浙派輕型木結(jié)構(gòu)民居的營(yíng)造工法

陳家輝

[摘? ? ? ? ? ?要]? 針對(duì)浙派輕型木結(jié)構(gòu)民居的營(yíng)造工法進(jìn)行分析，首先闡述現(xiàn)代合成木用材的選取，依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各類合成木進(jìn)行用材對(duì)比。然后針對(duì)模數(shù)化的建造體系展開(kāi)分析，從不同角度對(duì)輕型木結(jié)構(gòu)予以解析，探討其中的具體工藝。最后論述木結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)與防護(hù)，從反腐、防蟲(chóng)、防火等層面論述具體的保護(hù)策略。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 輕型木結(jié)構(gòu);民居;營(yíng)造工法

[中圖分類號(hào)]? TU241.5? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）04-0112-02

輕型木結(jié)構(gòu)作為浙派傳統(tǒng)民居建筑的結(jié)構(gòu)形式，具有極強(qiáng)的工藝性與藝術(shù)性。在時(shí)代發(fā)展的背景下，木材料實(shí)現(xiàn)了很大的進(jìn)步與發(fā)展，因此，有必要在新時(shí)期背景下對(duì)浙派輕型木結(jié)構(gòu)民居的營(yíng)造工法進(jìn)行研究，使其在新時(shí)代能夠得到更好的傳承與發(fā)展。

一、現(xiàn)代合成木的用材選取

在《木結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》（GB/T50772-2012）的首章即給 出了木結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)專業(yè)用詞的名詞釋義，現(xiàn)在主要用于民居建筑的輕型木結(jié)構(gòu)建筑用材主要涉及規(guī)格材、層板膠合木、木基結(jié)構(gòu)板材、結(jié)構(gòu)復(fù)合板材這四個(gè)用于屋架結(jié)構(gòu)搭建的專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ);工字形木擱柵、釘連接、齒連接、螺栓連接、齒板五個(gè)用于木構(gòu)件連接的專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ);檁條、椽條兩個(gè)用于屋蓋結(jié)構(gòu)搭建的專業(yè)名詞術(shù)語(yǔ)。

規(guī)格材是將原木按規(guī)定的尺寸切割，一般用于輕型木結(jié)構(gòu)屋架的搭建，現(xiàn)在常見(jiàn)SPF規(guī)格板材被稱為“2×4”是因?yàn)檫@種木料是源于歐洲、北美，它們的計(jì)量單位是英寸，“2×4”是指木材截面尺寸是按照2英寸×4英寸加工的，即50.8毫米×101.6毫米，但經(jīng)過(guò)后續(xù)的干燥等其他工序后，其長(zhǎng)寬尺寸會(huì)損耗12毫米左右，最后實(shí)際尺寸為38毫米×89毫米（略小于2英寸乘4英寸）。

層板膠合板多為結(jié)構(gòu)用集成材，其加工工藝是把木料切城單板或刨切成薄木，再用膠將多層板材分層黏連膠合，最后形成多層板狀木材，這類板材通常用奇數(shù)層單板，通用長(zhǎng)寬規(guī)格是：1220毫米×2440毫米，而厚度規(guī)格則一般有3、5、9、12、15、18毫米等。

木基結(jié)構(gòu)板材是將木材切削成木片或木板，再經(jīng)膠合熱壓制成的承重板材，可用于輕型木結(jié)構(gòu)的墻面、樓面和屋面的覆面板。結(jié)構(gòu)復(fù)合木材做法和木基結(jié)構(gòu)板材相似，僅需施膠加壓即可制成的木屐結(jié)構(gòu)用材，根據(jù)施工工藝和成板特性可分為定向木片、平行木片、層疊木片以及旋切板。

刨花板不同于以上實(shí)木加工而成的板材，是由木材或其他木質(zhì)纖維素材料加膠熱壓制成的碎料。成品刨花板在實(shí)踐中可以直接使用，不需要再次干燥，而且具備良好的隔音性能。但是其邊緣較為粗糙，具有較強(qiáng)的吸濕吸水特性。定向刨花板在成板前將不同層的碎料進(jìn)行不同方向的排列和鋪裝，從而增加板材某一方向的強(qiáng)度，是刨花板的新品種之一，它的優(yōu)良特性使其常代替膠合板做結(jié)構(gòu)材使用。

工字形木擱柵是一種常用的預(yù)制構(gòu)件，是用定向木片板或結(jié)構(gòu)膠合板作腹板，鋸材或結(jié)構(gòu)復(fù)合木材作翼緣制成的工字形截面受彎構(gòu)件。

圓釘和螺栓是釘連接和螺栓連接中抗彎、抗剪和可以在釘孔孔壁見(jiàn)傳遞構(gòu)件壓力的構(gòu)件;齒板是用鍍鋅鋼板沖壓形成的多齒構(gòu)件，能夠傳遞構(gòu)件間的拉力和剪力，主要用于規(guī)格材制作的木桁架節(jié)點(diǎn)的連接;齒連接不需額外的連接構(gòu)件，而是通過(guò)在木構(gòu)件上開(kāi)鑿齒槽并與另一木構(gòu)件抵承完成連接的。

此外，不同的合成木有不同的等級(jí)標(biāo)識(shí)或證明，在選材和應(yīng)用上需嚴(yán)格參照規(guī)范，規(guī)范對(duì)不同等級(jí)的材料性能有全面且科學(xué)的記錄及對(duì)應(yīng)的使用方式。

二、模數(shù)化的建造體系

根據(jù)《浙江省實(shí)施〈中華人民共和國(guó)土地管理法〉辦法》的相關(guān)規(guī)定可以明確，農(nóng)村居民宅基地每戶只能擁有一處，而且根據(jù)土地類型的不同，也有對(duì)應(yīng)的限制。具體來(lái)說(shuō)，就是如果占用的是耕地，那么必須要低于125平方米;如果占用的是其他類型的土地，那么必須要低于140平方米;如果對(duì)荒坡、荒地等進(jìn)行利用，那么則可以適當(dāng)放寬到160平方米。根據(jù)這一具體的規(guī)定，那么就可以直接根據(jù)宅基地的所處范圍和土地類型，從對(duì)相關(guān)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行倒推。

按照《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50005-2003（2005版），輕型木結(jié)構(gòu)每層建筑不超過(guò)600平方米，層高不大于3.6米;根據(jù)《我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度》（GB50011-2010）中A.0.9浙江省數(shù)據(jù)，浙江僅有三處地方的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，這三地分別是岱山、嵊泗、舟山三地;其余地區(qū)的抗震設(shè)防烈度均為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。因此，岱山、嵊泗和舟山的輕型木結(jié)構(gòu)建筑的高寬比不得大于1.0，其余地區(qū)不得大于1.2，若采用木基結(jié)構(gòu)板材作為框架墻體的承重墻材料，墻體之間的最大間距不得大于10.6米。

柱網(wǎng)模數(shù)可以以30厘米為最小基本單位，以3的倍數(shù)為增長(zhǎng)規(guī)律，開(kāi)間與進(jìn)深以3～4.5米為宜，規(guī)范中規(guī)定輕型木結(jié)構(gòu)的墻骨間距不應(yīng)大于610毫米，因此，開(kāi)間與進(jìn)深最大不得超過(guò)6米，根據(jù)需求可以奇數(shù)的數(shù)量進(jìn)行復(fù)制，步架（檐廊）宜在1.2～1.8米之間，通柱層高為2層，檐口高度6米以下，局部可建三層。

輕型木結(jié)構(gòu)建筑基礎(chǔ)可用混凝土基礎(chǔ)或砌體基礎(chǔ)，墻體應(yīng)立于基礎(chǔ)頂面的混凝土圈梁上。一般來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)圈梁頂面的標(biāo)高是大于0.2米的，即基礎(chǔ)頂面應(yīng)高于室外地面0.2米以上;蟲(chóng)害地區(qū)的標(biāo)高需雙倍多，即基礎(chǔ)頂面應(yīng)高于0.45米以上，地梁板（即基礎(chǔ)梁）一般采用經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理的規(guī)格材，且木材需經(jīng)防腐處理，其截面尺寸應(yīng)和墻骨相同。地梁板與混凝土基礎(chǔ)或圈梁應(yīng)采用預(yù)埋螺栓、化學(xué)錨栓或植筋錨固，螺栓直徑不應(yīng)小于12毫米，間距不應(yīng)大于2.0米，深埋不應(yīng)小于300毫米，螺母下應(yīng)設(shè)直徑不小于50毫米的墊圈。除此之外，地梁板兩端還應(yīng)與剪力墻端部采用螺栓錨固。在考慮如何提高住宅整體強(qiáng)度與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，參考國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集《木結(jié)構(gòu)建筑》（14J924），其中對(duì)墻體的使用材質(zhì)等級(jí)與尺寸規(guī)格有明確的范圍及要求要求，建議統(tǒng)一選取“38 mm×140 mm ”的SPF（云杉、松木、冷杉）規(guī)格材作為墻骨柱;統(tǒng)一選取定向結(jié)構(gòu)刨花板與防火石膏板作為墻面板，其通用尺寸均為“1220mm×2440 mm×12 mm”。

輕型木結(jié)構(gòu)建筑的樓蓋由擱柵、木樓面板和頂棚組成，用材主要是木基結(jié)構(gòu)板材和石膏板。根據(jù)前文已經(jīng)確定的墻體部品尺寸，由此可以得出樓蓋的長(zhǎng)度與寬度尺寸均為610 毫米的整數(shù)倍。基于此，就可以提出4種尺寸規(guī)格的模塊化樓蓋部品，分別為：1220mm×2440 mm、1220 mm×1220mm、1220mm×610mm、 610mm×610mm，所有樓蓋部品中，擱柵間距均為610毫米。

輕型木結(jié)構(gòu)建筑的屋蓋由屋脊板、椽條和頂棚擱柵等構(gòu)成。當(dāng)跨度較大時(shí)，可采用輕型桁架結(jié)構(gòu)，各個(gè)結(jié)構(gòu)規(guī)格材的間距不大于600毫米;當(dāng)跨度較小時(shí)，可使用由傳統(tǒng)的屋蓋結(jié)構(gòu)衍生而成的結(jié)構(gòu)，椽條直接駕于起結(jié)構(gòu)支撐作用的承重墻或者梁上，交接處加椽條連桿、矮墻或斜撐加強(qiáng)。

管線在穿過(guò)承重墻墻骨時(shí)，高度應(yīng)在墻骨頂部三分之一處;管線嵌入樓蓋擱柵、頂棚擱柵和椽條等木構(gòu)件時(shí)，可在構(gòu)件中部開(kāi)槽，槽寬不得大于截面的四分之一，深度不得大于三分之一;管線穿過(guò)木構(gòu)件孔洞時(shí)，孔洞直徑應(yīng)大于管徑2毫米以上。

三、對(duì)木質(zhì)構(gòu)造的保養(yǎng)與防災(zāi)害對(duì)策

（一）防腐

木材腐朽是由于木腐菌的生長(zhǎng)導(dǎo)致對(duì)木材的侵害。只要同時(shí)滿足有氧、溫度2～35攝氏度之間以及木材含水率高于18%這三個(gè)條件，木腐菌就會(huì)大量生長(zhǎng)。由于溫度和氧氣這兩個(gè)條件在日常生活中無(wú)處不在，相對(duì)較難控制，比較便宜的方式是將木材含水率控制在18%以內(nèi)。一是選材時(shí)木材必須經(jīng)過(guò)烘干處理，二是在搭建木構(gòu)架時(shí)，要使木構(gòu)件處于良好的通風(fēng)環(huán)境下，尤其是承重結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件。故在輕型木結(jié)構(gòu)建筑時(shí)，要充分保障各個(gè)木構(gòu)件的防腐措施，首先選用耐腐性較強(qiáng)的樹(shù)種，其次在構(gòu)件處涂刷混合防腐油，最后在構(gòu)造方式和位置上進(jìn)行設(shè)計(jì)改良。

（二）防蟲(chóng)

蛀蝕木材的昆蟲(chóng)主要有白蟻和甲蟲(chóng)。白蟻主要分布于長(zhǎng)江流域和南方溫暖潮濕地區(qū)，且危害較大，所以浙江輕型木結(jié)構(gòu)建筑的防蟲(chóng)害主要指防白蟻。有水池和水管分布的較為潮濕或是陰暗的廚房以及衛(wèi)生間等，這些空間中的木結(jié)構(gòu)最容易受到白蟻蛀蝕，當(dāng)木構(gòu)件與水源隔斷，會(huì)在一定程度上減小白蟻蟲(chóng)害發(fā)生的可能性從而降低其危害。除此之外，所有木結(jié)構(gòu)均用防蟲(chóng)處理，一是從根源上杜絕，選取有較強(qiáng)的抗白蟻性的樹(shù)種，如楠木、紫檀、柚木、杉木、柳杉、樟木等;二是使用防腐又防蟲(chóng)的藥劑，這種藥劑根據(jù)特性分別用于不同位置的木構(gòu)件，一類是水溶性藥劑，遇水容易流失，故只宜用于不受潮的木構(gòu)件，一類是油溶性藥劑，遇水不易流失但是價(jià)格較高，適用于易受潮的木構(gòu)件。

（三）防火

防火并不是指木材像金屬或石材一樣不會(huì)燃燒，而是指對(duì)木結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件測(cè)定耐火極限，然后通過(guò)一系列人工措施提高其耐火極限。眾所周知，木炭有良好的隔熱性能，經(jīng)過(guò)測(cè)試，截面較大的木材在燃燒過(guò)程中由于其不完全燃燒，會(huì)在表面形成一層木炭。而層板膠合大截面木材的耐火性能相似，利用層板膠合木結(jié)構(gòu)代替實(shí)木木材用，可以大大降低施工成本。

目前常用的提高木結(jié)構(gòu)的耐火極限有兩種方法，一種是提高耐火極限，幾加抹灰層或石膏板，;另一種是加防火隔熱層，在木材表面涂刷加入高效阻燃材料和高強(qiáng)度的成膜物質(zhì)的防火涂料，這樣可以防止初期火災(zāi)的蔓延，如丙烯酸乳膠防火漆。

傳說(shuō)，伏羲把風(fēng)、雨、雷、電這些自然天象的象征符號(hào)定為“—”，地的象征符號(hào)為“— —”，可寫(xiě)作：“”。為了讓人類免受雷電之苦，他設(shè)想將天地的關(guān)系倒置，即上面為棟（地）、下面為宇（天），于是黃帝創(chuàng)造了房屋的圖紙，看起來(lái)就像是一個(gè)傳統(tǒng)民居的剖面圖，上面是屋頂，下面是屋架和地基，中間空的部分是人類在建筑內(nèi)部活動(dòng)的空間。如此，代表地的象征符號(hào)在上，代表天的象征符號(hào)在下，人在其中，因此我們通常認(rèn)為傳統(tǒng)民居的設(shè)計(jì)和建造蘊(yùn)含宇宙的哲理。

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編輯 武生智