時間:2021年01月25日 分類:科學(xué)技術(shù)論文 次數(shù):
隨著我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的數(shù)量日益增多,對木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)的研究成為當下研究的熱點。文章首先分析了建筑美學(xué)理論與建筑設(shè)計的關(guān)系,并介紹了現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的過程,最終在木材肌理及結(jié)構(gòu)建構(gòu)方面對現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)進行了探討。
關(guān)鍵詞:木結(jié)構(gòu)建筑;美學(xué)表現(xiàn);材料組合;建構(gòu)
引言
近年來,人們的環(huán)保意識逐漸增強,我國建筑行業(yè)大力發(fā)展應(yīng)用木結(jié)構(gòu)這種綠色材料的現(xiàn)代建筑。現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑不但要滿足人們回歸自然、返璞歸真的愿望,而且要實現(xiàn)對建筑美的追求,對現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)的表現(xiàn)成為當下研究的熱點[1]。文章從美學(xué)理論出發(fā),研究了材料組合方面以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)方面對現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)的影響。
建筑結(jié)構(gòu)評職知識:建筑結(jié)構(gòu)教材怎么參與或署名
1建筑美學(xué)理論與建筑設(shè)計的關(guān)系
1.1建筑美學(xué)理論的概念
美學(xué)是哲學(xué)的一個分支,而建筑美學(xué)是指將建筑學(xué)和美學(xué)融合起來,用以研究建筑中關(guān)于美和審美的一門學(xué)科。英國美學(xué)家羅杰斯·斯科拉頓于20世紀提出了這個概念,被認為是建筑美學(xué)的創(chuàng)始人,他利用了美學(xué)的理論和知識,從審美的角度研究了建筑的基本屬性,即實用性、公共性、技術(shù)性、地區(qū)性和總效性。建筑美學(xué)影響深遠,將美的原則如主從關(guān)系、對比與微差、均衡與穩(wěn)定、韻律與節(jié)奏、比例與尺度等應(yīng)用與建筑,將美的裝扮賦予建筑,將會建設(shè)出符合社會、人文價值的建筑。
1.2美學(xué)理論與建筑設(shè)計的聯(lián)系
一直以來,我們都在建筑上耗費了大量的人力、物力和財力,而古羅馬作家、建筑師和工程師維特魯威早在公元前就提出了建筑的三法則,即實用、堅固和美觀。隨著社會和科技的發(fā)展,現(xiàn)代建筑設(shè)計的方法千差萬別,對建筑美觀的表達也各有千秋。要將建筑設(shè)計和建筑美學(xué)有機結(jié)合,理清兩者的關(guān)系。體現(xiàn)美感,就要在設(shè)計中注意把控建筑形態(tài)和色彩等要素,同時還要考慮建筑的功能需要,如安全性、舒適性等。在具體的實際設(shè)計中,每位設(shè)計師都有自己的側(cè)重點,但美感和實用性要兼具,不光要滿足安全、實用的最低要求,還要達到人們對美觀的追求標準。隨著建筑工藝及科技水平的發(fā)展,人們對美觀的追求也會逐步實現(xiàn)。
2現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的演化
中國是傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的主要發(fā)源地,無論在技術(shù)構(gòu)造層面還是文化層面,中國傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑均領(lǐng)先于世界。經(jīng)過幾千年的積累,木結(jié)構(gòu)建筑在中國正進行著由傳統(tǒng)向現(xiàn)代化的演化。
2.1傳統(tǒng)木構(gòu)建筑
我國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑通常以原木和方木為構(gòu)件,結(jié)構(gòu)形式主要分為抬梁式和穿斗式。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑取材于自然,受當時的施工技術(shù)等限制,存在以下幾點不足:(1)受基礎(chǔ)承載力及荷載因素影響,傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑層數(shù)受到限制,無法建得很高,且梁架體系很難實現(xiàn)復(fù)雜的建筑空間,一般內(nèi)部空間都較為局促。(2)因缺乏有效的防護工藝,木材建筑易生蟲而受侵蝕。(3) 天然的木材不耐水火,防火性能差。(4)古代人們過于依賴木材導(dǎo)致樹木砍伐嚴重,森林資源遭到破壞。
2.2現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑
現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑主要分為輕型木結(jié)構(gòu)建筑、膠合木結(jié)構(gòu)建筑、原木結(jié)構(gòu)體系以及由木結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)組合的體系。
2.2.1輕型木結(jié)構(gòu)建筑主要是指由木構(gòu)架的墻體、木樓蓋以及木屋蓋組合的體系,其材料主要是規(guī)格材、木基結(jié)構(gòu)板以及石膏板,通常適用于三層及以下的民用建筑。
2.2.2膠合木結(jié)構(gòu)建筑膠合木結(jié)構(gòu)體系是用20~45mm厚的鋸材膠合形成的層板作為木構(gòu)件形成結(jié)構(gòu)體系,承重構(gòu)件主要采用層板膠合木形成單層或多層的建筑。
2.2.3原木結(jié)構(gòu)體系原木結(jié)構(gòu)指以規(guī)格統(tǒng)一的原(圓)木、方木、膠合木堆疊而成,集承重體系和圍護結(jié)構(gòu)為一體的一種結(jié)構(gòu)體系。傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)是用木頭和手斧刻出來的,有棱有角,規(guī)范而整齊。木結(jié)構(gòu)組合體系:木結(jié)構(gòu)組合建筑是指由木結(jié)構(gòu)和其他材料,如鋼材、砌體、鋼筋混凝土等不可燃燒結(jié)構(gòu)或構(gòu)件共同組成的結(jié)構(gòu)體系。雖然現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑和傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑的主要材料都是木材,但是本質(zhì)上主要有以下三點區(qū)別:
(1)材料的加工:傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的木材對采用沒加工過的原木,存在很多缺點,如易腐蝕、易燃,而現(xiàn)代木構(gòu)建筑使用的木材都是加工后的材料,各種性能都經(jīng)過了改良,材料和規(guī)格都有所不同。(2)結(jié)構(gòu)體系的不同:傳統(tǒng)木構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)體系主要是梁柱式體系,現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)類型更加豐富,如輕型木構(gòu)體系和混合木結(jié)構(gòu)體系等。(3)連接方式的不同:傳統(tǒng)木構(gòu)建筑多為榫卯連接,現(xiàn)代木構(gòu)建筑多用金屬連接件連接而成[2]。
3現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的美學(xué)表現(xiàn)
在使用功能和安全性外,建筑的美學(xué)表現(xiàn)是建筑優(yōu)劣的重要評判標準。對現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑而言,不同材料之間的組合方式以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)是影響其美學(xué)表現(xiàn)的兩個重要因素[3]。
3.1肌理表達
3.1.1木材肌理
木材本身具有獨特的材料肌理和效果表達,利用其天然質(zhì)地即可創(chuàng)造良好的視覺效果。不同的木材能產(chǎn)生不同的肌理,從而有不同的美學(xué)表現(xiàn),常用的木材類型如下:
(1)火燒板:火燒板傳統(tǒng)叫法為燒杉板,其耐腐、耐高溫并且適宜南北方氣候。通過不同的火燒程度和人工處理,產(chǎn)生不同的肌理,如斧劈肌理和瓦片肌理。
(2)谷倉板:主要品種是老松木實木復(fù)合板,過去應(yīng)用于民宅、倉庫和廠房的墻板、望板和地板等,因表面氧化形成的獨特灰色質(zhì)感不是人為裝飾能實現(xiàn)的。
(3)日本檜木:檜木僅見于北美、日本和臺灣地區(qū),因材質(zhì)色淡且紅、質(zhì)地細而結(jié)實也被廣泛使用,日本著名建筑師隈研吾在牙科博物館項目中利用其肌理產(chǎn)生了較好的美學(xué)表現(xiàn)。
3.1.2組合肌理
隨著現(xiàn)代技術(shù)工藝的發(fā)展,新型材料日益增多,目前應(yīng)用較多的是膠合木和正交膠合木(CLT)。現(xiàn)代木材質(zhì)制作技藝可以將多種材料進行組合,如混凝土、玻璃、鋼材等。不同材質(zhì)的組合往往可以形成材質(zhì)間的對比。
(1)木材和鋼材的組合膠合木是一種新型材料,一般采用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與之連接,膠合木和鋼材是一暖一冷的組合,暖色的木材質(zhì)和冷峻的鋼材形成對比,形成良好的視覺效果。同時,這兩種材料在各自性能上也是互補關(guān)系,鋼材質(zhì)量輕、強度高,抗壓和抗拉能力也很高,可用于受力強度高的節(jié)點部位。
(2)木材和混凝土的組合木材的防潮能力差是材料自身特點,即使在現(xiàn)代工藝手段下也不可避免,所以設(shè)計師可以將木材的端部架在混凝土結(jié)構(gòu)的上方,這樣可以保持木材的干燥,防止雨水從端部侵入木材。從材質(zhì)質(zhì)感上說,混凝土和鋼材不同,沒有工業(yè)痕跡,與木材組合起來自然、和諧、輕快,使建筑與自然融為一體。
(3)木材和玻璃的組合玻璃起源于地中海東岸,早期是不透明的,隨著發(fā)展變?yōu)榱艘环N通透、清澈的材料,這樣的材料與封閉、緊密的木材組合在一起,一虛一實,相互對比又相得益彰,木材紋理的顏色、質(zhì)感都得到了加強。四川眉山的東坡書院選址于眉山珉江畔,建筑整體給人一種輕盈感,延綿起伏的屋頂呼應(yīng)峨眉山起伏的山勢,借助湖光水影,水陸交替。屋頂三大片天窗為室內(nèi)閱覽空間提供了良好的自然光線,與屋檐下連貫的落地玻璃一起,創(chuàng)造出通透、流動的空間,讓建筑“浮”出水面。
3.2結(jié)構(gòu)建構(gòu)的美學(xué)表現(xiàn)
在現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑的表現(xiàn)中,通常采用結(jié)構(gòu)和建筑統(tǒng)一的方法,很多時候結(jié)構(gòu)構(gòu)件既是結(jié)構(gòu)體系中的重要部分,又在建筑空間形態(tài)的美學(xué)表現(xiàn)中起重要作用[4]。
3.2.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件的合理組織
現(xiàn)代重型木結(jié)構(gòu)建筑中的結(jié)構(gòu)桿件一般都是外露的且數(shù)量很多,如果將其有組織、有變化地排列,這些結(jié)構(gòu)桿件不光可以起到承受荷載作用,還會形成良好的美學(xué)效果和韻律感。如加拿大的列治文冬奧會橢圓速滑館的屋頂使用了14根曲梁,每根曲梁由4根24.7m長的膠合木組成,相同的構(gòu)件保持一定距離,進行連續(xù)、重復(fù)的排列,形成了韻律感。
3.2.2結(jié)構(gòu)單元的排列組合
貝爾三維網(wǎng)架的發(fā)明打開了結(jié)構(gòu)單元的大門,這一概念的確立,促進了結(jié)構(gòu)構(gòu)件標準化、工廠化、裝配式的生產(chǎn)。以一個結(jié)構(gòu)單元為母體進行變化、排列組合,可以形成多種不同形態(tài)。對建筑師來說,對結(jié)構(gòu)單元進行結(jié)構(gòu)形態(tài)的設(shè)計創(chuàng)作是常用的手法,可以創(chuàng)造出良好的視覺感受,體現(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu)美。
位于溫哥華的范度森植物園游客中心,將建筑內(nèi)部和外部設(shè)計成起伏的景觀,在建筑和景觀之間找到平衡。“花瓣狀”起伏的綠色屋頂靈感來自原生蘭花,建筑結(jié)構(gòu)是由多個放射性花瓣狀的木結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元通過變化、拼接形成屋頂,其形式的確定并非純粹的形式主義,而是基于受力合理性考慮。從室內(nèi)仰視屋頂,結(jié)構(gòu)單元有規(guī)律地排列組合自然形成了藝術(shù)美。
結(jié)語
在大力發(fā)展綠色材料的環(huán)境下,現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展前景良好。有著幾千年木結(jié)構(gòu)建筑文化和技藝沉淀的中國,不光要繼承傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)和美學(xué)表現(xiàn)上的精髓,還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)代建筑美學(xué)予以創(chuàng)新。目前建成的現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑較少,對木結(jié)構(gòu)美學(xué)表現(xiàn)的理論研究不夠深入,實際上影響現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑美學(xué)表現(xiàn)的因素眾多。本研究僅對木材肌理、材料組合方面以及結(jié)構(gòu)建構(gòu)方面進行了探討。在未來木結(jié)構(gòu)建筑的實踐上應(yīng)進一步挖掘自身美學(xué)表現(xiàn)的優(yōu)勢,改善建筑品質(zhì)。
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作者:王亮 董力瑋