钢筋混凝土仿古建筑节能做法的思考及实践论文_周峰

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摘要:近些年来,随着国家经济的发展以及古装影视的风靡,复古风潮兴盛,人民群众对于仿古建筑的需求日益增加,因此,大量钢筋混凝土仿古建筑应运而生。本文主要论述了在实际工程常用的混凝土仿古建筑节能做法,就如何在做好节能设计的同时能尽可能还原古建风貌进行了思考及实践。

关键词:钢筋混凝土;仿古建筑;节能做法

引言

因大型木材短缺以及纯木结构仿古建筑在防火、抗震、节能设计方面难以满足公共建筑设计规范要求,常用钢筋混凝土结构做仿古建筑的主体框架,配合木制装饰构件来满足规范及仿古的双重要求。其中,节能做法是影响仿古建筑外观最大的因素,需要根据仿古建筑类型以及保温材料的种类和厚度来选择合理的节点做法。

一、存在的问题

目前的几种节能设计方式中,内保温占室内空间且不利内部装修,自保温造价较高且对材料要求严苛,因此,多采用外保温的节能形式。那么,我们就以外保温为例,谈谈常规混凝土仿古建筑的节能设计会出现什么问题。

屋面:传统木构古建筑屋面由椽子、望板、座浆、瓦等构造组合而成,无保温构造,檐口厚度大概为150mm(不算椽子)。而对仿古建筑来说,需要增加保温层、隔离层、保护层等节能设计,起码会增加100mm厚的屋面厚度,加之钢砼屋面板及抹灰的厚度,会直接让檐口厚度较之传统木构古建筑增加约250mm,这对立面观感是极大的改动,仿古效果大打折扣。

墙面与梁柱:传统木构古建中,梁柱都是采用木结构,刷彩色涂料,外墙通常是清水砖墙或者是白粉墙,颜色、层次分明。而仿古建筑梁柱采用钢筋混凝土体系,外墙为填充墙,如果按常规做节能设计,柱子、梁、墙体被等比例外扩,视觉上角柱会变大,中柱会变小,梁和墙则浑然一体,无法区分,特别是保温层较厚的严寒和寒冷地区,建筑如同穿了厚重的棉衣,体态臃肿,根本无法体现古建筑凹凸有致的美感,达到仿古的效果。

门窗:门窗是古建筑的一大特色,“户牖”是中国古建筑的细节构件,无论是其通风采光的功用,还是其精雕细琢的精美,都能深刻体现出中国古代匠人对美的“匠心”。然而木门窗的气密性、水密性和节能系数无法满足门窗的节能设计标准,如果只是为了满足节能要求而采用普通断热铝合金门窗,那就大煞风景了,因此门窗也需要特殊处理。

二、解决的方法

以上种种问题并非无法处理,完全可以通过思考提出合理的设计来弥补或者减少影响,下面我们就来谈谈各部位较为常用的节能做法。

屋面:屋面的主要问题在于檐口厚度,是较为容易解决的问题,特别是较大体量的宫殿式、庙宇式古建,其增加的厚度在视觉上可以忽略,可不做处理,主要需要处理的是小体量的硬山、悬山顶的民居型古建。处理的方法有两种:第一种为双层屋面法,第二种为“Z”型屋面法。双层屋面(如图一),顾名思义,就是在现浇屋面上做完保温设计后再加一层木屋面,这样,可以将混凝土结构完全用木结构包起来,从而达到既保证仿古效果又满足节能设计的效果。此种方法造价较高、工艺复杂,比较适合高端的项目。“Z”型屋面法就是以外墙为分界,墙外出挑部分不做节能设计,墙内部分屋面降低适当的高度,使屋面板形成“Z”型,将保温构造嵌入凹槽内,这样,相对于木结构,只增加了屋面板的厚度,大大减少了屋面厚度对仿古效果图的影响。此种方法比较常用,适合推广。

图一:双层屋面做法

墙面与梁柱:墙面与梁柱的主要问题在于如何在满足节能设计的同时做出古建各部分构件以及保证各构件的比例合理。夏热冬冷、夏热冬暖以及温和气候分区的仿古建筑外墙可以采用无机保温浆料做保温层,通常不会很厚,因此,可以不做太多的处理,稍稍注意构件比例就行了。我们重点要说的是寒冷及严寒气候分区的仿古建筑,此类地区的外墙保温比较厚,无法按常规进行节能设计,那如何解决呢?小体量的硬山、悬山顶的民居型古建可以将基层完全做平,立面构件完全由木构件外包完成(如图二),柱子部位外贴半个木柱,大梁与穿枋用木龙骨架在保温层之外,梁头做在半柱之上,木椽子倒钉在屋面之下,从而达到以假乱真的效果。较大体量的宫殿式、庙宇式古建,由于通常是歇山顶以上级别,柱子大而粗,经常上下贯通,不能用外贴木构件的方法,可以根据不同保温层的厚度,经过计算,适当的放大角柱,缩小中柱,放大或者缩小梁的截面,来修正保温层厚度带来的梁柱等大构件比例误差,小构件仍可使用木制外贴的方法。

门窗:古建的门窗实用及艺术的完美结合,如何将断热铝合金门窗的性能和木门窗的艺术造型结合成一体是主要需要解决的问题。通常的处理方法有两种,一种是双层门窗法,就是先做一道断热铝合金推拉门窗,外侧再做一道无玻璃的外平开木门窗,将铝合金门窗遮挡起来,此种方法不是很实用,特别是开门很不方便,但是仿古效果是最好的,可以用在那种不常开门窗的功能性仿古建筑;另一种方法是采用仿木铝合金门窗,包括了仿木纹铝合金和铝合金外包木两种,仿木纹铝合金最为常用,造价低,效果一般,要求不高的仿古建筑可以采用,铝合金外包木造价高,效果好,适用较为高端的项目,采用以上两种门窗都需要将门窗造型适当简化,门窗内部构件不可做的太细太复杂,因为铝合金仿木能力有限,否则会大大提高造价及自身耐久性。

三、结束语

中国是历史悠久的文明古国,经过几千年的变迁,我国的建筑得到不断的发展和创新,形成了独具风格的艺术风格和建筑体系,古建筑从材料选取到结构形式以及细节装饰都有完整的技术传承。到了新时代,建筑被赋予了新的功能和要求,混凝土仿古建筑节能设计做为新技术、新要求的重要组成部分,需要广大同仁能展开头脑风暴,不能为了新功能、新要求而抛弃旧传统、旧艺术,而是应该承担起传统建筑在这一时代的发展创新的责任,同时希望有关部门在制定规范的时候能适当考虑仿古建筑的特殊情况,共同努力,用新材料,新方法来展现传统古建筑的魅力,使之得以更好的传承和发展。

参考文献:

[1]吴伟. 仿古建筑屋面施工注意问题[J]. 建筑工程技术与设计, 2015(6).

[2]姜磊, 程建军. 混凝土仿古建筑设计与施工[J]. 施工技术,2013, 42(14): 106-108.

论文作者:周峰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/10

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