中國(guó)早在5千多年前的石器時(shí)代就已出現(xiàn)木構(gòu)架支承屋頂?shù)陌胙ň邮浇ㄖ?,以后在這個(gè)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展和形成具有中國(guó)特色的穿斗式和梁架式建筑。西方也從古希臘、羅馬原始木支承結(jié)構(gòu)發(fā)展到后來的桁架式木屋架建筑和具有西方特色的木框架填充墻建筑。至今這兩種木結(jié)構(gòu)體系仍在東西方的民居中被廣泛采用著。
另外,尚有以原木疊置作墻的井干式結(jié)構(gòu)房屋被產(chǎn)術(shù)地區(qū)所采用。木材的主要特性是體積密度小、導(dǎo)熱系數(shù)小、加工方便,有一定的強(qiáng)度和韌性,并對(duì)人類有親切感。缺點(diǎn)是易燃、易腐、易蛀和材質(zhì)不勻等。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代木材的防火、防腐、防蛀等藥物處理技術(shù)日臻完善,木材的改性、膠合和結(jié)合技術(shù)等均有較大改進(jìn),木結(jié)構(gòu)已可用于大跨度結(jié)構(gòu)建筑。因此,木結(jié)構(gòu)在建筑中仍占有一定的比重。
木結(jié)構(gòu)建筑為何能流傳至今呢?今天,跟著古建中國(guó)的小編一起去一探究竟!
中國(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑的優(yōu)點(diǎn)有這幾個(gè):取材方便、適應(yīng)性強(qiáng)、抗震性能好、施工速度快、便于修繕搬遷。
首先取材方便。木材易于加工,利用石器即可完成砍伐、開料、平整、作榫卯等工序。后來青銅工具以及后來的鐵制斧、斤、鋸、鑿、鉆、刨等工具的使用,使得木結(jié)構(gòu)的技術(shù)水平迅速提高。
古代建筑,尤其是保留時(shí)間較長(zhǎng)的皇家宮殿、宗教寺廟、皇室人員的住宅、庭園等,由于業(yè)主的地位、權(quán)勢(shì)、威望很高,財(cái)力充沛,所選木材皆是上好的木材,硬度大、強(qiáng)度高、天然耐腐性和天然抗蛀性好。
適應(yīng)性強(qiáng)。木架建筑是由柱、梁、檁、枋等構(gòu)件形成框架來承受屋面、樓面的荷載以及風(fēng)力、地震力的,墻并不承重,只起圍蔽、分隔和穩(wěn)定柱子的作用,因此民間有“墻倒屋不倒”之諺。
房屋內(nèi)部可較自由地分隔空間,門窗也可任意開設(shè)。使用的靈活性大、適用性強(qiáng),無論是水鄉(xiāng)、山區(qū)、寒帶、熱帶,都能滿足使用要求。
古代房屋下有石頭基座,避免木材與富含腐朽菌和害蟲的土壤接觸;上有屋蓋,避免木材長(zhǎng)時(shí)間與水接觸,使木材處于生物危害等級(jí)較低的使用環(huán)境。
有較強(qiáng)的抗震性能。木構(gòu)架的組成采用榫卯結(jié)合,木材本身具有柔性,加上榫卯節(jié)點(diǎn)有一定程度的可活動(dòng)性,使整個(gè)木構(gòu)架在消減地震力的破壞方面具備很大的潛力。
施工速度快。木材加工遠(yuǎn)比石料快,唐宋以后使用了類似今天的建筑模數(shù)制的方法(宋代—材;清代—斗口),各式木構(gòu)件的式樣也已定型化,因此可對(duì)各種木構(gòu)件同時(shí)加工,制成后再組合拼裝。
便于修繕、搬遷。榫卯節(jié)點(diǎn)有可卸性,替換某種構(gòu)件或整座房屋拆卸搬遷,都比較容易做到。
但中國(guó)木結(jié)構(gòu)古建筑也有缺點(diǎn),比如:嚴(yán)重破壞了環(huán)境,使得木料日趨匱乏;易遭受火災(zāi);難以滿足更大、更復(fù)雜的空間需求。
森林的大量砍伐,使我國(guó)的生態(tài)環(huán)境日益惡化,也使木架建筑失去了發(fā)展的前提。
木架建筑易遭火災(zāi),南方白蟻對(duì)木架建筑的嚴(yán)重威脅,木材受潮后易于朽壞。每過一個(gè)時(shí)期就要維修、更換腐爛木材。
無論是抬梁式還是穿斗式結(jié)構(gòu),都難以滿足更大、更復(fù)雜的空間需求,木材的消耗量也很大,限制了繼續(xù)發(fā)展的前景。
木結(jié)構(gòu)多用在民用和中小型工業(yè)廠房的屋蓋中。木屋蓋結(jié)構(gòu)包括木屋架、支撐系統(tǒng)、吊頂、掛瓦條及屋面板等。兩千多年前漢墓磚畫上已經(jīng)有院落建筑的表現(xiàn),及至明清最宏大的建筑群——紫禁城,也采用的復(fù)雜的圍合形式。
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