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傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)和美學(xué)表現(xiàn)上的精髓與創(chuàng)新！

引言

近年來，人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，我國建筑行業(yè)大力發(fā)展應(yīng)用木結(jié)構(gòu)這種綠色材料的現(xiàn)代建筑。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑不但要滿足人們回歸自然、返璞歸真的愿望，而且要實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑美的追求，對(duì)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)的表現(xiàn)成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn) [1]。文章從美學(xué)理論出發(fā)，研究了材料組合方面以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)方面對(duì)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)的影響。

建筑美學(xué)理論與建筑設(shè)計(jì)的關(guān)系

1.1 建筑美學(xué)理論的概念

美學(xué)是哲學(xué)的一個(gè)分支，而建筑美學(xué)是指將建筑學(xué)和美學(xué)融合起來，用以研究建筑中關(guān)于美和審美的一門學(xué)科。英國美學(xué)家羅杰斯·斯科拉頓于 20 世紀(jì)提出了這個(gè)概念，被認(rèn)為是建筑美學(xué)的創(chuàng)始人，他利用了美學(xué)的理論和知識(shí)，從審美的角度研究了建筑的基本屬性，即實(shí)用性、公共性、技術(shù)性、地區(qū)性和總效性。建筑美學(xué)影響深遠(yuǎn)，將美的原則如主從關(guān)系、對(duì)比與微差、均衡與穩(wěn)定、韻律與節(jié)奏、比例與尺度等應(yīng)用與建筑，將美的裝扮賦予建筑，將會(huì)建設(shè)出符合社會(huì)、人文價(jià)值的建筑。

▲圖 1　四川眉山東坡書院（圖片來源：https://www.gooood.cn/dongpo-academy-china-by-janson-xian-architect-associates.htm）

1.2 美學(xué)理論與建筑設(shè)計(jì)的聯(lián)系

一直以來，我們都在建筑上耗費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力，而古羅馬作家、建筑師和工程師維特魯威早在公元前就提出了建筑的三法則，即實(shí)用、堅(jiān)固和美觀。隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的方法千差萬別，對(duì)建筑美觀的表達(dá)也各有千秋。

要將建筑設(shè)計(jì)和建筑美學(xué)有機(jī)結(jié)合，理清兩者的關(guān)系。體現(xiàn)美感，就要在設(shè)計(jì)中注意把控建筑形態(tài)和色彩等要素，同時(shí)還要考慮建筑的功能需要，如安全性、舒適性等。在具體的實(shí)際設(shè)計(jì)中，每位設(shè)計(jì)師都有自己的側(cè)重點(diǎn)，但美感和實(shí)用性要兼具，不光要滿足安全、實(shí)用的最低要求，還要達(dá)到人們對(duì)美觀的追求標(biāo)準(zhǔn)。隨著建筑工藝及科技水平的發(fā)展，人們對(duì)美觀的追求也會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的演化

中國是傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的主要發(fā)源地，無論在技術(shù)構(gòu)造層面還是文化層面，中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑均領(lǐng)先于世界。經(jīng)過幾千年的積累，木結(jié)構(gòu)建筑在中國正進(jìn)行著由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的演化。

2.1 傳統(tǒng)木構(gòu)建筑

我國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑通常以原木和方木為構(gòu)件，結(jié)構(gòu)形式主要分為抬梁式和穿斗式。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑取材于自然，受當(dāng)時(shí)的施工技術(shù)等限制，存在以下幾點(diǎn)不足：（1）受基礎(chǔ)承載力及荷載因素影響，傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑層數(shù)受到限制，無法建得很高，且梁架體系很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的建筑空間，一般內(nèi)部空間都較為局促。（2）因缺乏有效的防護(hù)工藝，木材建筑易生蟲而受侵蝕。（3）天然的木材不耐水火，防火性能差。（4）古代人們過于依賴木材導(dǎo)致樹木砍伐嚴(yán)重，森林資源遭到破壞。

2.2 現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑主要分為輕型木結(jié)構(gòu)建筑、膠合木結(jié)構(gòu)建筑、原木結(jié)構(gòu)體系以及由木結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)組合的體系。

2.2.1 輕型木結(jié)構(gòu)建筑

主要是指由木構(gòu)架的墻體、木樓蓋以及木屋蓋組合的體系，其材料主要是規(guī)格材、木基結(jié)構(gòu)板以及石膏板，通常適用于三層及以下的民用建筑。

2.2.2 膠合木結(jié)構(gòu)建筑

膠合木結(jié)構(gòu)體系是用 20~45 mm 厚的鋸材膠合形成的層板作為木構(gòu)件形成結(jié)構(gòu)體系，承重構(gòu)件主要采用層板膠合木形成單層或多層的建筑。

▲圖 2　加拿大列治文冬奧會(huì)橢圓速滑館（圖片來源：http://www.doc88.com/p-4167044086304.html）

2.2.3 原木結(jié)構(gòu)體系

原木結(jié)構(gòu)指以規(guī)格統(tǒng)一的原（圓）木、方木、膠合木堆疊而成，集承重體系和圍護(hù)結(jié)構(gòu)為一體的一種結(jié)構(gòu)體系。傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)是用木頭和手斧刻出來的，有棱有角，規(guī)范而整齊。

木結(jié)構(gòu)組合體系：木結(jié)構(gòu)組合建筑是指由木結(jié)構(gòu)和其他材料，如鋼材、砌體、鋼筋混凝土等不可燃燒結(jié)構(gòu)或構(gòu)件共同組成的結(jié)構(gòu)體系。雖然現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑和傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的主要材料都是木材，但是本質(zhì)上主要有以下三點(diǎn)區(qū)別：

（1）材料的加工：傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的木材對(duì)采用沒加工過的原木，存在很多缺點(diǎn)，如易腐蝕、易燃，而現(xiàn)代木構(gòu)建筑使用的木材都是加工后的材料，各種性能都經(jīng)過了改良，材料和規(guī)格都有所不同。

（2）結(jié)構(gòu)體系的不同：傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)體系主要是梁柱式體系，現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)類型更加豐富，如輕型木構(gòu)體系和混合木結(jié)構(gòu)體系等。（3）連接方式的不同：傳統(tǒng)木構(gòu)建筑多為榫卯連接，現(xiàn)代木構(gòu)建筑多用金屬連接件連接而成 [2]。

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的美學(xué)表現(xiàn)

在使用功能和安全性外，建筑的美學(xué)表現(xiàn)是建筑優(yōu)劣的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑而言，不同材料之間的組合方式以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)是影響其美學(xué)表現(xiàn)的兩個(gè)重要因素 [3]。

3.1 肌理表達(dá)

3.1.1 木材肌理

木材本身具有獨(dú)特的材料肌理和效果表達(dá)，利用其天然質(zhì)地即可創(chuàng)造良好的視覺效果。不同的木材能產(chǎn)生不同的肌理，從而有不同的美學(xué)表現(xiàn)，常用的木材類型如下：

（1）火燒板：火燒板傳統(tǒng)叫法為燒杉板，其耐腐、耐高溫并且適宜南北方氣候。通過不同的火燒程度和人工處理，產(chǎn)生不同的肌理，如斧劈肌理和瓦片肌理。

（2）谷倉板：主要品種是老松木實(shí)木復(fù)合板，過去應(yīng)用于民宅、倉庫和廠房的墻板、望板和地板等，因表面氧化形成的獨(dú)特灰色質(zhì)感不是人為裝飾能實(shí)現(xiàn)的。

（3）日本檜木：檜木僅見于北美、日本和臺(tái)灣地區(qū)，因材質(zhì)色淡且紅、質(zhì)地細(xì)而結(jié)實(shí)也被廣泛使用，日本著名建筑師隈研吾在牙科博物館項(xiàng)目中利用其肌理產(chǎn)生了較好的美學(xué)表現(xiàn)。

3.1.2 組合肌理

隨著現(xiàn)代技術(shù)工藝的發(fā)展，新型材料日益增多，目前應(yīng)用較多的是膠合木和正交膠合木（CLT）。現(xiàn)代木材質(zhì)制作技藝可以將多種材料進(jìn)行組合，如混凝土、玻璃、鋼材等。不同材質(zhì)的組合往往可以形成材質(zhì)間的對(duì)比。

（1）木材和鋼材的組合

膠合木是一種新型材料，一般采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與之連接，膠合木和鋼材是一暖一冷的組合，暖色的木材質(zhì)和冷峻的鋼材形成對(duì)比，形成良好的視覺效果。同時(shí)，這兩種材料在各自性能上也是互補(bǔ)關(guān)系，鋼材質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，抗壓和抗拉能力也很高，可用于受力強(qiáng)度高的節(jié)點(diǎn)部位。

（2）木材和混凝土的組合

木材的防潮能力差是材料自身特點(diǎn)，即使在現(xiàn)代工藝手段下也不可避免，所以設(shè)計(jì)師可以將木材的端部架在混凝土結(jié)構(gòu)的上方，這樣可以保持木材的干燥，防止雨水從端部侵入木材。從材質(zhì)質(zhì)感上說，混凝土和鋼材不同，沒有工業(yè)痕跡，與木材組合起來自然、和諧、輕快，使建筑與自然融為一體。

（3）木材和玻璃的組合

玻璃起源于地中海東岸，早期是不透明的，隨著發(fā)展變?yōu)榱艘环N通透、清澈的材料，這樣的材料與封閉、緊密的木材組合在一起，一虛一實(shí)，相互對(duì)比又相得益彰，木材紋理的顏色、質(zhì)感都得到了加強(qiáng)。

四川眉山的東坡書院（圖 1）選址于眉山珉江畔，建筑整體給人一種輕盈感，延綿起伏的屋頂呼應(yīng)峨眉山起伏的山勢，借助湖光水影，水陸交替。屋頂三大片天窗為室內(nèi)閱覽空間提供了良好的自然光線，與屋檐下連貫的落地玻璃一起，創(chuàng)造出通透、流動(dòng)的空間，讓建筑“浮”出水面。

3.2 結(jié)構(gòu)建構(gòu)的美學(xué)表現(xiàn)

在現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的表現(xiàn)中，通常采用結(jié)構(gòu)和建筑統(tǒng)一的方法，很多時(shí)候結(jié)構(gòu)構(gòu)件既是結(jié)構(gòu)體系中的重要部分，又在建筑空間形態(tài)的美學(xué)表現(xiàn)中起重要作用 [4]。

3.2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理組織

現(xiàn)代重型木結(jié)構(gòu)建筑中的結(jié)構(gòu)桿件一般都是外露的且數(shù)量很多，如果將其有組織、有變化地排列，這些結(jié)構(gòu)桿件不光可以起到承受荷載作用，還會(huì)形成良好的美學(xué)效果和韻律感。

如加拿大的列治文冬奧會(huì)橢圓速滑館的屋頂（圖 2）使用了 14 根曲梁，每根曲梁由 4 根24.7 m 長的膠合木組成，相同的構(gòu)件保持一定距離，進(jìn)行連續(xù)、重復(fù)的排列，形成了韻律感。

▲圖 3　溫哥華范度森植物園游客中心（圖片來源：https://canadawood.cn/wp-content/uploads/2018/09/120214_WH_Apr_VDusen_009_12649.jpg）

3.2.2 結(jié)構(gòu)單元的排列組合

貝爾三維網(wǎng)架的發(fā)明打開了結(jié)構(gòu)單元的大門，這一概念的確立，促進(jìn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配式的生產(chǎn)。以一個(gè)結(jié)構(gòu)單元為母體進(jìn)行變化、排列組合，可以形成多種不同形態(tài)。

對(duì)建筑師來說，對(duì)結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行結(jié)構(gòu)形態(tài)的設(shè)計(jì)創(chuàng)作是常用的手法，可以創(chuàng)造出良好的視覺感受，體現(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu)美。

位于溫哥華的范度森植物園游客中心（圖3），將建筑內(nèi)部和外部設(shè)計(jì)成起伏的景觀，在建筑和景觀之間找到平衡。“花瓣?duì)睢逼鸱木G色屋頂靈感來自原生蘭花，建筑結(jié)構(gòu)是由多個(gè)放射性花瓣?duì)畹哪窘Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元通過變化、拼接形成屋頂，其形式的確定并非純粹的形式主義，而是基于受力合理性考慮。從室內(nèi)仰視屋頂，結(jié)構(gòu)單元有規(guī)律地排列組合自然形成了藝術(shù)美。

結(jié) 語

在大力發(fā)展綠色材料的環(huán)境下，現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展前景良好。有著幾千年木結(jié)構(gòu)建筑文化和技藝沉淀的中國，不光要繼承傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)和美學(xué)表現(xiàn)上的精髓，還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代建筑美學(xué)予以創(chuàng)新。目前建成的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑較少，對(duì)木結(jié)構(gòu)美學(xué)表現(xiàn)的理論研究不夠深入，實(shí)際上影響現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)的因素眾多。本研究僅對(duì)木材肌理、材料組合方面以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)方面進(jìn)行了探討。在未來木結(jié)構(gòu)建筑的實(shí)踐上應(yīng)進(jìn)一步挖掘自身美學(xué)表現(xiàn)的優(yōu)勢，改善建筑品質(zhì)。

（責(zé)任編輯：何雯麗）