李琪 许力 廖定国
摘要:现代木结构建筑则是指经过现代先进技术处理的新型木建筑结构形式,与传统木结构建筑有着较大区别,有更好的抗震、保温、节能和耐久性能。使用现代木结构来对传统村落老旧民居进行改建,能够改善建筑生产方式和人居环境,保护传统村落风貌,为加速乡村振兴战略提供有利支撑。培训课程中融入改造民居木结构技术,为区域建设提供技术服务。
1 桂北地区传统木构民居改造研究现状
桂北地区泛指广西北部,是广西少数民族主要聚居地,这里地势陡峭、山峦连绵,独特的地域环境、民族文化、风俗习惯、宗教信仰以及生活方式形成了丰富的聚落空间形态,如瑶、壮、侗等依山而建的干栏式建筑聚落,带有强烈的民族认同感,具有极高的社会价值、历史文化价值、经济价值和美学价值。
然而,桂北地区有些传统村落因为缺乏开发保护而破落不堪。如何对老旧民居进行保持干栏建筑风格信息式的改建,解决传统木构民居老态化,改善传统村落人居环境,是桂北地区传统村落面临的严峻问题。在墙体方面,传统干栏民居墙体围护材料主要为杉木,围护结构老化、腐朽变形等问题也一直困扰着当地居民。在建筑的建造过程中,用混凝土、砖材、石材、塑料、金属等材料渐渐代替木材或者和木材混合使用。为了维护聚落的统一风貌,再常常将木材覆于不同墙体材料的表面。
2018年5月陈楚康对广西壮族传统民居的主要研究对象为新建建筑,使用了现代轻型木结构还原了壮族传统干栏式民居,并设计了可应用于工程实践的参考方案。针对新民居设计范例,研究了新民居墙面、楼面、屋盖的的构造选型和做法,并且价格低廉、结构轻便,适合壮民参考使用。
2 国内外现代木结构技术研究现状与水平
我国具有悠久的木结构建造历史,然而到了建国初期,由于木材资源不足,加之木材科学技术水平有限,所以在现代木结构领域未能和欧美等发达国家齐头并进;到了20世纪80年代后期,木结构研究处于停滞状态,在之后的20 年才逐渐恢复,而在此期间,欧美国家借由木材科学技术的革新以及现代木结构的深入研究,以工程木为代表的重型木结构得到快速且广泛应用,国内外差距愈发明显。近10 余年,我国现代木结构研究呈现快速增长趋势,研究工作已较为完善,在材料、构件、连接、体系、防火及耐久性等方面均取得重要进展,标准规范体系趋于完整,全产业链日趋完善,工程应用逐年增多。
现代木结构建筑则是指经过现代先进技术处理的新型木建筑结构形式,在建筑材料、加工方式、结构类型和连接方式等方面,都与传统木结构建筑有着较大区别,有更好的抗震、保温、节能和耐久性能。现代木结构建筑绝不仅仅是传统木结构建筑在当代的表现,它有装配式建筑可预制化和可装配化的特点,具备新型建筑工业化的“六化”特征,是装配式建筑的三大结构体系之一;木材绿色可再生的特性使它成为真正的绿色建筑,完全符合建筑产业绿色发展的要求。
我国最新的《木结构设计规范》(GB 50005—2017)将木结构建筑分为轻型木结构、胶合木结构和方木原木结构三种体系,其中轻型木结构是我国应用最广的结构形式,在木结构建筑中占比约70%。从标准规范来看,新编制的国家标准有GB50016—2014《建筑设计防火规范(2018 版)》、GB/T 51233—2016《装配式木结构建筑技术标准》、GB/T 51226—2017《多高层木结构建筑技术标准》和GB50005—2017《木结构设计标准》,加上相关行业标准和地方标准的颁布,我国木结构建筑标准规范体系正在逐渐形成。
3 木结构技术应用于传统民居改造
经过多年的研究,我国在现代木结构领域取得了较为丰硕的研究成果,形成了包含材料及加工、基本构件、连接节点和结构体系等方向的成熟研究体系,在部分领域实现与国际研究的同步,这些为我国现代木结构的应用和发展提供了有力的技术支撑。
木结构有利于改善人居环境绿色发展、循环发展和低碳发展是推进我国生态文明建设和建设美丽中国的必然要求。木结构建筑的主要材料——木材具有可再生特性,这是混凝土、钢结构建筑所不具备的。另外,木结构建筑在低碳节能、循环利用、减少建筑垃圾等方面均具有良好的生态环境效益。使用现代木结构来对传统村落老旧民居进行改建,能够改善建筑生产方式和人居环境,保护传统村落风貌,为加速乡村振兴战略提供有利支撑。
4 培训课程针对桂北民居改造技术的课程设计
桂北传统民居的改造重点在于围护结构方面,例如墙体,传统干栏民居墙体围护材料主要为杉木,围护结构的耐久性、防水、保温性能都不能满足需求。现代轻木结构墙体做法成熟,耐久性好,防水隔热性能与传统杉木板墙体对比具有绝对的优势。为了服务于区域发展,在培训课程中进行了教学设计,系统地融入了相关教学内容。
1、轻木结构的墙体结构、保温、防水的做法教学内容。如何对木墙体室内进行维护构造措施设计,适应桂北地区外有常年湿润多雨地理环境、内有卫生间等潮湿环境,适应当地气候及生活习惯,保证轻木墙体的耐久性是拟解决的关键问题。
2、重木结构梁柱构件的连接教学内容。利用梁柱隐藏式金属连接件由于金属件不外露,有利于改建后保护建筑原有特色风貌。现代木结构中以胶合木、CLT、SPF组合梁柱等作为主要材料的重木结构,梁柱构件大多是矩形截面,因此五金件是平面形状,而桂北民居梁柱多采用不规则原木建造,在节点加固时构件与金属件连接的构造方法是学员应该掌握的关键技术。
5 结语
现代木结构建筑分为轻型木结构、胶合木结构和方木原木结构三种体系,与传统木结构建筑相比,有更好的抗震、保温、节能和耐久性能。使用现代木结构来对传统村落老旧民居进行改建,能够改善建筑生产方式和人居环境,保护传统村落风貌,为加速乡村振兴战略提供有利支撑。作为服务于西南地区的木结构培训基地,在培训课程设计中融入改造传统民居木结构技术,为更好更有效地为区域建设提供技术服务。
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