分类选择: 半岛体育电子 行业新闻
木材建造木结构十半岛电子篇
作者:小编    所属栏目:【半岛体育电子】    时间:2023-06-21

  所谓耐火建筑物,在建筑标准法上就是具有最高水平的防耐火性能的建筑物,就是说,即使是在暂时得不到消防救援的情况下,也不会在火灾中及火灾后倒塌的建筑物。它的防火性能要求针对建筑面积规模很大,高层、有不特定多数人员使用,要求一定避难时间的饭店、剧场、学校及共同住宅等。相对于准耐火建筑物要求“在火灾中不会坍塌”的标准相比,耐火建筑物要求“火灾后也不会坍塌”。

  2000年施行的修改建筑标准法将耐火建筑物的做法定位为以下3个基本标准。

  ①各主要结构部分(墙,柱,梁,地面,屋面、楼梯)均采用。耐火结构(法2条九号之二)。

  ①主要结构部分要确保国土交通省告示的耐火性能验证法规定的安全性(法2条九号之二)。

  ①主要结构部分作为要符合标准要求的内容,需要接受国土交通大臣的认定(法2条九号之二)。

  那么,如果采用木结构修建上述耐火建筑物,又将如何考虑好呢?所谓耐火建筑物,就是即使在得不到消防救援的场合,也不会因火灾扩大而倒塌的建筑物。人们常常认为:“木材燃烧后就化为碳化层(隔热层),阻止热量向内部传达,因此,构件断面越大,火越不容易向内部燃烧”。这话虽然不假,但是木构件一旦表面着火,之后就会不断地被周围的热量加热,很难自己灭火。所以,如果不放水灭火任其燃烧的话,就会全部烧尽。为此,要实现火灾后也不会坍塌的具有耐火性能的木结构建筑物,或者采取不燃的结构主体,或者部分燃烧直到燃烧自然停止,由剩下的断面支撑着建筑物不倒塌。例如梁、柱等主要结构部分具有①及②的性能,或是设计手法采用③那样的方法。

  ②在梁,柱的剖面中加人停止燃烧的材料,使得梁、柱构件即使外侧燃烧也会中途停止,不会烧到内部。

  ③木材的使用只限定在因火灾加热影响最小的部分(例如烧不到木材)。其中,①与②主要是上述方法A(各主要结构部分采用耐火结构等)的耐火建筑物,③则是方法B,方法C的建筑物。

  现在介绍一些基于这种考虑建设的实例。首先是方法A的实例,它的各主要结构部分的耐火构造(楼梯、屋面耐火30分钟,其它为耐火1个小时的耐火结构)都取得了国土交通省大臣认定,是这些构件组合而成的建筑。木结构的构造体用强化石膏板做防火被覆,可以保证结构体在所定的火灾中不起火。对于1个小时的火焰加热防护,采用15mm厚的强化石膏板和21mm厚的强化石膏板做层叠铺设,而对于30分钟的加热防护,一般采用15mm厚的强化石膏板和12.5mm厚的强化石膏板层叠的做法。目前,木结构主要结构部分采用耐火结构的做法,除了上述使用强化石膏板做耐火被覆的方法外,还有表1的做法。这些做法各有特点,有的用石膏板包裹木材使木材不外露,有的将钢结构内藏在层积构件中形成混合结构。这些方法在工程中使用过的有方法1和方法3。方法2也已经有若干企业和机构在进行技术开发,部分构件已经取得了大臣认定。

  按照做法A,在主要结构部分采用耐火结构的设计中,要防止建筑物倒塌和确保避难安全,支撑垂直受力(长期荷载)的构件也必须具有防耐火性能。即,只要“主要结构部分(墙、柱,梁、地面、屋面、楼梯)”具有耐火性能就可以了,而对于只抵抗地震和风荷载等水平力的斜撑构件,则不一定考虑耐火结构。这是因为与钢结构的支撑位于同一位置的关系。

  下面列举一个做法B的实例,那就是兵库县自然学校的“森林之馆”。该馆的设计依据国土交通省告示的耐火验证法,针对所设定的火灾,木结构的主要结构部分(梁、屋面)的温度不会上升到木材的着火温度(260℃),即可以确认木材不会起火。这主要是因为吊顶很高,使火源被限定在局部(限定可燃物)。目前有很多体育馆和穹顶建筑的屋面框架和屋架采用木结构。

  最后是方法c的实例,大馆树海穹顶和高知学艺高中体育馆。根据高完成度设计法,需要确认火灾时的安全性半岛电子,每栋建筑都要取得国土交通大臣的认定。对于与上述方法B同样设定的火灾,主要是需要确认木结构主要结构部分(梁、屋顶)的温度不会上升到起火温度(260℃),例如最近完工的JR四国高知车站的设计(内藤广建筑设计事务所),一旦由于电车火灾引起木结构主要结构部分(梁、屋顶)着火,电车内的可燃物烧尽后,木结构主要结构部分的燃烧自然停止了。由烧后残剩的构件断面保证屋架的结构安全,这是经过木材燃烧实验和计算确认的。其它的还有爱媛县武道馆、所泽市民体育馆,秋田县立武道馆,木之花穹顶(宫崎县)半岛电子,良综合运动公园体育馆(鹿儿岛县)等建筑,它们的特点都是屋架为木结构的耐火建筑物。这些建筑多为公共建筑,希望大家能进去亲身体验一下大框架木结构建筑的魅力。

  以上都是木结构耐火建筑的实例,做法A的设计考虑是,对在火灾中会受到加热危险的木构件用石膏板和木材做耐火被覆,使之不会燃烧。做法B、做法c的设计考虑是,火灾时将火源控制在局部(限定可燃物),对于像体育馆与穹顶球场等用途的建筑物,常见的做法是对不可能起火的部位采用术结构。总之,火灾时木结构的结构主体不能燃烧或者不会继续燃烧,在这一点上要满足相同的功能。

  如上所述,由于2000年的防火法令中的性能规定,使得建设木结构耐火建筑物成为可能。另一个较大的变化是,明确了城区木结构住宅外墙与屋檐底部必要的防火构造及准防火构造等的性能要求,并规定了各个部位的防火实验方法。根据这一系列的规定,即使是像传统做法那样木材外露

  的做法,要通过法规或规定要求,就要做防火构造和准耐火结构。受此规定要求,各方面进行了防火技术的开发。半岛电子近年,把仅仅使用抹土墙和木材构成的外墙看作防火结构,仅用木材构成的檐底看作准防火结构,在市区木结构建筑上,出现了用木材作外部构件的设计和传统外观比较自由的设计。下面介绍依据这些技术开发和法令的设计实例。

  在城区指定准防火地带和法规22条区域建设2层住宅时,必须满足如下规定。外墙有燃烧蔓延危险的部分(距用地红线m以内的部分等),必须采用防火构造c可经受30分钟的室外火灾)和准防火性能c可经受20分钟的室外火灾,不得在准防火地区使用)。这是因为当邻家发生火灾时,为了防止火灾通过外墙轻易进入建筑物内部,外墙要具有一定的防火性能,使得外墙不致坍塌(非损伤性)外墙室内一侧的表面温度不得上升到200℃以上。

  在传统做法的抹土墙和柱子之间插入厚厚的板子,这种嵌入式板墙的防火性能在2000年改正标准法施行令以前研究的不多,但是随着近年对传统木结构的重新评价之机和生态学的高潮,进行了各种场地实验。抹土墙就是用竹子的基底和土构成的,由于土不会燃烧所以只要能保证厚度就具有隔热性。而构成板墙的木材,一般会认为有燃烧危险,但是燃烧边缘的碳化层会形成隔热材料,因此,断面越大、有足够的厚度,火势就很难烧进内部。这种燃烧前进速度称作碳化速度,大概在0.6-1.0mm/分钟。像大断面的层叠构件接近0.6mm/分钟,15mm左右厚的板材大概在1.0mm/分钟。另外,由于木材含有水分(平衡含水率在10%-15%左右),因此即使表面燃烧 内部和里面也很难超过100℃。所以即使只有15mm的厚度也有15分钟的隔热性能。

  从房屋外侧对用不燃材料(土)和燃烧前进困难的材料(木材)做成的外墙进行加热实验来看,只要土和木材的厚度足够,内侧(室内侧表面)的温度就很难上升,具有很好的隔热性。一般的土墙建筑,土的涂层厚度约为60mm,加热1小时以后,内侧温度也只在100℃左右。而45mm厚的木墙,加热45分钟后的内侧温度也没超过100℃。但是木材有木结等弱点,需要用不燃性油灰抹住。

  由于这些墙多是露柱,露梁的明柱墙,柱子燃烧造成的断面减少将影响到非损伤性能(不破坏性能),因此常认为这是明柱墙的弱点。虽然柱子明露容易使断面减少,但是只要室外一侧采用整墙,墙在柱外侧15mm左右,就可以保证防火构造上需要的30分钟的非损伤性能。即明柱墙结构只要设定的火灾时间是30分钟左右,就可以毫不费力地抑制柱子的纵向弯曲。

  根据近年的研究成果,2004年7月的国土交通省告示第787号,788号对拣土墙的准防火性能与防火构造给以了肯定。已经有住宅建设使用上了这种结构。

  木质材料是一种天然的建筑素材,具有不可替代性,在园林景观建筑中采用木结构最大的特点在于自然气息的引进,能够带给游人一种回归自然、返璞归真的感受。当前在园林景观的建设中,木结构具有其他建筑结构所不能取代的作用。在园林景观设计中,对传统木质结构合理的设计加工,能够形成很多具有特色的景观建筑,这是木结构建筑的很大优点,如亭、廊、榭、枋、花架等,这些木结构建筑及小品的使用给人一种清新自然的感受,很好地烘托园林的主题。传统的木结构及小品虽然美观,与周边环境也很协调,但由于受木材材质先天缺陷的限制,如材质本身的选择,防腐、防蚁、防火处理的是否到位,木材含水率等方面的影响,使得木结构建筑的使用年限受外部因素的影响很大。另外,在设计、施工过程中,由于木柱与基础是通过钢板连接,抗弯性较差,在出现意想不到的恶劣天气情况下容易受到破坏,即使采用如“三防”等措施,但经过日常的风吹、日晒、雨淋,木材还是会出现不同程度的腐烂和开裂,由于木材材质的不同,出现问题的时间则有先后,而一旦木结构开始损坏,如不马上采取措施,木结构的损坏速度是以几何倍数的速度蔓延。因此,木结构建筑使用过程中出现损坏的概率也比较大,维护成本及频率就会很高。

  长期以来,园林设计人员在园林景观建筑设计中主要设计传统木结构建筑及小品如亭、廊、榭、枋、花架等,现阶段使用木材材质则基本为巴帝木、菠萝格、柳桉、杉木、芬兰木等结构牢固相对较好的品种(主要为进口木材),由于相对较好的木材品种制作的木结构建筑及小品能够与整体环境很好地相融合,对提升整体环境效果能起到画龙点睛的作用,因而得到了普通的认可。在园林景观建筑中,需要考虑木结构建筑的承重问题,选择的材料将会直接影响木结构的使用寿命,要求木质不仅坚硬,需要具有耐腐朽性,木纹要求顺直,一般多数考虑使用的木材是巴帝木、菠萝格、柳桉,也可以考虑采用杉木。在选择木椽条和木檩条时需要明白,这两种材料均是作为屋面的受弯构件,共同承担屋面的荷载,因此在强度和耐腐朽性的基础上,要求材料不易开裂,木纹顺直,抗弯度高,这种木质有多种选择,一般可以选择松木、杉木等。在选择龙骨以及和隔栅的使用中,主要起到承受建筑装修工程的受力,这类木质要求自身密度小,不易变形,还要求便于加工,一般选择杉木。在木门以及木窗等木构件中,经常会受到风吹和雨淋,因此木材会容易出现开裂、变形等情况,这些部位的选择要求木质变形程度小,而且方便加工,如杉木,若是对于这些部位的木纹等要求很高,可以选用水曲柳。在木地板的选择中,要求木质耐磨性高,木纹美观大方,还要求具有一定的强度,一般选择水曲柳等。在木栈道、木平台、木桥等园林小品使用中,由于直接安装在室外,潮气、腐烂、日晒、雨淋等综合问题,考虑使用年限较长的结构牢固木质材料,可以选择芬兰木、三防处理的菠萝格、非洲蚁木等。

  木结构的园林景观建筑虽然美观,但在设计、施工、制作、安装过程中有很高的要求,在园林建筑中需要在满足结构要求的基础上,运用各种处理手法建造最具有耐腐朽、耐虫害、耐火烧的园林建筑物。在木结构的防腐处理中,保证木材处于通风干燥条件下,并采取化学防腐措施。当前市场中延长木结构的使用寿命的方法主要包括干燥蒸馏、风干,可以在木材添加防腐剂来进行防腐处理,也能在真空负压中添加防腐剂,但木构件防腐处理的效果不能满足室外木构件50年使用年限的要求,而且木构件防腐处理效果无可靠检测手段。在木结构的防虫处理中,常见的虫害包括白蚁、木蜂等。一般防腐木是经过毒药处理的,因此本身具有一定的防虫功能,但是为了保险起见,还需要在木构件上喷洒一些高浓度的防蚁杀虫剂,在安装过程中在基础与木构件连接处土壤中喷洒防蚁杀虫剂做一定的防蚁处理措施,并与地基夯实,阻止白蚁等虫害。在木结构的防火中,在设计中要求木结构不能与高温材料相接触,管线接触木构件必须安装耐燃管穿管,木构件必需采用防火药剂满涂将木材料变为难燃体。在木结构的防开裂的处理中,木材料的开裂与木材的含水率相关,木材的含水率对于木结构的使用有非常重要的影响,在木材料的连接、安装中建议采用热镀锌和不锈钢钉子等,在连接前为减少开裂建立预先钻孔。

  考虑到木构件三防处理效果无可靠检测手段,在园林木结构建筑日常使用中,应加强维护保养并及时替换部分损坏木构件,特别对于没有严格防腐处理的室外木构件应予重点关注,加强木构件连接节点的维护,特别针对木柱根部连接节点的维护,可有效提高木构件的耐久性。园林木结构建筑使用、管理单位应定期对已建木结构建筑及小品进行细致排查,如发现柱、梁、檩条等承重部件出现较深的裂缝,必须加铁箍予以加固;发现木构件榫接处有出现松动的迹象,要求立即在梁架之间用铁件加固。在独立设置的亭廊等景观小品,由于受木柱与基础连接的局限,其正面抗风能力相对较弱,建议在日常维护中增加景墙或者结构节点连接件来加强整体的稳定性,对高度较大的柱子且使用年限较长的,有条件的进行偏移测定,及时发现问题。由于木材材质的特性,对日晒、雨淋、或者人为损坏的,耐受力没有其他建筑材料长久,决定了其使用年限也比其他材料时间短。这样一来,就使得木结构建筑的日常维护显得非常重要。使用、管理单位应该安排专门人员时常进行维护、巡查,发现问题及时解决,不留隐患。

  木塔位于寺南北中轴线上的山门与大殿之间,属于“前塔后殿”的布局。塔建造在四米高的台基上,现高为65.86米,塔底直径以木柱外接圆计算为33.15米,呈平面八角形,塔身全部用木材建造,各层均设内外两槽。有明层五层及明层间设平座层(暗层)四层,实际上是九层高耸木结构建筑。因底层为重檐并有回廊,故塔的外观为六层屋檐。各层均用内、外两圈木柱支撑,内外槽均有8个弦面,每层外有24根柱子,内有八根,以柱、柱间叠枋和斗拱形成弦向平面构架,在角柱处交汇,木柱之间使用了许多斜撑、梁、枋和短柱,组成不同方向的复梁式木架。在内外槽的径向,以内柱、外柱和梁及斗拱组成空间构架,内槽内供奉佛像,外檐柱内为游人空间。有人计算,整个木塔共用红松木料3000立方,约2600多吨重,整体比例适当,建筑宏伟,艺术精巧,外形稳重庄严。

  右图就是应县木塔的实体照片,可以看出有以下建筑特点: 二层以上各层均以斗拱挑出平座并设置栏杆供人登临凭栏远眺,塔身逐层向内递收,上部高达十余米的相轮铁刹耸立,造型优美,轮廓线变化富于韵律感,塔身雄壮巍峨,挺拔向上,稳如泰山,正如古人赋诗赞曰:远观擎天柱,近似百尺莲。

  该塔身底层南北各开一门,二层以上周设平座栏杆,每层装有木质楼梯,游人逐级攀登,可达顶端。二至五层每层有四门,均设木隔扇,光线充足,出门凭栏远眺,恒岳如屏,桑干似带,尽收眼底,心旷神怡。塔内各层均塑佛像。一层为释迦牟尼,高11米,面目端庄,神态怡然,顶部有精美华丽的藻井,内槽墙壁上画有六幅如来佛像,门洞两侧壁上也绘有金刚、天王、弟子等,壁画色泽鲜艳,人物栩栩如生。二层坛座方形,上塑一佛二菩萨和二胁侍。三层坛座八角形,上塑四方佛。四层塑佛和阿难、迦叶、文殊、普贤像。五层塑毗卢舍那如来佛和人大菩萨。各佛像雕塑精细,各具情态,有较高的艺术价值。塔顶作八角攒尖式,上立铁刹,制作精美,与塔协调,更使木塔宏伟壮观。塔每层檐下装有风铃,微风吹动,叮咚作响,十分悦耳。

  应县木塔的设计,大胆继承了汉、唐以来富有民族特点的重楼形式,充分利用传统建筑技巧,广泛采用斗拱结构,全塔共用山西朔州应县木塔(局部)斗拱54种,每个斗拱都有一定的组合形式,有的将梁、坊、柱结成一个整体,每层都形成了一个八边形中空结构层。设计科学严密,构造完美,巧夺天工,是一座既有民族风格、民族特点,又符合宗教要求的建筑,在我国古代建筑艺术中可以说达到了最高水平,即使现在也有较高的研究价值。

  山西朔州应县木塔(局部)该塔设计为平面八角,外观五层,底层扩出一圈外廊,称为“副阶周匝”,与底屋塔身的屋檐构成重檐,所以共有六重塔檐。每层之下都有一个暗层,所以结构实际上是九层。暗层外观是平座,沿各层平座设栏杆,可以凭栏远眺,身心也随之溶合在自然之中。全塔高65.86米,约当底层直径2.2倍,比例相当敦厚,虽高峻而不失凝重。各层塔檐基本平直,角翘十分平缓。平座以其水平方向与各层塔檐协调,与塔身对比;又以其材料、色彩和处理手法与塔檐对比,与塔身协调,是塔檐和塔身的必要过渡。平座、塔身、塔檐重叠而上,区隔分明,交代清晰,强调了节奏,丰富了轮廓线,也增加了横向线条。使高耸的大塔时时回顾大地,稳稳当当地坐落在大地上。底层的重檐处理更加强了全塔的稳定感。由于塔建在4米高的两层石砌台基上,内外两槽立柱,构成双层套筒式结构,柱头间有栏额和普柏枋,柱脚间有地伏等水平构件,内外槽之间有梁枋相连接,使双层套筒紧密结合。暗层中用大量斜撑,结构上起圈梁作用,加强木塔结构的整体性。塔建成三百多年至元顺帝时,曾经历大地震七日,仍巍然不动。塔内明层都有塑像,头层释迦佛高大肃穆,顶部穹窿藻井给人以天高莫测的感觉。头层内槽壁面有六尊如来画像,比例适度,色彩鲜艳,六尊如来顶部两侧的飞天,更是活泼丰满,神采奕奕,是壁画中少见的佳作。二层由于八面来光,一主佛、两位菩萨和两位胁从排列,姿态生动。三层塑四方佛,面向四方。五层塑释迦坐像于中央、菩萨分坐八方。利用塔心无暗层的高大空间布置塑像,以增强佛像的庄严,是建筑结构与使用功能设计合理的典范。与巴黎埃弗尔铁塔和比萨斜塔并称为世界三大奇塔。

  作为世界上最高、最古老的木结构佛塔,应县木塔高65.86米。据考证,在近千年的岁月中,应县木塔除经受日夜、四季变化、风霜雨雪侵蚀外,还遭受了多次强地震袭击,仅裂度在五度以上的地震就有十几次。

  据史书记载,元大德九年四月,大同路发生6.5级强烈地震,有声如雷,波及木塔。元顺帝时,应州地大震七日,塔旁舍宇皆倒塌,唯木塔屹然不动。近代,邢台、唐山、大同、阳高一带的几次大地震,均波及应县,木塔大幅度摆动,风铃全部震响,持续一分多钟,过后木塔仍巍然屹立。无情的雷击、陈年累月的塞外狂风,都曾给木塔施加,兵荒马乱,战火硝烟,也曾使木塔伤筋动骨。1926年军阀混战时,木塔曾中弹200余发,至今弹痕可见。然而木塔坚强不屈,仍傲然挺立、直刺云天。建筑结构的奥妙、周边环境的特殊性,加上人为保护的因素,木塔千年不倒,存在着一定的合理性。

  中国工程院院士叶可明和江欢成认为,保证木塔千年不倒的原因首先从结构力学的理论上来看,木塔的结构非常科学合理,卯榫咬合,刚柔相济,这种刚柔结合的特点有着巨大的耗能作用,这种耗能减震作用的设计,甚至超过现代建筑学的科技水平。

  从结构上看,一般古建筑都采取矩形、单层六角或八角形平面。而木塔是采用两个内外相套的八角形,将木塔平面分为内外槽两部分。内槽供奉佛像,外槽供人员活动。内外槽之间又分别有地袱、栏额、普柏枋和梁、枋等纵向横向相连接,构成了一个刚性很强的双层套桶式结构。这样,就大大增强了木塔的抗倒伏性能。

  在世界建筑文化当中,我国古代建筑具有自身独特之处,不仅能够充分展现中华民族的文化和历史特色,还能够展示我国古人强大的智慧,具有极高的研究价值。流传至今的古建筑,多以木及砖木结构为主,既是我国古代建筑的一大特色,也是现阶段加强防火措施的难点所在。为了保护我国古建筑,人们做出了很多努力,这一过程中,应注重对各项关系之间的研究,详细掌握这种结构建筑防火中的难点,才能够有针对性的提出解决措施。

  在保护古建筑中,最理想的目标就是保持原貌。然而现阶段,很多古建筑群都成为现代人游玩的景点,还有些地区居民对其进行占用,作为生活之地。被人们进行使用的过程中,不可避免的会造成原貌的损害。我国保护古建筑原貌,现阶段强调对其结构和布局等不能够随意改动,保证其内包含和历史文化信息等。从长远的角度来讲,这是远远不够的。例如,晋商宅院,是我国重要的木及砖木结构古建筑之一,其中包含了大量的历史文化,却长期被我国当地居民占用,现阶段我国相关部门及当地政府已经采取有效措施将居民清理出去,并对该建筑的火灾隐患进行了清除,尽最大努力将其恢复了原貌[1]。

  古建筑经过上千年的洗礼,会不停的遭受雷、潮、风和雨等自然因素的侵蚀,还有不同动物如蚂蚁和老鼠对其进行的啃噬等,都将导致其坚实程度的降低。然而种种自然因素的侵蚀中,对木及砖木结构古建筑影响最大的就是雷击而导致的火灾。据我国历史资料的记载,截止中国解放之前的五百三十多年中,故宫发生的火灾有六十次,其中雷击导致的火灾拥有十三次。这一数据表明雷击对古建筑的重要影响,现阶段我国在采取有效措施对其进行日常保护中,应充分运用避雷针等设施[2]。

  从结构的角度来看,我国古建筑中,最大的特点就是大量使用木材,据有效数据显示,每平方米的木及砖木结构古建筑使用的木材有一立方米,是现代建筑木材使用量的三十三倍。经过对比就能够发现,古建筑在火灾发生概率方面要远远高于现代建筑,同时火灾一旦发生,不仅救火困难,而且损失也更加严重。例如我国的佛宫寺释迦塔,位于山西应县,其结构是全木的,拥有将近七十米的高栱度。该塔建造过程应用了六十多种斗,木材的使用量高达四千立方米。从这一角度来看,我国大量使用木材的古建筑在进行防火的过程中将具有较高的难度[3]。

  传统的木及砖木结构的古建筑中,其梁和柱在构建过程中多数使用松木,据有效数据统计,此种木材在火灾发生时,将以每分钟两厘米的速度进行燃烧。由此可以看出,木及砖木结构的古建筑中,一旦发生火灾,如果相关部门无法在二十分钟以内采取有效措施,将其进行扑灭,大面积燃烧即将发生,瞬间温度将升至一千摄氏度。同时,古代用于搭建建筑的木材,通常拥有较多的油脂,在经历上千年的自然侵蚀和风干后,常常产生很多裂缝,还有很多木材并不是一体的,需要将不同的木料进行拼接,并在其外用麻布包裹,将漆料图在外表。而种种建筑材料和设施,都极易导致火灾快速蔓延[4]。

  在现阶段保护古建筑的研究过程中,针对分级保护的内容已经取得了一定的成就,不仅构建了专门的单位来实施保护建筑措施,还对部分建筑申报了世界文化遗产等,种种措施在保护古建筑过程中具有重要意义。在分级保护的过程中,首先,对部分古建筑申请世界文化遗产以后,还要对我国文物保护单位进行分级,文物保护单位有市县级和省级之分,通常状况下,保护单位的级别越高,相应的古建筑也就具有越高的保护价值,在对其实施防火研究过程中,也应当配备更多和更加专业的防火技术;其次,按照耐火等级来划分古建筑,建筑材料和结构是决定建筑耐火的重要因素,因此根据这些因素一般会将其分为四个等级。其中木及砖木结构的古建筑通常被划分为三级和四级中,还有些古建筑被划分为四级以下,越低的等级,其防火难度也就越大;最后,对建筑群体进行分级,其中有主次和附属建筑之分,防火重点应放在主要建筑之上。这一分级的目的在于提醒人们保护古建筑,加强防火意识的普及,同时注重防火应有重点和倾斜性的实施。例如,故宫使我国古建筑中重要文化之一,在对其进行防火的过程中,不仅有内部防火和外部防火两种方式,还进行了区域划分,即不同区域的防火措施存在一定程度的差别,这种做法提高了故宫防火措施的效率。

  防火通道是否畅通,对于提高木及砖木结构古建筑的防火效率和质量具有重要的意义。通常状况下,该通道要想保证消防车辆的顺利通过,最低宽度应在四米左右。同时该通道还应当围绕古建筑形成一个环形,并设有面积高达十八平方米的回车道。然而在通道建设过程中是很容易对古建筑外貌产生损害的,因此应在建筑周围配备小型消防车等。例如,我国五台山在保护这类结构古建筑的过程中就购买了小型的水罐消防车,能够适应当地的地形。同时我国还有部分古建筑群体,由于特殊的地理位置和地形等原因,无法充分运用消防车等,此时应对推车式的灭火器和手抬机动泵进行充分的使用。合理的消防布局能够促进防火间距和消防车道的科学性,有助于提高防火质量。现阶段我国在进行古建筑防火的过程中,并没有设立专门的规范,因此对《建筑设计防火规范》应进行充分的研究和应用,对于古建筑周边的私人建筑应及时进行拆除,保证消防通道的畅通,防火墙的建立也是保护古建筑的重要手段[5]。

  现在轻型木施工在很多国家都已经被普遍应用,其主要来自美国,有着近百年的历史。在美国的市场中起着主导地位的就是结构住宅,在此应用木材使用量为美国生产软木量的百分之六十,我国古代的建筑主要就是木结构,近些年来我国对木结构住宅进行建筑,这被许多的人喜欢,本文对轻型木结构建筑进行了相应的探究。

  木材是可以再生的自然资源,在对木材进行使用时一定要科学的管理森林资源、合理使用森林资源,这样原材料的使用就会充足。一定要合理开采树木、合理种植树木,这和砖瓦、砂石和混凝土相比,木材的再生产能力最强,一般情况下生产周期是50到100年;现在林业在发展、木材加工业也在飞速的发展,建筑结构中就出现了很多的速生材,这样其生产周期就被缩短了[1]。

  轻型木结构中有些材料是经过工厂生产完之后才运输到施工现场的,如:木屋架、墙骨柱、房梁等。工地主要的责任就是进行基础施工,对所有材料进行拼装,所以在一个工程同时进行很多的施工,这样就会使施工的速度加快,其工期也就相对缩短了。一般情况下砖混结构的施工工期为木结构的2倍。其中想要完成200至250平米的住宅,其中包括对其进行精确装修,这只需要8个工人在50天内就能够完成木材建造,其中木结构住宅有方便维修、方便翻盖等等特点。

  木结构建筑的特点中还包括隔热效果好、保温效果强。很多人员对其进行保温研究,同样的保温效果,需要木材的厚度比混凝土要求厚度薄十五之四,比刚材的厚度薄百分之九十多。假如保温材料选择泡沫塑料,这样同样的木结构保温效果就会比刚结构高出百分之十五到七十,这样建筑物的能源消耗就会有二分之一的降低。在保温中应用夹层进行保温、对空气进行屏蔽保温。其中保温效果最好的就是木结构住宅。

  木结构建筑中其防火性能、防潮效果、防腐能力等方面效果都不是非常的强,这样想让以上性能得到提高可以将木材进行相应的防腐处理,还可以对整体应用防潮建材。

  墙体木框架可以与很多的结构规格相吻合,例如:木屋架、支撑系统、吊顶、挂瓦条及屋面板等。其中墙体有承重墙与非承重强。

  在对墙体部件进行构建时可以在楼面地板处进行构建,将底梁板和顶梁板按照一定的间距在墙柱上进行逐一的排列,并用钉进行固定,在门的空洞和窗的孔洞处应用的骨柱要是双墙的,其中要将托柱进行定位安装,将门窗过梁进行安装时也要定位。在对外墙板材进行检查时,一定要检查其对角线,还要检查其是否平整,检查之后在对其进行设计,之后对防潮纸应用U型钉进行固定,这步就要应用。在墙体正立之后,在楼板框架的所有构件上将墙板用钉固定底梁板,并要设计出支撑点作为临时支撑,这样就可以把外墙板经过反复重复全部的立起来,之后就是对内墙框架进行制作,在对内墙板进行正立[2]。当内墙板和外墙板的都被立起之后,这是就可以应用钉对梁板进行整体链接了。在进行上下层梁板链接时要有一个骨柱的距离被预留,其应该把接缝处固定在骨柱之上。

  在对楼面进行施工时应该先安房梁再安楼板,先安主梁在安搁栅的安装顺序,在安装的过程中如果遇到主梁,就应该对主梁进行制作和安装,之后在对木搁栅进行相应的固定。当木梁的侧面有搁栅对其进行支承时,就可把其转移到金属架之上[3]。其中墙头上放置的搁栅两边一定要有支撑木对其进行支撑,其要比搁栅高出15毫米,可以将其作为圈梁,想要使工字梁的侧面不移动,这就可以把剪刀撑设置在搁栅间。在以上情况都完成后,就可以对楼板进行铺设。楼材的长度方向要垂直于搁栅、宽与搁栅平行交错,其要在同一搁栅上进行楼板链接,板间距离应该为3毫米。把弹性胶涂在搁栅和楼板间,这样楼板的刚度就会增加,相邻楼板间也就不会出现翘起现象,楼板也就不会发生震动,也就很少发出声响了。

  楼盖可以通过工厂预定来制作,也可以在现场进行制作。假如要在现场进行制作,这就需要放样和喂机两个平台,平台的设定要依据房屋的大小来制作,一般情况下的平台为12m*4m,其中喂机台中有很多的滑轮,压辊机在其端头放置。对房架制作图进行研究再根据其对尺寸的规定、对杆件长度的规定、对杆件规定的角度切割等等,把其放在放样拼装台之上进行翻样,对所有腹杆进行切割,应用浅钉对杆的所有节点进行链接,之后把其传给喂机平台进行辗压,将杆节点上的所有交接处压实无缝,这样房架片就做成了。

  预定的房架用人工进行捆绑和提升到指定位置。房架定位安装在承重墙上之后,用木方在架间进行固定链接,这样房架就会形成稳定的结构体系,其中在进行房架安装时其间距离不应该超出610毫米。进行屋面板铺设时,应用到所有板的纹理都应该和框架垂直。要将板材交错排列在框架构件之上,这样屋顶的连接才会更好,其中板材的边缘距离应该保持在2至3毫米间[4]。这样就不会因为空气潮湿而使板材变形,用H型金属夹来固定板边缘缝隙。

  本文通过对轻型木结构建筑的结构特点进行了研究和介绍,在此基础上研究了轻型木结构建筑中住宅的结构特点,对住宅的墙体、楼盖和楼面的结构和施工进行了介绍,其主要说明了轻型木结构在建筑中起这非常重要的作用。

  [1] 刘晶波,刘祥庆,刘阳冰等.轻型木结构建筑体系典型结构施工做法[J].施工技术,2008,37(3):110-112.

  [2] 何敏娟,周楠楠,孙永良等.都江堰向峨小学轻型木结构设计与施工[J].施工技术,2010,39(3):88-92.

  《木兰辞》是北朝乐府民歌的代表之作,同时也是古典民间叙事诗的经典之作。这首诗歌为读者留下了无数空白之处,这也是它历经时空变迁而魅力无限的原因所在。本文拟从结构主义叙事学理论出发,来分析作品的深层结构,从而进一步地解读木兰形象。

  普罗普在《俄国民间故事研究》中将各类民间故事总结为六个叙事单位(准备、纠纷、转移、对抗、归来、接受)和三十一种叙事功能,这种叙事理论可以用于许多文学叙事类型,以此来分析《木兰辞》,我们发现这是一个吻合于普罗普叙事理论的作品,该诗采用线性叙事,叙述了木兰成长为英雄的过程,具体如下:单元一:准备阶段,“当户织”的木兰在叹息,因为“可汗大点兵”(功能2,一个禁令或规定加在英雄身上),而“阿爷无大儿,木兰无长兄”(功能3,炉边缺少一个家庭成员);单元二:纠纷阶段,因为家中没有合适的男性,所以木兰准备“替爷征”(功能9,英雄被请求、命令或自愿去执行使命)。单元三:转移阶段,木兰买过骏马、鞍鞯等装备之后,离开了自己的家,奔赴战场,“万里赴戎机,关山渡若飞”(功能11,英雄离家);单元四:对抗阶段,作者没有直接描述战争场面,而是通过木兰生活场面的描写来表现战争的残酷和艰苦,“将军百战死,壮士十年归”,战士们多年征战,历经一次次残酷的战争,死伤无数(功能16,英雄与坏人面对面作战);单元五:归来阶段,木兰归来见天子(功能20,英雄归来),得到天子财物和官职“尚书郎”的赏赐(功能27,英雄得到命名),但是木兰却拒绝了高官厚禄,只愿回到自己的故乡;单元六:“变形”的接受阶段,之所以称这一段为变形,是因为这一阶段不像男英雄那样迎娶公主或者得到权力,而是众人(包括家人和伙伴)和木兰接受自己的性别。末段为作者的感叹,不含叙事功能。《木兰辞》从首段到尾段,从单元一到单元六,是一个一维的向度,这个过程描述了木兰从军的经过。按照时间的一维向度,它的表层是这样:

  这种结构城呈现为线性结构,是一个平衡状态被打破,主人公通过自己的行为,使之恢复了平衡的封闭叙事结构。

  从个人来看,木兰为一女子,在家过着“当户织”的生活(性别平衡),由于家庭出现危机,木兰男扮女装,离家征战(性别失序,平衡状态被破坏),战后拒绝高官厚禄,回到家中恢复女性身份(性别恢复平衡)。

  从家庭来看,木兰生活在一个普通的家庭(家庭平衡),由于父亲将被征兵(家庭的平衡状态将被打破),所以木兰代父从军, 最后得胜而归,重返家园(家庭恢复平衡)。

  从国家来说,故事开始时的危机(平衡状态被打破),因为以木兰为代表的将士的英勇行为而得以解除,最后恢复到本来的稳定秩序(恢复平衡)。

  从这三条叙事线索来看,《木兰辞》是一个典型的符合社会意识形态的主流文本,木兰是一个封建社会中的理想女性,是被男性话语所建构的美好女性,是父权社会对“女子德行、性别角色、行为规范等的文化想象”。①

  结构主义认为,共时的二维或者三维的向度才是作品的本质所在,只有穿越“表层结构”,才能发现内隐的“深层结构”。在这些叙事功能基础上,我们进一步来分析《木兰辞》。作者跟随木兰的踪迹分别展现了四个空间,分别是家庭、市场、战场、朝堂和家庭,在这五个空间中,主体均为木兰,在每个空间中木兰担负着不同的行动范畴。从任务的发出者、行动的主体和接受者(主体行动的受益者)来分解该诗中的表层结构,我们发现出现这种情况:

  叙事开始时,空间是家里,发出者为可汗,主体本应为木父,接受者为民族或者国家,但由于父亲的孱弱,木兰以性别倒置为策略,成为行动主体,这时的木兰以“当户织”的形象出现,是勤劳善良的古代女性。这包含了古代家国同构的社会特点和父权制文化。在古代社会中,当民族或者国家面临战争威胁时,作为社会基本结构的家必然也是不稳定的,在家庭中占据主导地位的男子必然要承担这一社会责任,男人以自己的行动来捍卫民族尊严。 所以,《木兰辞》中“卷卷有爷名”,但由于父亲的衰老,兄弟的年幼,木兰决定走出家庭,以男性的身份出战。此时空间转到了“市场”,任务的发出者和主体都是木兰,而接受者变成了家庭。木兰自愿代替父亲参加战争,她所买的物品都带有强烈的男喻功能。在古代社会中,骑马、打战这些事情是属于男人,而女人作为男人的附属,只能存在与家庭之中。木兰是具备牺牲气质的女性,因为她的出征,使父亲得以安享晚年,使家庭得以维持平稳,所以,在此的接受者是家庭。随后,空间移到战场,此时的木兰是“男性”,任务的发出者肯定是男性将领,行动的主体也是以男性面目呈现的木兰,行动的受益者依然是民族。同第一个空间一样,是古代父权制社会文化的体现。随后是朝堂,木兰胜利归来,天子要给木兰以高官厚爵,这是天子成为发出者,木兰若是接受,必然是对父权制社会的挑战与威胁,所以木兰必然会拒绝,只是提出“送儿还故乡”的请求,那么此时木兰拒绝行为的受益者依然是家庭。最后一个空间为家中,发出者和主体均为木兰,接受者为包括木兰在内的家庭,对于家庭而言,女儿回来了,对于木兰而言,女性回归了,木兰依然是那个“当户织”的木兰。从以上的五个空间分析可以看出,当主体为男性时,任务的发出者均为古代父权制社会的各种载体,主体行动的受益者或为民族(解除民族危难)、或为家庭(男性衣锦还乡,光耀门楣);当主体为女性时,任务的发出者和主体合二为一,行动的受益者均为家庭,女性接受任务、做出行动的目的都是家庭,女性最终的起点和重点也都是家,女性生存的空间和领域也只能是家。

  之所以细致地分析《木兰辞》中的情节因素,并不是为了印证这一理论范式的万能,而是揭示文本表面叙事下面的深层含义。从表层结构看,这是一个女子通过自己的行为解决家庭危机的故事,木兰从军的动机是“孝”,因为孝顺父母,所以不忍心年老的父亲走上战场,木兰在战争中思念的也是双亲,她最后返乡的目的也是“孝”。从深层结构看,这一部宣扬传统礼教、强化男权社会秩序的作品。古代社会讲究忠孝,古典文学中也有许多“忠孝不能全”的道德困局,但是主人公是男性。对于女性而言,“孝”才是她们的责任。在诗歌中,“忠”是通过“征兵”向木兰的父亲而来,并不是适用木兰。然而,由于家庭主导者因为身体因素不能履行“忠”的责任,因此“忠”通过家庭这一中介,转化为“孝”,而“孝”出自于亲情的动机。所以,木兰是一个符合父权社会理想的“孝女”形象:当男性孱弱时(民族危难之际),出于孝道,她以伪装的性别进入男性社会,承担着男性的责任和义务;当男性强壮时(危机解除后),因为孝道,她又拒绝分享男性的荣耀,恢复自己的性别,转而成为“家中的天使”。木兰形象是父权社会中男望的幻化,体现的是男性的内心需要,正如波伏娃所说:“在女人身上明确体现了生存者内心的需要,男人希望在经由她追求完美的过程中,达到自我实现。”②

  除去《木兰辞》的表层结构和深层结构,我们发现作为叙事诗, 这部作品由于叙事的简约留给我们大量的空白,如木兰形象气质的省略、十年战场生涯的淡化等,这些都使得木兰形象能够从不同的角度得以填补和完善。罗兰・巴特认为:“一部作品之所以不朽,并不是因为它把一种意义强加给不同的人,而是因为它向每一个人暗示了不同的意义。”③所以,若是我们从女性主义角度来理解木兰,木兰是这样的:她虽然是被男性建构的具备传统美德的理想女性,但是由于作品形成的社会文化和作品的民间性质,她就不仅仅是被建构的,而是体现了朦胧而微弱的女性意识。

  女性主义者认为理想的人格特点是带有双性气质,就是说男女两性人格全面自由的发展,以此来对抗男权社会性别本质化、固定化的特点。在《木兰辞》中,作者着意突出了木兰的女性气质,而这一气质则是符合传统女性美德的,诸如:勤劳善良、无私奉献、孝顺双亲等等,这种气质是父权制社会为她们设定的性别泥潭,符合波伏娃认为“一个人之所以为女人,与其说是天生的,不如说是形成的,没有任何生理上、心理上或经济上的定命,能决断女人在社会中地位,是人类文化之整体,产生这居于男性与无性之间的所谓女性”。④但是,《木兰辞》留给了我们大量的想象空间,木兰不仅仅是具备女性气质,更是颇具男性气质的一个人物。首先,木兰具有理性,而且行动积极。女性主义理论家沃尔斯考福特认为理性是女性和所有人的共同气质,而妇女的性别则是次要的。木兰能够打破男尊女卑的社会定势,想到替父出征,并且能够说服家人支持她的决定,这不是一个只对父亲或者丈夫唯唯诺诺、恪守封建礼教的女子所能做出的。在战争中,她能够将自己的女性身体隐藏十年,能够像男性一样在战场上厮杀,能够晋升到一定的级别接受天子的召见,这不是一个胆小懦弱、只知道逆来顺受的传统女子所能做到的。其次,木兰具有选择能力。木兰其实是不断处于选择之中的一个形象。在家庭和战场之中,她首先选择了战场,这意味着她敢于打破父权制为她设定的生存领域;在官场和家庭这种,她选择了家庭,虽有性别因素,倒也闪耀了她的自主精神,她希望能够走自己的道路。

  即使最后木兰不得不以女性面目示人,她却具有打破传统秩序的勇气。以女性之身进入属于男性特权的空间,去争取属于男人的荣誉与业绩,这需要多大的勇气和胆量。虽然在结尾,木兰遵从父权社会的性别分配,重新“脱我战时袍,著我旧时装。当窗理云鬓,对镜贴花黄”,返回合适的社会性别身份,但是最后一段的自叙“雄兔脚扑朔,雌兔眼迷离,双兔傍地走,安能辨我是雄雌”却传递了木兰的自豪心声:女子一样能够建功立业。豫剧《花木兰》中“谁说女子不如男”可谓是《木兰辞》尾段的延伸意义。作者用不知礼教为何物的小动物来起兴,使得木兰这一形象有了多重解读的可能性。

  以现代文明的观点来看,《木兰辞》中的木兰既是被父权社会所建构的“孝女”英雄形象,又是一个敢于冲击性别禁锢的女性先锋。出现这一矛盾现象的原因在于作品的“民间”性质。

  《木兰辞》是一部民间文学的经典之作,它产生于民间,流传于民间,成形于民间。而民间这个概念,从文学史的角度出发,它“是在国家权力控制相对薄弱的领域产生的”,“自由自在是它基本的审美风格。民间的传统意味着人类原始的生命力在紧紧拥抱生活本身的过程,由此迸发出对生活的爱憎,对人类欲望的追求,这是任何道德说教都无法规范、任何政治律条都无法约束”。⑤《木兰辞》的民间性质也就注定了木兰不会是班昭《女诫》中的形象的完全翻版:卑弱、柔顺、顺命等,她是一个体现了原始生命力的人,尽管这种生命力受到传统社会秩序的种种压抑,但是她依然体现出女性崭新的姿态。另外,从《木兰辞》内容所反映的“政治、军事、称谓及地望看,可以认为《木兰辞》是在北朝的长期战争中形成的”,反映了那个时代的社会情况。当时南北朝各民族社会发展阶段不一样,因此女性在社会上的地位也具有不同特点。北齐颜之推这样记述:“邺下风俗,专以妇持门户。争讼曲直,造请逢迎……代子求官,为夫诉屈。此乃恒代之遗风也。”⑥相对于南方女性,北方民族女性生活地位较高,她们刚毅、勇敢,而且熟悉骑射,能同男子一样驰骋疆场。《魏书》中的李波小妹“搴裙逐马如卷蓬,左射右射必叠双”,大眼妻潘氏善骑射,人称之为“潘将军”,这些都是当时的女性英雄形象代表,《木兰辞》中的主人公形象正是这种现实的艺术再现。

  总而言之,《木兰辞》中的木兰是父权社会所建构的女英雄,但是由于作品的民间性质,木兰在“遵守和屈从于父权制文化标准的同时”又发出了自己的声音,我们在显性的父权制文本下,依然看到了“她”,即使这时“她”的女性意识是那么地微弱,却也是对父权社会的一种怀疑和冲击。木兰形象在后世文学中的不断丰富、演变、建构和解构,恰好是一部女性意识从蒙昧到成长再到成熟的发展史。

  [1]李扬编:《作家文学与民间文学》[M],青岛:中国海洋大学出版社,2004年,P363

  [2]西蒙・波娃:《第二性――女人》[M]陶铁柱译,北京:中国书籍出版社,1998年,P166

  [3]赵炎秋主编:《文学批评实践教程》[M],长沙:中南大学出版社,2011年,P176

  [4]西蒙・波娃:《第二性――女人》[M]桑竹影、南珊译,长沙:湖南文艺出版社,1986年,P23

  [5]李扬编:《作家文学与民间文学》[M],青岛:中国海洋大学出版社,2004年,P109

  我国历史文化厚重,博大精深,建筑文化更是传统文化中一颗璀璨耀眼的明星,我国传统建筑主要以木结构为主,木结构建筑与其文化仍是现代建筑界、文化界所探讨的重要问题之一,在现在这个科技信息发达的时代,是将我国传统木结构建筑发扬广大的关键时刻,因此,建筑从业者们应该积极发挥主观能动性,将现代科技完美的与传统木结构建筑技术相结合,从而推动我国传统建筑文化的发展。

  木结构建筑是人类文明史上最早的一种建筑结构形式,在三千多年前,著名的三个文明古国中国、埃及以及希腊都分别出现了最早的木结构框架体系,这种结构形式以优秀的性能和美学价值被广泛推广应用。

  在我国建筑文化及技术达到顶峰的唐宋时期,半岛电子木结构的建筑形式已具有相当的标准化程度,唐朝时期所编制的《大唐六典》以及在北宋时期李诫所编制的《营造法式》等书,都系统的介绍了木结构建筑的相关技术及标准。也是在这个时期,我国木结构的建筑形式及技术标准被广泛传播到外国,例如今天的日本、朝鲜、韩国以及西方的一些国家。

  明清时期,我国的木结构更是获得了长足的发展,取得了令世界建筑领域瞩目的成就,建筑结构更为复杂多样,施工技术更为成熟规范,那个时期很多的木结构建筑都被完好保存下来,成为我国木结构发展史上永远的丰碑。最为著名的例如我国的北京故宫中的太和殿,占地高达2377㎡,结构最高处达到35.5m,可谓气势磅礴、雄伟大气。即使在建国以后,森林资源相对缺乏的情况下,我国还是建造了许多的木结构建筑,从而为我国的木结构建筑积累了宝贵的经验。然而由于时代的滥砍滥伐,导致我国的森林资源大幅度缩减,我国在60年代开始逐步限制木结构的使用,因此,导致我国的木结构建筑发展停滞约30余年,时至今日,随着自然环境的不断破坏,全球气候的不断升温,国家提出建设节能减排的大政方针下,木结构建筑完全符合节能、低碳的需求,因此,为满足这种市场需求,继续弘扬我国的木结构建筑文化,许多的科研机构及高校都开展了对于传统木结构、轻型木结构以及胶合木结构在结构体系和抗震减灾以及耐久性等诸多方面的研究并取得了一定的进展,在对于相关标准的制定方面,也得到了国家的重视,及时颁布了《木结构施工技术规范》、《胶合木结构技术规范》以及《建筑设计防火规范》的修订稿等。从而满足我国木结构建筑在新时期下的发展需要。

  在传统木结构中,普遍存在结构不合理,结构构件大、木料用量多等问题,而且由于木结构很多都是对原木直接利用,从而致使木材消耗巨大,浪费严重,这与我国节能降耗的政策相悖。

  现代人对与建筑外形及使用年限要求普遍较高,而我国传统的木结构由于结构形式以及所用材料的限制,难以满足这种需求。

  由于在过去木结构的施工技艺普遍采用师徒间口传心授的方法进行传承,因此,木结构施工技艺得不到系统的推广和发展,从而导致,建筑文化失传的现象。

  现代木材笼统的可分为两类即胶合层积木以及结构复合木材。其中结构复合木材又包括旋切板胶合木、层叠木片胶合木、平行木片胶合木、定向刨花板以及木质工字梁。

  胶合层积木一般是将20--50mm的木板,在干燥后,使用环保型胶黏剂胶合制成。这种材料不但能保留实木的天然特性,还具有耐久阻燃、材质均匀、强度较高的优点,而且,更便于规模化生产。

  旋切板胶合木一般是将2.5--6.4mm的旋切单板,通过顺纹组坯胶合制成,这种材料具有尺寸稳定性较好、强度较高以及材质均匀等优点,通常被用于民用建筑中的梁、柱等构件。

  定向刨花板是将厂部大于30mm的刨花经过施胶后,分三层定向铺装再碾压制成。这种板材最早应用在北美地区,在上世纪50年代末期进入我国并得到广泛的应用。

  现如今,我国科研院所以及建筑从业人员,甚至普通百姓都越来越关注这种传统古老的建筑结构形式,并在民间出现了一定数量的研发组织和研发队伍,同时,我国还组建相关的木结构研究部门与来自国外的相关组织进行技术流,从而促使我国的木结构建筑设计水平不断提高。

  建筑文化能够体现建筑的品味以及内涵,我国传统木结构的文化思想能够适应并体现当前时代社会文化中的和谐思想。这样的情况使我国的木结构在世界上独树一帜,成为一种宝贵的人类历史文化遗产。

  现代木结构建筑设计,应深挖我国传统建筑文化的精髓,并与当代社会与科技相结合,设计中具有我国本土特色以及时代特点的新颖木结构建筑;当代木结构建筑要发展,不光只依靠现代科技,要更深入的立足于我国的传统建筑文化。所以,和谐思想才是我国木结构建筑发展的源动力。

  首先,必须对我国木结构建筑文化进行深入剖析并整理,使其成为系统化、理论化的概念,同时,还应有针对性的加强该领域设计人才的培养力度,在高校开设木结构或中国传统建筑等课程,为推动传统木结构建筑的发展提供人力保障。

  国家还应加强对木结构工程材料的研发,使木结构建筑改变传统木材取料方式,摆脱对自然森林资源的依赖,从而开拓木结构建筑在当前时代的发展空间。

  将现代建筑技术及传统木结构建筑文化有机结合,最直接有效的方法即生产、学习、研发相结合,高校以及科研院培养木结构建筑人才,并输送到建筑企业,为企业注入新鲜活力,而人才在学习理论知识后再进入企业通过实践,巩固理论知识,企业再根据实践工作为研究院或高校提出新的木结构科研课题。

  我国的木结构建筑技术研发以及产业化,应以建筑结构、木材科学和技术、化学等多领域知识为基础,走标准化、产业化、商品化的道路,从而使我国的木结构建筑技术及文化发扬光大,名扬世界。

  我国木结构建筑文化是华夏五千年文明的厚重积淀,因此,我国的木结构建筑在世界上也更具有鲜明的中国特色,自成一派。为继续将这种文化精髓传承下去,我国相关科研人员应汲取传统建筑文化知识并与当代科技相结合,为人们提供更舒适、更和谐、更具时代性的木结构建筑。

  [1]吴树平,高洁,曹玉红.中国古建筑木结构发展的历史原因[J].河北建筑工程学院学报,2006,24(3):84—85.

  [2]吕建国.国内外木结构建筑发展研究[J].上海建材,2012,22(2):37--38.

  [3]许建华,杨会峰,陆伟东.中国传统木结构在继承和创新发展中的问题分析[J].木材工业,2011,25(5):20--23.

  自20世纪90年代以来,我国土木工程建设进入了一个快速发展的时期,大量土木工程结构在长期使用过程中受到自然环境的侵蚀,其所用的建筑材料性能会随着时间推移而不同程度下降,导致土木工程结构的承载力不断下降,使结构设计的安全性受到威胁。

  在土木工程建筑中涉及到质量问题,经常会提及到是建筑物结构受到的荷载或作用力。对于实际的工程设计来说,荷载和作用力一般来说是不影响作用效应的计算和结构的本身,结构的荷载问题主要就是一个概念的问题,在我们国家,一般的情况下,结构的荷载指的是直接的作用力,而作用力有的时候并不是直接作用的,常常指的就是间接作用力,但是在国际上,还是有不少的国家对作用和荷载没有明确严格的区分,而是将两种作用力归为一种。

  现在的土木工程的建造有几个主要的环节,是策划、设计、施工。其中最主要的环节之一就有设计,设计的范畴包括有结构的设计以及功能的设计。决定采用怎么样的形势的骨架可以将建筑物支撑起来,利用什么样的方式来抵御和传递作用力,在结构中选用那种材料来进行制造,在结构设计时每个部分的尺寸优势怎么样的来体现,这些都是结构设计时必需明确的。对于建筑物功能的设计,主要是实现工程建造的用途以及建造的目的是什么。工程的结构设计是要在工程的结构的适用性与外形美观、可靠性与经济之间,选择出一种合理的一种平衡。这样就可以使设计的结构可以建筑的各项功能得到用户的满意。在建筑工程结构里面所提到的可靠性,指的主要就是适用性、安全性以及耐久性,这些就是对建筑物质量的要求。

  土木工程荷载的分类可以有两种。第一种分类是按着时间的变化来进行的,一共可以分为3个类别,它们又有永久的作用,偶然的作用,可变的作用。对于永久的作用来说,它是在设计的基准期之内量的值是不随时间的变化的,或者说与平均值相比较而言基本就是没有什么变化,所以可以忽略不计的。因此,对于永久荷载的统计时间参数跟规律是没有关系的。它的随机性主要表现在空间位置的变异上面,比如说土压力、水位不变的水的水压力、预加压力、结构自重、地基变形、钢材的焊接变形、混凝土收缩等等都是属于永久作用的。对土木建筑来说,这些是可以不考虑的。对于偶然作用,虽然它在设计的基准期之内出现的几率很少,有时就可能根本不会出现,但是,如果一旦出现,它的量能是很大的,对建筑物的损害程度就会很大;由于这种偶然作用持续的时间非常的短。比如说龙卷风、地震出现的撞击力、爆炸力等等都可以认为是偶然的作用。可变的作用在设计的基准期之内量能值是随着时间变化的,而且它的变化与平均值相比不可以忽略。与时间参数有关系的就是可变作用的统计规律。又比如说雪荷载、波浪荷载、水位的变化的水压力、风荷载、人群荷载、房屋建造当中的楼面活荷载、路面桥梁结构上面的车辆荷载、积累的灰尘的荷载等等,这些都是属于可变的作用的。第二是按着结构的动力反应分类的,主要是由两大类,一个是静态作用,另一个是动态作用,静态作用对结构或者构件不产生加速度的,也可以说是产生的加速度基本忽略不计,比如说房屋的楼面活荷载等等。动态作用使得结构或者构件产生的加速度是不能够忽略不计的荷载。比如说地震、设备震动、行驶通过桥梁的车辆、火车通过轨道时的荷载等等。

  在现代社会,土木工程发展也得到不容忽视的发展。土木工程伴随着各种经验的积累,各种科学的不断深入研究,以及生产实践所得到的经验,土木工程结构的设计方法和理论知识也得到不断的发展,是土木工程设计方法也得到完善和提高。土木工程在设计方法上面经历从定值法到概率法的发展,主要表现的是有几个阶段,第一阶段是容许应力的设计法;第二阶段是破损阶段设计法;第三阶段是半概率、半经验极限状态设计法;第四阶段就是近似概率的极限状态设计的方法。这些设计方法对土木建筑的设计都起到重要的作用。

  近几年来看,我们国家的土木工程技术部门也开始编制和颁布了第一层次的土木工程结构可靠度的统一标准,还有就是第二层次的铁路土木工程结构、建筑土木工程结构、公路土木工程结构、港口土木工程结构还有水利水电土木工程结构的可靠度设计统一的标准。但是目前一些不同的土木工程结构设计的方法还是没有达到完全的统一。但是工程结构的可靠度设计标准规定,必须采用国际概率理论设计法。

  影响土木工程结构可靠性的因素是很多种的,其中主要是由两个大的方面,一个方面就是土木工程结构本身对各种各样的作用效应的抵抗能力,另一个方面就是土木工程结构所受到的各种各样来自于外界的作用。施加在土木工程结构上面的各种各样的作用将在支座处产生反力,同时使得土木工程结构产生内力、变形、倾覆和滑移。内力包括弯矩、轴力、扭转以及剪力。影响着土木工程结构的抗力的几何参数,材料的性能和计算模式的精确性等等。

  土木工程结构的可靠度指的是什么呢,就是时间的问题,比如说时间是要在一定的范围之内,就是要求在一定范围之内的条件之下,可以完成的所预定的功能的一个概率,这样来看,土木工程结构的可靠度是结构可靠性的一个概率度量。换句话来说,也就是说对土木工程结构可靠性有着一种定量的需求。在各种的随机条件因素影响下,土木工程结构完成预定功能的能力是不可以预先就可以确定的,它存在着变数,只有是用概率来描述才可以。由于土木工程结构失效一般为小的概率,失效的概率对结构的可靠度的把握也就更加直接,就习惯于采用失效的概率来度量结构的可靠性。

  随着科学技术不断的提高发展,人类对土木工程的需要就会有更大的需求,尤其是对于那些林间小桥的建设,它的载荷和设计就会更显得主要,土木工程师要关注科技界新材料的应用,关注新材料对土木工程荷载与结构的关系。未来土木工程的发展随着科学的发展一定会有崭新的前途,我们期待着随着科学技术的发展,创新的建筑材料问世,在这些新材料、新技术的支持下,土木工程建设将发展的更加美好。

  木结构应用历史悠久,我国古代的劳动人民就已经在用木材作为材料来建房子。近代木结构是在产业革命以后,随着房屋和桥梁的建设而发展起来的。木材作为一种永恒的建材,古老而又现代,木结构建筑应用在园林生态景观中,彰显人文特点。

  由于中国古代建筑无论内墙、外墙,都不承担结构荷载。因此“间”和“架”的数量可随平面打消的要求而增减,在发展上可以做到不受限制,这就带来了一种灵活,人们可以随着使用过程改变其形态、功能,可随意拆、移、挪。于是,“间”成为了建筑的一个细胞,“间”和“间”既相隔又相遥,隔是为了便于使用,遥是为了不感到局促,而不不会一览无遗。这就形成了房屋“隔而不隔”的设计特色,赋予平面无限延伸的可能。

  建筑物使用木质作为原料,以木为“骨”。采用木柱、木梁等构成房屋的框架。屋顶与房檐的重量可通过梁架传递到立柱上,墙壁只起隔断或划分内外空间的作用,而不是承担房屋的负重。木结构建筑是单纯由木材或主要由木材承受荷载的结构,通过各种金属连接件或榫卯手段进行连接和固定。在中国古典园林中,木结构建筑多见于亭、堂、厅堂、廊、阁、榭和舫等 。在现代建筑中,木结构在世界各地被广泛使用,可单家独户,又可以形成多层多户的公寓楼,底层商业建筑和公共建筑,如茶室、室、餐馆、学校、教堂、商店和办公楼等。因此,本文有必要探讨园林生态景观应用中的木结构建筑及设计。

  木结构因为其特征明显,轻便与砖石结构相比,木结构建筑形式和建筑材料具有广泛的适应性和较大的灵活性,有着明显的优势。木材质轻,易加工,建造灵活,形式多样,抗弯抗拉强度较高,能适应剧烈的摆动,抗震性好,适应性强。而且可以就地取材,因地制宜。木结构建筑在选材上要选择耐腐、耐蛀的树种,还需根据不同的部位米选择材料 合理增强建筑物的整体强度。下面是针对各个部位选用了不同的材料:

  木屋架:是屋面木结构的主要承重部分,直接影响着建筑物的寿命和安全。因此需选用不易开裂、变形、腐朽,而且具有一定强度,木纹顺直,自重较轻的材种,如红松、杉木等。

  木檩条、椽条:檩条和椽条在屋面工程中是受弯构件,直接承受上部屋面等静荷载、雪荷载和施工荷载等活荷载。因此需选用不易开裂、变形、腐朽,纹理顺直,且具有较高抗弯强度的树种,如红松、白松、樟子松、杉木等。

  龙骨和隔栅:是建筑装修工程的主要受力部分,用作轻质隔墙的骨架或承受吊顶板材的重量。因此需选用自重轻、变形小,而且易于加工和钉钉的材种,如白松、杉木等。

  木门窗:在木结构建筑中普遍采用木材做内外门窗。外门窗经常受到风吹、日晒、雨淋,易导致框、扇开裂、变形和损坏。因此需选用变形小,易加工的木材,如杉木等,对干一些高级木门窗,不仅要求木材变形小,而且要求木纹美观,硬度较高,如水曲柳等。

  木地板:木地板要求有较高的耐磨性、强度,而且要求木纹美观,不易开裂、变形的木材,如水曲柳、柞木等。

  中国古代哲学主张“天人合一”,体现在园林生态景观建筑上是指建筑与自然相互融合,从而使建筑和环境融为一体,如同从土地中生长出一般。在运用适当材料的基础上,本着对建筑物抗腐朽的基本要求及对建筑物单体的结构要求,运用尽可能的各种营造手法设计出最佳抗腐朽的建筑物。并使建筑物达到抗腐、使用功能、外部造型的完美结合。园林生态景观应用中木构架的结构体系主要有抬梁式、穿斗式,局部采用三角形稳定构架、斗拱等。

  穿斗式:檀条直接放在柱子上,沿进深方向甩穿枋把柱子串联起来,沿开间方向用斗枋把柱子串联起来,从而形成了一个整体框架。

  湿度:通常木材含水率超过20%~25%时,木腐菌就能生长,最适宜它生长的含水率是40%左右。

  温度:木腐菌生长的温度范围是2~35℃,当温度在15~25℃时,大部分木腐菌能生长蔓延。所以在一年的大部分时间里,木腐菌在建筑物内都适宜生长。

  养料:木材的主要成分是纤维素40%~60%,木素2O%~40%,以及少量灰分,木材结构中还能容纳相当容量的水和空气,这些都适合木腐菌的生长。

  以上条件,只要消除其中一个条件,木腐菌就不能繁殖生存。对于各种结构物,温度和空气是无法控制的。因此,防止木材腐朽最根本的办法,就是从结构上采取措施,使木材经常处于通风干燥条件下。对于经常性或周期性受潮的木结构,则应采取化学防腐措施。

  园林生态景观中的木结构建筑具有建设周期短、造价合理、低碳节能、防火防潮、保温隔热、抗震抗风、持久耐用、地域不拘、建造灵活等优点。天然材质使建筑具有一种特别的亲和力,消除建筑本身作为外来物的冰冷感觉。对于古今中外的建筑文化,要采取扬弃的态度进行吸纳、继承和发展。木结构建筑在园林生态景观中的应用,不仅是可供使用的建筑实体,更成为一座座人文景观,焕发历史神韵又不失现代气氛。

  鉴于国内木结构行业发展现状,南京林业大学于2002年开始在木材科学与技术学科中设置了木结构建筑工程专业,并招收硕士研究生,2007年率先设立全国第一个木结构建筑工程本科专业,并组成了一支高学历、年轻、结构合理、学科知识门类齐全的教师团队。在团队中,绝大多数教师都具有博士学位,其中有从日本和法国归国的博士各1名。他们中既有长期从事木质材料、加工工艺、检测评估方面的教学、科研人员,也有从事建筑设计、建筑结构、古木建筑研究等方面工作的研究人员。通过对课程体系的不断完善和经验积累,木结构建筑工程专业已经初步具有较完整的课程体系和配套教材,并培养了大量的专业型人才。木结构建筑系在学术团队、人才培养、科学研究、条件建设和国内外学术交流等方面都在迅速成长,在同类学科中的影响力和地位得到了国内外同行的认可。在以往的教学过程中,由于客观上受教学资源、专业课程体系不成熟等原因的限制,本科生课程安排主要围绕建筑设计和工程技术2个方向展开。例如,在基础课程中开设“基础化学”“电工学”等与专业相关性不强的课程,这大量占用了其他专业课程的课时量;在建筑设计系列课程中,“建筑与建筑环境概论”(大一下学期)、“建筑图形设计”(大三下学期)、“木结构建筑设计”课程(大四上学期)安排在不同时间开设,导致课程知识前后衔接困难。此外,从学生的反馈情况看,虽然部分专业课程,如“木结构建筑工程”等,在授课的过程中对木结构建筑设计、施工技术、相关规范以及建筑保护等知识都有涉及,但由于缺乏系统深入的实作训练,学生很难将所学知识融会贯通,不能满足社会工作的要求。因此,有效地调整课程设置,构建以木结构建筑设计为中心的课程体系,对今后木结构建筑工程专业人才的培养尤为重要。

  主要包括人文科学、自然科学、工艺学、创造艺术等学科(UIA,《建筑教育》)。木结构建筑学科作为建筑学的分支,它的人才培养同样应注重综合性,既应包括扎实的工程技术基础,又需要广博的文化知识储备。因此,南京林业大学在培养方案中适当增加了建筑学主干课程的课时量,如“建筑学基础”“木结构建筑设计”“中外建筑史”“建筑构造”等课程的课时量。另外,还对部分主干课程的时间安排做了适当的调整,如将“建筑图形设计”“木结构建筑设计”课程的开课时间提前,以便与基础课程衔接。同时,在原有课程的基础上增添了“中外城市建设与规划”“园林规划设计原理”“园林木结构设计”等选修课程,目的是提高学生对美学、环境行为学、景观生态学以及建筑遗产保护等相关学科的基础认知能力,从而形成完整的知识体系,引导学生设计思维的扩展与延伸,提高学生的学习兴趣。

  目前,木结构建筑工程专业的毕业生走上工作岗位后,普遍对建筑工程技术感到陌生,而且表现出后劲不足的问题。建筑工程技术不仅是建筑构想得以实现的支撑要素,更是建筑创作的灵感来源。木结构建筑工程专业在培养方案设定之初就较为重视建筑工程技术方向的课程,目前开设的工程类课程包括“木结构建筑法规与标准”“建筑结构”“木结构建筑工程学”“木结构建筑概预算”“建筑装饰工程”等,内容涵盖木结构建筑规范、木结构主流建筑形式的结构构造体系、建造施工流程、建筑室内装饰技术等方面。这不仅培养了学生扎实的工程技术能力,而且也为学生的木结构建筑工程专业的设计和实践提供了保障。另外,木结构建筑工程专业针对与专业课程对应的基础课程,在培养方案上也做了适当的调整。如,缩减了“大学物理”“理论力学”“结构力学”等课程的课时量,增加了“建筑物理”“建筑构造”“建筑力学”等专业基础课程的课时量,并尽量做到与实际工程相结合。这些措施有效地促进了基础与专业课程内容的衔接,也使学生在有限的时间内高效率地接受相关的知识。

  随着木结构建筑行业在中国的迅速崛起,木结构建筑工程专业的应用领域和功能要求也逐步发展。因此,在木结构建筑工程专业中,设计课程的教学内容应以住宅中木结构建筑设计为主,并针对不同年级渐进式地开展常见类型的公共建筑设计训练计划。同时,考虑到建筑材料、结构的综合性和复杂性,在公共建筑设计训练中涉及的建筑结构类型应当在木结构的基础上有所突破,如要求学生适当接触和掌握砖木混合建筑以及其他常规建筑设计要领等。另外,针对目前学生普遍存在的设计理念模糊和基础知识不扎实的问题,教师应在理论授课和图纸修改过程中,注重对设计理念、建筑空间设计、流线设计等知识的讲授。在建筑设计软件学习方面,除安排学生学习AutoCAD、3DMax、Photoshop等基础绘图和建模软件外,教师还应针对高年级学生的实际情况,适当增加MiTek、Cadwork、Softplan等木结构建筑设计软件的学习任务,以提高学生对木结构建筑的设计能力。建筑不仅仅属于科学技术领域,或单纯的物质文明建设,建筑还是文化建设,是城市文明灵魂的体现。亚洲建筑协会第七次大会指出,“尊重传统的呼吁是没有强制力的,因此亚洲的建筑和城市越来越明显地呈现出引进的特征”。“木结构建筑设计”课程的教学目的不能只满足于对欧美现代木结构“拿来主义”式的生搬硬套,而应以本土建筑文化的继承和发扬为最终目标。这不仅需要学生对传统木结构建筑历史、文化、建造技术具备全面的认识,更应在建筑设计实践教学中有所体现。因此,除开设“中外建筑史”“木结构建筑文化”“木结构建筑保护学”等理论课程之外,木结构建筑工程专业还应在“木结构建筑设计”课程中引入中国传统木建筑的特征挖掘和基于传统木结构建筑的创新设计等内容。如,引导学生挖掘国内不同地区传统木结构民居的构造特点,并应用到自己的课程设计作业中。这不仅可以激发学生的创新意识、提高其历史使命感和责任感,还有助于学生深入理解和把握古今木结构建筑的演变和发展,使设计更加突显木结构建筑的特色和优势,使现代木结构建筑设计真正走向本土化。

  建筑设计不论有再华丽的外形还是前卫的理念,都只能是坐而论道、纸上谈兵。从已有的培养方案来看,木结构建筑工程专业教学实践环节是以相关课程设计、工程实地调研、结构综合实践和模型设计制作为主,但由于试验场地和设备的限制,使实践教学活动难以完全达到预期的效果。因此,笔者认为可以考虑拓展实践教学内容在课程中的比例,如在教学过程中引入合适的实际工程案例和研究项目,引导学生利用所学知识解决实际问题;对实践要求较高的课程可以让学生以方案设计结合模型制作、社会调查、实际工程案例分析等方式代替单一的试卷考核,以实现对课程内容的掌握;针对高年级学生应增设涵盖多门学科的、由各专业教师共同指导的综合设计课程,同时定期举办木结构建筑专题讲座,邀请业内知名人士与学生沟通交流,为学生的设计实践活动创造良好的条件。

  木结构建筑工程专业不同于一般的自然科学学科,它需要有深厚和宽广的基础理论知识才能有所发明创新。而传统单一的教学模式往往使得学生的个人潜力得不到充分的发挥。木结构建筑工程专业自创办以来,已连续5年举办木结构建筑设计大赛,并成功地逐步从校级竞赛升级为全国性木结构设计大赛。木结构设计大赛的开展不仅有助于在实践过程中激发学生的创造灵感和创新精神,提高专业技能,培养合作能力,而且还能在不同专业、不同高校、不同企事业单位的竞争中为学生提供良好的学习与互动的平台。值得一提的是,南京林业大学材料科学与工程学院将大三学生“木建筑图形设计”课程的课程设计与第二届全国木结构建筑设计大赛相结合,使学生的设计作品从设计理念、完成质量到图纸规范程度都有了明显提升。此外,大赛中激烈的竞争更激发了学生自主学习的兴趣与动力,促使学生主动汲取课本以外的专业知识。如,很多学生在大赛准备过程中就自学了一些效果渲染、结构和能耗分析类的软件,这不仅弥补了课程体系中存在的不足,而且全方面提升了学生的专业素养。

网站首页 半岛体育(中国)电子官方网站 半岛体育新闻 产品中心 案例展示 联系半岛体育电子

电话:400-123-4567      手机:13800000000
E-mail:admin@pinjiejiemufang.com      联系人:张生
地址:广东省广州市天河区88号

Copyright © 2018-2023 半岛体育(中国)电子官方网站 版权所有  xml地图  网站地图  备案号:

  关注半岛体育电子