昭山古寺修缮项目及仿古建筑结构特点剖析

2020-11-23 11:21天津大学建筑设计研究院天津300073
绿色建筑 2020年3期
关键词:古寺古建屋面

邓 雪(天津大学建筑设计研究院, 天津 300073)

项目位于湖南省湘潭市湘潭昭山风景名胜区昭山之巅。现存原寺庙主体年久失修,此次落架大修力求重现古寺恢宏气势。规划沿用原有寺庙轴线,西侧占地边界保持不变,东侧扩建生活区。本案方案设计力求不破坏原有场地内若干古树并依据地势进行修建,最大限度减少山体开挖,满足古寺游览参拜、接待、僧侣生活区功能需求。

首先,寺院外设置环形栈道,仿古建设计环形走廊,与寺庙主体三大殿相通。寺庙主体主轴线依次为山门天王殿、东西两侧钟鼓楼、灵池、大雄宝殿、观音殿。利用地势特点,结合消防及节能设计要求,在地下 1 层和局部地下 2 层布置消防水池、消防水泵房、配电间。同时将大雄宝殿台基提升 1.2 m,下部下沉 2.3 m,形成半地下讲堂、斋堂及厨房、僧寮居室及接待室。

设计中保留古寺前广场、原院落及桥体,保留对原有寺庙天井空间的尊重。昭山古寺鸟瞰效果图如图 1 所示。

图 1 昭山古寺鸟瞰效果图

1 仿古建筑的结构设计主要方法

本工程三大殿主要受力构件及半地下生活用房主要采用钢筋混凝土仿木构件,在保证结构设计合理、经济的前提下,最大限度实现仿木效果。设计采用现浇框架结构,梁板承重体系。结合古建形式特点,将钢筋混凝土框架柱、剪力墙、梁、板与这种特殊的建筑形式有机结合,充分利用混凝土构件的灵活性、易操作性来实现古建中的特殊需求,如屋面折板、挑檐变厚度檐口、锯齿形柱头、月梁等构件形式。

施工过程中,可采用钢模板或刨光涂蜡清水木模板,且保证抹灰后的外包断面尺寸符合隋唐作法规制。三大殿屋顶部分装饰构件采用木结构,如椽子、扶手、斗拱等。

2 大雄宝殿屋顶结构设计简析

2.1 大雄宝殿屋顶梁板设计

大雄宝殿屋顶主要结构设计分为两部分。山墙以上(相对标高 9.085 m 以上)为单向坡屋面,形成屋脊效果;山墙以下为双向坡屋面,形成四面环绕挑檐的设计效果,分别用折梁斜梁来模拟古建中的正脊、垂脊等艺术形式。设计中共有内外两圈竖向受力构件,内圈圆柱顶标高升至斜交坡屋面。外圈圆柱由于锯齿形柱头的古建设计形式,柱顶标高距离坡屋面 2 m 左右范围内设置转换剪力墙,内侧半圆柱继续升至屋面。山墙以上部分单向坡屋面采用折梁设计,与垂直方向直梁形成类似井字梁受力体系,支撑在内圈框架柱和外圈转换墙体上。山墙以下双向坡屋面采用内伸一跨及外侧悬挑一跨的梁板体系实现。具体梁布置如图 2 所示,剖面如图 3 所示。

图 2 具体梁布置图

图 3 剖面图

2.2 古建传统构件形式模拟方法

2.2.1 拉梁做法

在屋顶主屋面以下设置拉梁层。拉梁层非主要受力屋顶结构,拉梁层模仿古建中密格式屋顶,同时设置局部混凝土板,在板上部解决给排水等设备专业安置设备的需求。既满足视觉上的仿古效果,又能满足实际建筑相关专业需求。拉梁层结构布置详图 4。

图 4 拉梁层结构布置详图

2.2.2 月梁做法

月梁指做成“新月”形式的梁,其梁的两端呈弧形、而梁的中段微微上拱,整体形象弯曲的近似新月,所以称为“月梁”。月梁在古建中为主要的水平受力构件,但在现代仿古建筑中,已被简化为装饰构件。在大殿的设计中,月梁设置在屋顶主要受力构件以下柱间,采用钢筋混凝土构件进行仿制,已达到美观的视觉效果。月梁设计图如图 5 所示。

图 5 月梁设计图

2.2.3 椽子做法

椽子是古建中常见的屋顶构件,通常为屋面基层的最底层构件,垂直安放于檩木之上。屋面基层是承接屋面瓦作的木基础层,由椽子、望板、飞椽、连檐、瓦口等构件所组成。在本项目中,使用混凝土挑板与次梁进行模拟仿制,一次浇筑成形。混凝土椽子结构做法设计如图 6 所示。

图 6 混凝土椽子结构做法图

3 结 语

本文以昭山古寺修缮项目为背景,简单介绍了仿古建筑结构利用现代材料的各种优势。在满足现代各专业设计规范标准的前提下,最大限度还原古建筑各种特色形式。目前建筑行业的一大发展空间为仿古建筑及古建的修复与保护。可以预料,结合现代建筑的使用功能的复杂化、精细化,例如消防、采光、通风、绿色环保等各方面要求,以及结构的经济性、稳定性、强度可靠性等,如何对现有古建进行修复、如何最大限度还原古建特色,是未来该方向的主要研究内容。

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