作为建筑中的较为对称的几何结构,并且都极为均匀、对称。一般矩形的房屋长宽之比都不会超过2,这样就极大的防止了建筑由于过长的原因而受到地震的大面积影响,减少了建筑在地震中的扭转力;八边形、六边形等建筑平面绝大多数都是多轴向对称的,由于其结构的原因,其自身能够较好的抵抗来自任何一个力面的阵地影响,拥有更好的抗震能力。同时,较为稳定的建筑结构还能够极大的减少受到的风压影响,可以使得木结构建筑在抗震能力强的同时还能抵抗较大的风力。
我国现存最古老的木塔一建于辽清宁二年(公元1056年)的山西应县佛宫寺释迦塔,就是平面为正八边形的一座建筑,在过去的900多年中,经历了多次地震,仍然屹立如初.建筑平面抗震要求的均匀性主要指的是结构的均匀性,即主要抗侧力构件的布置要均匀,尽量使建筑物的质量中心与抗震结构体系的刚度中心的位置接近。以减小地震作用下产生的偏心扭转的影响.木结构古建筑中的抗侧力构件主要指的是柱子,因此,柱网的布置也就决定了整个结构体系的抗侧刚度的分布.
1.2竖向结构布置
在建筑的抗震性能中,建筑自身竖向的宽高比是否恰当,能够直接影响到整个建筑性能,这也是建筑物体衡量其自身抗倾覆能力的一个标准。通过目前调查的众多工程实践情况来看,建筑的框架结构最适宜的宽高比就是3-4,若是建筑并非处在地震区范围内,那么其宽高比在5以内就是极为合适的。我国目前仍然存世的木结构古建筑中,最高的就是某县的木塔,它整个建筑结构的高度相当于现代社会23层的混凝土结构建筑,但是它的宽高之比仅仅只有2:3。在传统的建筑建造古书中就明确的对建筑结构宽高比尺寸进行了限定,也就是:柱体虽高不越间之广。这种说法实际上就是对建筑的宽高之比进行了明确的限制。
二、结构体系
建筑的结构体系对于整个建筑的力学结构影响极大,一个能够具有良好抗震能力的建筑结构体系必须要有极高的荷载、抗拉能力,尤其需要具有的就是整体结构的稳定性,这样才能够更好的抵抗地震对建筑产生的作用力。我国的传统木结构建筑通常来说所运用的结构体系与现代建筑的结构体系是相差无几的,都是通过柱体和枋并良好的运用榫卯结合技术使得整个建筑各个部分都能够较为稳定的连接在一起,从而使得建筑结构拥有了多层减震、抗震的结构体系,其中的关键部分就是建筑的柱体脚与柱体的基石这两者之间的连接层、辅助层以及榫卯所构造的结构。
柱子是浮搁平置于础石之上的,连接特性类似于铰接,而现代结构中的连接方式为刚接.结构的竖向力由柱子传递给基础,然后分散到地基之上.如果说现代结构中柱与基础连接的刚性节点是依靠“抗”来承受水平荷载的话,那么木结构则是“抗”与“放”的结合.在风荷载及较小的地震作用下,结构利用柱与础石之间的摩擦力来抵抗水平荷载,但当水平荷载超过础石所能提供的摩擦力的时候,柱就开始在础石表面滑动,使结构底部剪力始终保持为常数――柱与础石之间的滑动摩擦力,有效地减小了地震的影响,达到了隔震的效果.殿堂式建筑中的铺作层是由安置在额枋或柱头之上并由梁枋纵横相连的多组斗棋组成的承重木构架的构造措施古建筑的承重体系是由柱子和额枋通过榫卯连接而成的柱架系统以及由梁袱层层相叠而成的抬梁式梁架系统组成的.
2.1柱架系统
柱架中的柱子不但外观形式上做了形式优美的卷杀处理,而且还有生起和侧脚等特殊做法,这些做法具有的很强结构意义.古建筑物的正立面上,每个开间的柱高并不相同,而是自当心间的平柱向两侧的角柱逐渐增高,这就是柱的“生起”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆《法式》对用柱之制的描述:“凡用柱之制,至角则随间数生起角柱.”又对生起的尺寸做了具体规定:“三闻生起二寸,五间生起四寸,七间生起六寸,九间生起八寸,十一间生起一尺,十三间生起一尺二寸”.图2所示的为五间生起四寸.角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用,不但造就了这种形制地位最高的古建筑从心间到尽间曲面上扬的优美的弧形立面效果,而且具有深刻的力学及结构意义。
2.2粱架系统
历史资料记载的最大跨度的梁袱为十椽袱,若用单梁直接承受上部屋盖重荷,则梁的截面高度要120份高,转换成现在的尺寸单位为2 m以上,如此粗大的木材很难找到.叠梁的出现,解决了这一问题。
三、在现代建筑当中如何承袭古建筑中的文脉思想
3.1在古建筑基础上设计的现代建筑要有其时代性
现代建筑和古代建筑,在建筑时间、建筑功能、建筑方式等很多方面都存在着很大的差异。现代建筑承袭古代建筑中文脉思想的时候要重视两者之间的差异,不能在进行建筑设计的时候照搬古建筑设计的文脉思想,要使现代建筑具有其时代性。使现代建筑设计具有时代性,也不是意味着在进行建筑设计的时候可以完全摈弃古建筑设计中的文脉思想,这样就会对古建筑设计中的文脉思想造成毁灭性的破坏,违背了承袭古建筑设计中文脉思想的意义。在古建筑基础上保持现代建筑的时代性的最科学的方式是使古建筑设计中的文脉思想和现代建筑设计具有一定程度的协调性。具体来说,现代建筑设计和古代建筑设计在造型等方面可以不用完全的相同,取得协调的方式可以是现代建筑设计和古建筑设计中的文脉思想在形体、色彩、风格、气势等方面具有一定的协调性,这种承袭古建筑设计中文脉思想的方式是中外在建筑设计实践当中总结出的科学的方式,对于古建筑设计中文脉思想的延续和现代建筑行业的发展具有重要的意义。在承袭古建筑中的文脉思想的时候,现代建筑设计不能只考虑古建筑文脉中的造型、色彩等方面,要对古建筑依赖的周边环境进行可续缜密的分析,这样才能从整体上浮古建筑设计中的文脉思想进行把握。
4.2现代建筑设计要和古建筑设计中的文脉思想具有一致性
一致性的要求主要表现在我国文物保护中对古建筑的修偷敝小P薷椿倩档墓沤ㄖ的时候做到新旧一致主要有两种方式。一种是完全一致,另外一种就是新建筑的风格和环境上和古建筑具有一致性。新建筑和古建筑完全一致是文物保护中修复古建筑当中最容易取得效果的方法,但是也是最难做到的一种方式。这主要是因为,古建筑大多跨越的时间较长,在修复的过程中很难对古建筑的设计理念和文脉思想进行准确的把握。而且古建筑在长时间的历史发展中,遭受过多次的破坏和多次的修复,使古建筑本身具有各时代的构件和沉杂的色彩,我们在修复古建筑的时候很难分辨古建筑中的时代特点。新建筑在风格和环境上和古建筑具有一致性,主要是说在修复古建筑的时候不要对古建筑的设计形式、构成结构等方面照搬,要用时代化的手段对古建筑进行修复。梁思成先生对隆兴寺建筑保护提出的不要“涂脂抹粉”,要“输血打针”就是强调在文物保护中要注意历史的环境和风格。
4.3现代建筑设计与古建筑设计中的文脉思想具有协调性
在现代建筑设计中保持与古建筑设计中文脉思想的协调性是承袭古建筑设计中文脉思想的重要手段。现代建筑设计和古建筑设计的协调性是一个抽象的概念,其实现主要是通过设计者的专业素质和古建筑设计中文脉思想的认识角度等的把握。设计者把握现代建筑和古建筑设计中文脉思想的协调性的关键在于建筑物的体量、造型、色彩、装饰、细部处理等。代建筑和古建筑设计文脉思想的协调性的实现方式有渐变式的实现,也有突变式的实现。渐变式的实现方式符合人们的欣赏眼光,是实现现代建筑和古建筑设计文脉思想协调的常用做法。突变式的实现方式虽然与人们的欣赏习惯有些出入,但是也能使现代建筑和古建筑设计文脉思想取得整体的协调。比如美籍华人建筑师贝津铭设计的华盛顿图书馆东馆就是突变实现方式的典范,在原有的设计中,华盛顿图书馆西馆采用的是圆拱顶的对称的古典式矩形设计,在新馆设计当中用地道把新旧建筑联系起来,也将他们的距离拉伸开。在新馆的设计中采用的是三角形用地,完全舍弃了古典的手法,但是在墙面建筑用材、体形大小等多方面取得了与原有建筑群的协调。
结束语
文脉思想对于我国建筑行业的发展和对于我国建筑文物的保护工作的开展具有重要的意义。在现代化的建筑设计中要遵循文脉思想,在建筑中建立好现代化的文脉体系,做好对古建筑文脉的承袭,使我国建筑中的文脉发展具有连续性。
参考文献:
[1]薛建阳,古建筑木结构燕尾榫节点刚度分析西安建筑科技大学学报2016.23
[2]隋龚.中国古代木构耗能减震机理与动力特性分析西安:西安建筑科技大学2015.1
[3]张鹏程.中国古建筑木结构模型的振动台试验研究土木工程学报2014.155
论文作者:何健雄
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/13
标签:古建筑论文; 建筑论文; 文脉论文; 结构论文; 思想论文; 木结构论文; 建筑设计论文; 《基层建设》2019年第9期论文;