談木材在建筑設(shè)計(jì)中的建構(gòu)意義

李慶紅 馮永民

(河北工程大學(xué)建筑學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

·建筑材料及應(yīng)用·

談木材在建筑設(shè)計(jì)中的建構(gòu)意義

李慶紅 馮永民

(河北工程大學(xué)建筑學(xué)院，河北 邯鄲 056038)

介紹了建構(gòu)的概念和要素，分析了木材在建筑設(shè)計(jì)中的作用、特性及現(xiàn)狀，并闡述了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)在建筑中的連接方式與創(chuàng)新技術(shù)，指出木材對(duì)于現(xiàn)代建筑的建構(gòu)創(chuàng)作有重要的意義。

木材，建構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)，木結(jié)構(gòu)

0 引言

木材取之于自然，應(yīng)用于建筑已有幾千年的歷史。木材的建構(gòu)的意義是應(yīng)用木材的結(jié)構(gòu)特性與材料特性，賦予建筑“真實(shí)性”與“表現(xiàn)性”。雖然在工業(yè)革命后的一段時(shí)間內(nèi)，由于新材料、新技術(shù)的涌現(xiàn)，木材的應(yīng)用減少，但是木材良好的力學(xué)特性，貼近自然的感官體驗(yàn)，使木材仍然受到建筑師的青睞。從建構(gòu)的角度分析木材從傳統(tǒng)到現(xiàn)代的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)于現(xiàn)代建筑的建構(gòu)創(chuàng)作有著重要的意義。

1 建構(gòu)的概念

建構(gòu)有很豐富的含義與內(nèi)容，建筑近百年來(lái)的發(fā)展表明，建筑物質(zhì)層面上的材料、構(gòu)造和結(jié)構(gòu)等等正在被建構(gòu)超過(guò)，并成為建筑師們關(guān)注的新焦點(diǎn)。建構(gòu)不是結(jié)構(gòu)，也不是建造，建筑學(xué)的建構(gòu)，可以理解成是對(duì)建筑藝術(shù)本質(zhì)問(wèn)題的思考，是對(duì)結(jié)構(gòu)問(wèn)題的藝術(shù)性升華；也可以說(shuō)成是對(duì)“質(zhì)料”與“力”這兩方面的結(jié)合的思維方式。是在視覺(jué)方面表現(xiàn)建筑的某種品質(zhì)，這種品質(zhì)“顯然和力、建筑構(gòu)件的安排有關(guān)聯(lián)，但又不能只用建造或者結(jié)構(gòu)描述”。

2 材料——建構(gòu)的要素

建筑都是由各種各樣的建筑材料進(jìn)行搭建、連接或者組合而成的，建筑的物質(zhì)特性都是由材料來(lái)展現(xiàn)的。忠實(shí)的建造，即根據(jù)材料所具有或者體現(xiàn)的物理屬性來(lái)決定用法。這就要求建筑師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠注重“如何合理的選擇材料、使用材料”理念。建筑的建構(gòu)特征應(yīng)該表現(xiàn)出明確的營(yíng)造邏輯，它可以通過(guò)建筑的外部體現(xiàn)出建筑的結(jié)構(gòu)形式及材料的應(yīng)用方式。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的建筑材料，比如磚、石、木等材料的特征屬性已經(jīng)發(fā)生了變化。但它們的原始特性仍被建筑師所青睞。比如坂茂在漢諾威世博會(huì)上設(shè)計(jì)的日本館，用重量最輕的紙?jiān)旖ㄖ涔羌苋怯稍偕埞軜?gòu)成的，體現(xiàn)了“零廢料”生態(tài)設(shè)計(jì)理念(見(jiàn)圖1)；董豫贛的清水會(huì)館，用樸實(shí)的紅磚，構(gòu)建了較為原始的人工燒制磚的肌理效果；用竹子良好的受彎力學(xué)特性，為越南館創(chuàng)造了豐富的外部空間形式和內(nèi)部空間效果。 在設(shè)計(jì)中，如何選擇材料是個(gè)重要的問(wèn)題，就材料本身而言,其基本特性對(duì)設(shè)計(jì)及建造非常重要。當(dāng)材料以其特有的方式應(yīng)用于建筑，材料才能真正發(fā)揮其在建筑上的“建構(gòu)”意義。與材料特性脫離的建造方式不僅會(huì)給結(jié)構(gòu)或構(gòu)造的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難，在建筑整體的藝術(shù)表現(xiàn)力上也會(huì)有所欠缺。所以，只有材料、結(jié)構(gòu)、形式的緊密結(jié)合，才能最大限度的展現(xiàn)建筑材料原始的魅力。

現(xiàn)代主義建筑大師密斯·凡·德·羅認(rèn)為：“每一種材料都有屬于自己的特性，這些特性是可以被認(rèn)識(shí)和加以利用的。新的材料不見(jiàn)得比舊的材料好。”由此可見(jiàn)各種材料都有符合自身的建構(gòu)方式，人工材料和天然材料都有各自獨(dú)特的力學(xué)性能、砌筑方式、質(zhì)感表現(xiàn)等特性。只有深入了解它們的特性,才能使建構(gòu)真實(shí)，而真實(shí)正是材料的本質(zhì)。

3 建構(gòu)中的木材料

3.1 木材在建筑設(shè)計(jì)中的地位

“建構(gòu)”一詞來(lái)源于希臘文，其最初的形式為希臘文的“泰可頓”，意為木匠或者建造者。佛蘭姆普頓也在他的《建構(gòu)文化研究》一書(shū)中提到一種材料方式的建筑屬性出現(xiàn)在另一種材料方式的表現(xiàn)中，舉例“古希臘神廟石料切割和砌筑的方式就是對(duì)木構(gòu)建筑原型的一種詮釋”。可見(jiàn)木材在古代建筑中的重要地位。木材被用作建筑材料，已經(jīng)有幾千年的歷史了，它是一種可以完全回收利用的可再生資源，而作為能源，又不會(huì)影響生態(tài)平衡。這些都是木材與眾不同的優(yōu)點(diǎn)，這種材料取之于自然，是人類社會(huì)與自然聯(lián)系的紐帶。

在工業(yè)革命后，木材似乎在一段時(shí)期內(nèi)被不斷涌現(xiàn)的新材料新技術(shù)所取代，但是，木材如今仍能夠通過(guò)自己特有的優(yōu)勢(shì)塑造出獨(dú)具魅力的建筑。

3.2 木材的材料特性

木材具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、容易加工等優(yōu)點(diǎn)，但木材作為天然材料與鋼筋混凝土等人工材料的結(jié)構(gòu)不同。木材在順著其木纖維的方向上有很強(qiáng)的承載力，而在垂直的方向上承載力很弱。在進(jìn)行木材的設(shè)計(jì)和施工時(shí)，木纖維的異向性、收縮膨脹造成材料干裂等問(wèn)題需要特別注意，要充分了解木材的特性，揚(yáng)長(zhǎng)避短發(fā)揮木材的最大作用。木材還是一種具有強(qiáng)烈的地域特色和鄉(xiāng)土氣息的建筑外墻材料，現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展使它擁有了更好的適應(yīng)性和豐富的表現(xiàn)力。

3.3 木材作為建筑材料的現(xiàn)狀

建構(gòu)的“真實(shí)性”，即直接、忠實(shí)地表達(dá)材料、構(gòu)造和結(jié)構(gòu)之間的連接關(guān)系。說(shuō)起以木材作為建構(gòu)的材料，我們會(huì)很自然的想到中國(guó)的斗拱，盡管當(dāng)代建筑早已不用這種構(gòu)件做建筑的承重構(gòu)件，但是“斗拱”早已成為中國(guó)建筑史乃至民族建筑形式的象征符號(hào)。

唐代的斗拱最能反映其建構(gòu)意義：第一，它起著承上啟下、傳遞荷載的作用；第二，它向外出挑，可把最外層的桁檀挑出一定距離，使建筑物出檐更加深遠(yuǎn)，造型更加優(yōu)美、壯觀；第三，榫卯結(jié)合是有著良好的抗震作用。在唐代大型建筑的斗拱構(gòu)件中，每一部分各司其職，沒(méi)有一個(gè)部分作為純裝飾的構(gòu)件(見(jiàn)圖2)。不像清代斗拱的過(guò)于精致繁冗，而且其宏大的尺度也給整個(gè)建筑堅(jiān)定有力穩(wěn)固的感覺(jué)。相比之下宋代之后皇家建筑的斗拱構(gòu)造越來(lái)越復(fù)雜與繁瑣，逐漸淪為裝飾，厚重的彩畫(huà)幾乎完全掩蓋了木材自身的特性。

就當(dāng)代建筑而言大部分建筑采用混凝土作為框架承重，木材只作為飾面裝飾材料或是建筑遮陽(yáng)體系。隨著木結(jié)構(gòu)逐漸被遺棄，傳統(tǒng)木構(gòu)筑精湛的工藝技術(shù)也開(kāi)始衰落。當(dāng)人們懷戀木材的親和力和追憶傳統(tǒng)文化、希望傳承文脈時(shí)，又會(huì)想要延續(xù)木材的建構(gòu)“表現(xiàn)性”。最后，不得不用混凝土撐起整個(gè)建筑，用木構(gòu)架、木質(zhì)板材和桿件在立面和室內(nèi)做出豐富的表皮以掩蓋其混凝土的本質(zhì)。此時(shí)，“木材在視覺(jué)上的‘淺薄感’實(shí)際上某種程度上‘忠實(shí)’和‘清晰’地揭示出其自身所起的表皮裝飾性功能。”

4 木構(gòu)在建筑實(shí)例中的應(yīng)用

4.1 傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的連接方式及意義

榫卯是我國(guó)古代建筑、家具等木制器材的主要結(jié)構(gòu)連接方式。其意義就是將結(jié)構(gòu)各部件結(jié)合成統(tǒng)一的整體。通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)傳遞荷載，使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系受力均衡、穩(wěn)定堅(jiān)固。明確的傳力，良好的韌性和緊密性，構(gòu)造簡(jiǎn)單這正是木構(gòu)建筑的亮點(diǎn)。

與綁扎結(jié)合、釘結(jié)合等相比，榫結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)度最大，同時(shí)也最為美觀。且木質(zhì)榫卯是一種柔性的連接，具有極好的彈性，使連接的部位具有一定程度的自我恢復(fù)能力，形成動(dòng)態(tài)平衡。傳統(tǒng)的榫卯結(jié)構(gòu)一是解決功能性問(wèn)題，二是承擔(dān)著形式的表達(dá)。如上文所述，“斗拱”是榫卯技術(shù)的集中體現(xiàn)。

4.2 建筑中“木材建構(gòu)”的技術(shù)升華

木結(jié)構(gòu)是一個(gè)豐富且有歷史并且已經(jīng)相當(dāng)完整的結(jié)構(gòu)形式。

現(xiàn)代建筑對(duì)于木材常見(jiàn)的連接方法有：齒連接，螺栓連接以及釘連接(見(jiàn)圖3)。雖然現(xiàn)代高科技的建筑技術(shù)為建筑帶來(lái)了更多的可能性，但是，木材特有的結(jié)構(gòu)屬性始終存在，木材建構(gòu)的“真實(shí)性”也為越來(lái)越多的建筑師所關(guān)注。

漢諾威世博會(huì)的日本館，安藤忠雄的理念是用現(xiàn)代的建造方式體現(xiàn)日本傳統(tǒng)的建筑木材料。建筑在地面以上由膠合木梁柱體系支承，正面和背面都是條狀木板做成的弧面外墻。該建筑使用的是集成木材這樣的現(xiàn)代材料，以節(jié)點(diǎn)放大的方式仍很好表達(dá)了斗拱的構(gòu)成美。但是，木材在建筑的外立面上，只是以板條的形式附在建筑的表面上，除了給人們帶來(lái)木材與混凝土材料不同的質(zhì)感之外，沒(méi)有體現(xiàn)出木材作為建筑的構(gòu)成元素的結(jié)構(gòu)特性。木材在這里只是一種裝飾和表達(dá)構(gòu)成方式的材料。

5 結(jié)語(yǔ)

木材作為建筑材料，它的使用貫穿了人類的整個(gè)建筑史。一些古老的工藝雖然不再?gòu)V泛的應(yīng)用，但是這些傳統(tǒng)技術(shù)體現(xiàn)的建筑設(shè)計(jì)上的建構(gòu)意義卻為現(xiàn)代建筑提供了思維方式的源泉。建筑師應(yīng)當(dāng)以詩(shī)意的眼光去理解材料的建造過(guò)程，用革新的手段和現(xiàn)代的思維方式讓傳統(tǒng)的木材真正的與時(shí)俱進(jìn)，體現(xiàn)木材建構(gòu)的“本體性”與“再現(xiàn)性”。

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Abstract: The paper introduces the concept and elements of construction, analyzes the role, features and status of wood in architectural design, describes the connection methods and creative techniques of traditional wood structure in architecture, and finally points out that: wood has significant meaning for modern architecture construction and creation.

Key words: wood, construct, architectural design, wood structure

Discussion on the construction meaning of wood in architectural design

Li Qinghong Feng Yongmin

(CollegeofArchitecture,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China)

2016-03-19

李慶紅(1969- )，女，碩士，教授，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)建筑師，國(guó)家一級(jí)人防工程師； 馮永民(1989- )，男，在讀碩士

1009-6825(2016)15-0111-02

TU531.1

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