李琪 許力 廖定國
摘要:現代木結構建筑則是指經過現代先進技術處理的新型木建筑結構形式,與傳統木結構建筑有著較大區別,有更好的抗震、保溫、節能和耐久性能。使用現代木結構來對傳統村落老舊民居進行改建,能夠改善建筑生產方式和人居環境,保護傳統村落風貌,為加速鄉村振興戰略提供有利支撐。培訓課程中融入改造民居木結構技術,為區域建設提供技術服務。
1? 桂北地區傳統木構民居改造研究現狀
桂北地區泛指廣西北部,是廣西少數民族主要聚居地,這里地勢陡峭、山巒連綿,獨特的地域環境、民族文化、風俗習慣、宗教信仰以及生活方式形成了豐富的聚落空間形態,如瑤、壯、侗等依山而建的干欄式建筑聚落,帶有強烈的民族認同感,具有極高的社會價值、歷史文化價值、經濟價值和美學價值。
然而,桂北地區有些傳統村落因為缺乏開發保護而破落不堪。如何對老舊民居進行保持干欄建筑風格信息式的改建,解決傳統木構民居老態化,改善傳統村落人居環境,是桂北地區傳統村落面臨的嚴峻問題。在墻體方面,傳統干欄民居墻體圍護材料主要為杉木,圍護結構老化、腐朽變形等問題也一直困擾著當地居民。在建筑的建造過程中,用混凝土、磚材、石材、塑料、金屬等材料漸漸代替木材或者和木材混合使用。為了維護聚落的統一風貌,再常常將木材覆于不同墻體材料的表面。
2018年5月陳楚康對廣西壯族傳統民居的主要研究對象為新建建筑,使用了現代輕型木結構還原了壯族傳統干欄式民居,并設計了可應用于工程實踐的參考方案。針對新民居設計范例,研究了新民居墻面、樓面、屋蓋的的構造選型和做法,并且價格低廉、結構輕便,適合壯民參考使用。
2? 國內外現代木結構技術研究現狀與水平
我國具有悠久的木結構建造歷史,然而到了建國初期,由于木材資源不足,加之木材科學技術水平有限,所以在現代木結構領域未能和歐美等發達國家齊頭并進;到了20世紀80年代后期,木結構研究處于停滯狀態,在之后的20 年才逐漸恢復,而在此期間,歐美國家借由木材科學技術的革新以及現代木結構的深入研究,以工程木為代表的重型木結構得到快速且廣泛應用,國內外差距愈發明顯。近10 余年,我國現代木結構研究呈現快速增長趨勢,研究工作已較為完善,在材料、構件、連接、體系、防火及耐久性等方面均取得重要進展,標準規范體系趨于完整,全產業鏈日趨完善,工程應用逐年增多。
現代木結構建筑則是指經過現代先進技術處理的新型木建筑結構形式,在建筑材料、加工方式、結構類型和連接方式等方面,都與傳統木結構建筑有著較大區別,有更好的抗震、保溫、節能和耐久性能。現代木結構建筑絕不僅僅是傳統木結構建筑在當代的表現,它有裝配式建筑可預制化和可裝配化的特點,具備新型建筑工業化的“六化”特征,是裝配式建筑的三大結構體系之一;木材綠色可再生的特性使它成為真正的綠色建筑,完全符合建筑產業綠色發展的要求。
我國最新的《木結構設計規范》(GB 50005—2017)將木結構建筑分為輕型木結構、膠合木結構和方木原木結構三種體系,其中輕型木結構是我國應用最廣的結構形式,在木結構建筑中占比約70%。從標準規范來看,新編制的國家標準有GB50016—2014《建筑設計防火規范(2018 版)》、GB/T 51233—2016《裝配式木結構建筑技術標準》、GB/T 51226—2017《多高層木結構建筑技術標準》和GB50005—2017《木結構設計標準》,加上相關行業標準和地方標準的頒布,我國木結構建筑標準規范體系正在逐漸形成。
3? 木結構技術應用于傳統民居改造
經過多年的研究,我國在現代木結構領域取得了較為豐碩的研究成果,形成了包含材料及加工、基本構件、連接節點和結構體系等方向的成熟研究體系,在部分領域實現與國際研究的同步,這些為我國現代木結構的應用和發展提供了有力的技術支撐。
木結構有利于改善人居環境綠色發展、循環發展和低碳發展是推進我國生態文明建設和建設美麗中國的必然要求。木結構建筑的主要材料——木材具有可再生特性,這是混凝土、鋼結構建筑所不具備的。另外,木結構建筑在低碳節能、循環利用、減少建筑垃圾等方面均具有良好的生態環境效益。使用現代木結構來對傳統村落老舊民居進行改建,能夠改善建筑生產方式和人居環境,保護傳統村落風貌,為加速鄉村振興戰略提供有利支撐。
4? 培訓課程針對桂北民居改造技術的課程設計
桂北傳統民居的改造重點在于圍護結構方面,例如墻體,傳統干欄民居墻體圍護材料主要為杉木,圍護結構的耐久性、防水、保溫性能都不能滿足需求。現代輕木結構墻體做法成熟,耐久性好,防水隔熱性能與傳統杉木板墻體對比具有絕對的優勢。為了服務于區域發展,在培訓課程中進行了教學設計,系統地融入了相關教學內容。
1、輕木結構的墻體結構、保溫、防水的做法教學內容。如何對木墻體室內進行維護構造措施設計,適應桂北地區外有常年濕潤多雨地理環境、內有衛生間等潮濕環境,適應當地氣候及生活習慣,保證輕木墻體的耐久性是擬解決的關鍵問題。
2、重木結構梁柱構件的連接教學內容。利用梁柱隱藏式金屬連接件由于金屬件不外露,有利于改建后保護建筑原有特色風貌。現代木結構中以膠合木、CLT、SPF組合梁柱等作為主要材料的重木結構,梁柱構件大多是矩形截面,因此五金件是平面形狀,而桂北民居梁柱多采用不規則原木建造,在節點加固時構件與金屬件連接的構造方法是學員應該掌握的關鍵技術。
5? 結語
現代木結構建筑分為輕型木結構、膠合木結構和方木原木結構三種體系,與傳統木結構建筑相比,有更好的抗震、保溫、節能和耐久性能。使用現代木結構來對傳統村落老舊民居進行改建,能夠改善建筑生產方式和人居環境,保護傳統村落風貌,為加速鄉村振興戰略提供有利支撐。作為服務于西南地區的木結構培訓基地,在培訓課程設計中融入改造傳統民居木結構技術,為更好更有效地為區域建設提供技術服務。
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