浅谈中国木结构建筑
一、木结构建筑的发展状况 历史上，木结构建筑展现了多样的面貌，被广泛地应用于住宅、宗教、文化、纪念建筑，除此之外，木结构还被用于桥梁等大型构筑物中。在漫长的历史中，木材作为一种实用的建筑材料，凝聚了人类无数伟大的创意，也成为人与自然环境对话的媒介。在长久的木结构发展史中，人类积累了丰富的构筑工艺和营造技术等建筑知识，造就了不朽的木结构文化，使木结构建筑在建筑史上留下了绚烂的一页【2】 经考古发掘证实，早在新石器时期的母系氏族社会中，黄河流域、长江流域的广大地区已发现有相当规模的氏族聚落的建筑群，从陕西省西安市半坡村遗址和近年发掘出的浙江省余姚县河姆渡遗址中，可以看出，当时木结构建筑已具有相当的规模和水平。河姆渡遗址发现的建筑木构件，证实中国的祖先很早就已掌握了完善的榫卯连接技术，也说明木结构在此之前已经历了很长的使用和发展过程。 图1 应县木塔平面、立面图
中国古代木结构除广泛用在宫殿、庙宇、民居等各种低层建筑外，还用来建造多层或高层的崇楼巨阁。早在春秋时已有重屋的建造，在出土文物中战国时期的铜器上可以看到不少雕刻有二层、三层的建筑图案。秦、汉朝以来多层楼阁有所增加，北朝时期楼阁式木塔的建造，盛极一时，其中最著名的是北魏熙平年间建造的洛阳永宁寺塔。据《洛阳伽蓝记》载：“寺中有九层浮图一所，架木为之，举高九十丈，有刹，复高十丈，合去地一千尺，去京师百里已遥见之。”而在《水经注》及《魏书》中，对这座塔的高度都记为四十余丈，实际当时的四十丈即已超过100米，足以证明6世纪初，中国在高层木结构方面所取得的卓越成就。可惜此塔建成不久，即焚于火。现存高层木结构实物，当以山西省应县佛宫寺释迦塔（见图1 应县木塔平面、立面图）（习称应县木塔）为代表，塔身外观五层，内有四个暗层，共为九层，高67米余，平面呈八角形，建于辽朝清宁二年（1056年），结构采用内外两圈木柱网，每层用梁、坊、斗组成平面网架，层层重叠而成，坚固异常，自建成至今，已有900余年,并经历多次地震的考验，仍巍然屹立。 直到现代，对木结构最普遍的运用还是在房屋建造中，这包括从独户的木屋到 3～5 层的现代化房屋(可作住宅、商业设施、工业设施使用)。其中，住宅建筑是木结构应用最为普遍的一个领域。近年来，美国、加拿大、日本等木结构建筑发展较为发达的国家和地区，平均每年新建的住宅中有超过半数的房屋采用了木结构，并且有继续上涨的趋势。同时，木结构用于大型公共建筑也日益流行，尤其是大型木结构顶棚在大跨公共建筑中正得到越来越多的应用，成为一种新的发展趋势。在我国，过去几十年，由于林业资源的匮乏和木材的短缺，政府对木材在建筑上的应用制定了严格的限制措施，提倡以钢代木、以塑代木，因此，木结构房屋一直被排除在主流建筑之外。直到改革开放后，才开始对木结构房屋及其材料进行研究，但总体而言，关于木结构建筑的基础研究工作还很薄弱，在木质材料应用于住宅建筑方面的研究与国外差距较大。最近几年，由于经济的发展和生活水平的提高，人们更加注重居住环境，对木结构房屋的需求增加，出现了国外企业争先开发中国木结构房屋市场的现象【3】 二、木结构建筑的特点 以下内容来自中国木结构建筑网 中国古代木结构大体上可分为抬梁式、穿斗式、井干式三种类型。其中抬梁式结构应用较广，穿斗式次之，井干式结构多应用于产木材地区。
抬梁式木结构 主要是沿建筑进深方向前后立柱，柱端架梁；梁上立瓜柱（即短柱，因有做成瓜形的，所以称瓜柱），瓜柱上再架梁；再立瓜柱、架梁……；层层叠垛而成。梁的长度，自下而上，逐层缩短。在最上一梁的中部，立脊瓜柱。两梁间高度按照一定规律，自上而下逐层递减（即宋朝的举折）或自下而上递增（即清朝的举架），从而形成了古建筑屋面具有的优美柔和的曲线组成的房架，每组称为一缝，在平行排列的两缝房架间每层梁的端头及脊瓜柱顶上架设檩木，联成为一个整体，再于檩与檩之间铺钉椽条望板，以承托瓦面。两缝房架即四柱之间所组成的空间，就是古建筑的基本单元──间。由平行排列的三缝房架,组成两间;四缝组成三间……。一座古建筑一般由3、5、7、9等单数开间组成。一缝房架叠梁层数，则取决于建筑的规模和进深的大小。 穿斗式木结构 在中国南方各地的建筑中用得较多。它的基本组成构件是柱与穿枋（也称穿）。穿斗式木结构是沿建筑进深方向立柱,柱头直接承檩它与抬梁式木结构的主要区别在于：①柱头直接承檩，无须通过梁传递荷载，故比抬梁式承载力高； ②落地柱较多,柱距较密; ③一缝房架中柱与柱之间由贯穿柱身的穿枋联成一个整体。穿斗式木结构的立柱，沿进深方向自前后向中心（脊部）逐渐增高，以构成与抬梁式木结构相似的曲线形屋面。 井干式木结构 用原木（或方木）叠垛而成的结构，大多将原木经简单加工，纵横叠垛，形成一个矩形空间。这种结构形式不仅在中国有，在森林资源丰富的国家也可见到。中国早在距今三千多年的商朝墓葬中就发现有井干式木椁（即套棺）的使用，云南一带发现的汉代器物纹饰中，也可见到这种结构形式。据记载，汉武帝时在宫苑中曾建有高大的井干楼：“襻井干而未半，目旋转而意迷”的描述，说明井干式结构在中国有不少于三千年的使用历史，直到今天，在产木地区仍有使用。 而在现代，木结构建筑及木框架结构建筑作为一种使用木材的建筑方法, 每层地板延伸到建筑物的外沿, 形成一个平台, 作为建造上一层的外墙和房内隔板. 这种建筑形式通常被称为平台框架结构( PFC)。木结构建筑形式包括单幢和连体别墅、低层多户型公寓、商业公用建筑等 近现代木结构建筑有其明显的特征: ( 1)建筑部件模块化、标准化; ( 2)完全是在可控制的工厂环境内生产的, 成本和质量规格得到严格控制; ( 3)完全是用户定制的; ( 4)总成本比同样的普通水泥建筑低10% - 35% ; ( 5)可长途运输到符合比较成本利益的全球范围的目标市场; ( 6)符合审美和舒适性、耐久、水电安全以及节能方面的要求; ( 7)节能节水节电方面具有无与伦比的性能优越性, 这是木制房屋的主要竞争力所在。 (8)对环境影响较小。 木结构建筑与其他形式建筑相比, 在各方面有其各种优势. 三、木结构建筑的优缺点及现代发展木结构建筑影响 (1)将为人们提供温馨、自然、安宁、舒适的起居场所 木材是绿色环保材料，它纹理美观，色彩丰富；吸声、隔音性能良好；很多种木材能够散发出特殊的芳香，有利健康，又可抵抗多种生物的危害等等。据日本学者调查，居住木造住宅者的平均寿命较居住钢筋混凝土造住宅者高9～11岁。而美国一般住宅所用材料90％为木材。 (2)有益于环境保护 木材是可再生的主要建筑材料，而且从能源利用和空气、水污染等方面比较，木结构较其他结构对环境的影响也最小。就能耗而言，混凝土结构是木结构的2.2倍，钢结构为木结构的1.5倍；钢结构和混凝土结构产生的温室气体分别是木结构的1.2倍和1.5倍；木结构的空气污染指数最低，钢结构产生的空气污染为木结构的1.7倍，混凝土结构为2.2倍；木结构的材料对水毒性的影响亦最低，钢结构为木结构的3.47倍，混凝土结构为2.15倍…… 【结语】：通过对中国古代传统木结构建筑到近现代建筑风格的木结构建筑的发展和其结构的特点的认知，使我对中国的木结构建筑有了更深刻的了解。 |
图2 抬梁式，穿斗式，井干式图示
![[分享]谁来敲开建筑的结构之门？](/e/data/images/no.jpg)
