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混凝土结构与木结构仿古建筑的对比

发布于:2023-02-17 17:27:17 来自:建筑设计/中国建筑史 [复制转发]

引言



随着人民生活水平的提高以及旅游业的蓬勃发展,仿古建筑在各地大量兴建。所谓仿古建筑即专门用于模仿与替代古代建筑、传统宗教寺观、传统造景、历史建筑、文物建筑、古村落群,还原历史风貌概况的建筑。大部分都是利用现代的先进材料达到古代建筑外观效果,大的楼、阁多为钢筋混凝土结构,外做仿古装饰装修,小的亭、殿也有用木结构。


本文分别从工程造价、施工难度、使用年限、美观等角度对混凝土结构和木结构两类仿古建筑结构形式的优缺点进行了分析。



工程造价




就造价而言,混凝土结构仿古建筑和木结构仿古建筑可谓天壤之别。目前,木结构仿古建筑常用的樟子松、红松等木材在国内基本已经禁采,市场上的原木大部分都是进口的,特别是直径较大的原木。仿古建筑对木材的直径、弯曲程度、纹路等要求较高,而原木在加工成木质构件的过程中出材率很低,一般在2.0左右,材料损耗大,常用的樟子松、红松市场价在3000左右,差不多是钢筋混凝土的10倍,材料费昂贵。而且木质构件加工缓慢,机械加工后还得配合专业木工进行细加工,而且木质构件要求精雕细琢,人工费昂贵。从造价上来说,相同的仿古建筑木结构比混凝土结构造价要高出很多。一个建筑面积六千多平方的仿宋代木结构建筑,造价高达1.2亿左右。


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图1 木材人工加工



施工难度




就施工难度而言,两种结构形式可谓工力悉敌。混凝土结构仿古建筑为了满足构造及美观需要,结构形式常常较为复杂,各种异性、弧形构件需定制模具,混凝土浇筑时易出现质量通病,加之造型中各种起翘,标高难以控制。古建筑中悬挑较多,一般飞檐挑出3m~4m,不但给垂直运输造成极大困难,而且使内部结构异常复杂,为支撑起斜向挑出的飞檐,内部通常设计成稳定的三角结构。一根阴角或阳角的梁柱节点,同时有六根或者更多梁连在柱子上(图2),无论是模板安装、钢筋绑扎还是混凝土浇筑,都极其困难。


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图2仿古建筑混凝土梁柱体系


木结构仿古建筑主要难点在材料加工及复杂的传统施工工序。构件大部分是先期预制,然后现场安装。预制时,先在加工好的方木或者圆木上放好样,经人工剔、凿、刨、打眼等工序后,再进行细部打磨,一个构件才算成型,加工一根13m长的乳袱,两个工人耗时一周左右。无论是放样还是细部的弧度处理都需要经验丰富的木工师傅。


仿古传统做法复杂,拿传统地仗做法和传统屋面做法来说,传统地仗做法11道工序,传统屋面做法6道工序,10层做法,每层之间都有一定的技术间歇时间,耗时长。


传统的地仗一麻五灰做法:掂砍→撕缝、楦缝、下竹钉、点节疤→汁浆→捉缝灰→扫荡灰→使麻→磨麻→压麻灰→中灰→细灰→磨细灰钻生油。


(1)掂砍。用斧子在木结构外表砍出痕迹,不能伤着麻遍。


(2)撕缝、楦缝、下竹钉、点节疤。把木构件用铲刀修成“V”字形坡口,以利于充填捉灰缝,下竹钉从缝的两端往中间下,相隔15cm。


(3)汁浆。将血料置桶内用木棒搅拌碎,加入油满搅拌均匀,最后加水调制,油满:血料:水=1:20:20(体积比)。调好后,用护刷蘸浆,顺木纹先上后下,先秧角后大面涂刷在木构件上。


(4)捉缝灰。用铁板向缝内横向挤灰,挤满后再用铁板尖斜插入缝,反复刮找,捉实捉满,顺木缝刮尽余灰。


(5)扫荡灰。又称通灰、粗灰。操作时由上至下,由右至左,抹灰反复造实后再附灰。


(6)使麻。用挑好的油浆将麻均匀的粘到柱子上。施工时,浆不一过厚,以浸透麻为度,麻应顺直,长短适宜,薄厚均匀。


(7)磨麻。磨头用较锋利处横于麻丝来回蹭,去掉浆皮出绒后变换位置,磨头往返距离不宜过长,寸磨为好,宜短不宜长。磨出较长的麻丝,不能拉伸,用铲刀铲断。抹完后晾晒1~2天方可进行下一道工序。


(8)压麻灰。先将麻面清扫干净并润湿,然后将调好的灰抹在麻面上,横木构件竖向造灰,横向附灰;竖木构件横向造灰,竖向附灰,然后过板,捡灰,匣线。压麻灰的厚度约为2mm。


(9)中灰。先将压麻灰轻轻的满刮一遍,去其浮籽和余灰,将调好的中灰抹在压麻上,反复造实再附灰。然后过板,捡灰,匣线。


(10)细灰。先将中灰满磨一遍,去其浮籽,打扫干净,然后用清水刷中灰,水不宜大,将调制好的细灰刮中灰上,厚度2mm左右,灰基本干燥后进行匣线,溜细灰。


(11)磨细灰钻生油。用细腻的干瓦片或干庭泥砖将细灰打磨一遍,最后用200号砂纸细磨一遍,最后在磨好的细灰上搓生桐油,油应均匀,搓至灰皮不再喝油为止,1h~2h后擦净浮油,待生油干燥后再进行下一道工序。


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图3传统地仗做法


传统泥背屋面做法:木椽,上铺木望板→护板灰→麻刀泥背3层→月白灰3层→青灰背→瓦瓦泥→瓦。


(1)苫护板灰。在望板上抹一层护板灰,厚度为20mm。护板灰要纵向一趟一趟的抹,每趟宽不超过600mm。护板灰不轧光,每趟抹完后紧接着苫抹泥背。


(2)苫泥背。泥背三层,每层的平均厚度不超过50mm,每苫完一层泥背后,要用“杏儿拍子”把泥背(7~8成干)拍打密实。泥背经拍打密实后,须晾晒几天,让水分充分蒸发。


(3)苫月白灰。抹三层月白灰,每层平均厚度不超过30mm,每层苫完要反复赶轧坚实再开始苫下一层。


(4)苫青灰背。青灰背的厚度30mm,每苫完一段后要趁湿在灰背表面“拍麻刀”,青灰背的赶轧需要反复多次进行,“要轧干不要等干”。


(5)瓦瓦泥。生石灰加水,取浆与黄土按照4:6(体积比)拌合8小时以后使用。无论是传统地仗或传统屋面做法,亦或是木结构其他传统做法,施工工艺复杂。


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图4传统泥背屋面做法



使用年限




理论上混凝土构件在正确设计、正确施工、正确使用的条件下,它的寿命几乎是无限长。我国工业与民用建筑设计目标(除特殊工程外)规定为50年。其条件是正常设计、正常施工、正常使用。尽管规范对处于各种不良环境下的新建砼有规定,必须按规定提高等级和增加密实度或附加表面保护等,实际上,处于不良环境下的砼由于冻坏、钢筋锈蚀胀裂、腐蚀、严重碳化等大大缩短了其寿命。


影响木结构使用年限的因素主要是木结构所用木材种类、木材年轮,施工时防虫、防腐、防火处理等。有的木材质地坚硬,有的松软,有的木材招虫蚁。不同年轮的木材,质地也不一样。例如:菠萝格比普通松木质地坚硬,同时防虫蚁性能也强,使用年限长。而施工过程中的防虫、防腐、防火对木结构的使用年限影响甚大。一个结构合理,防虫、防腐、防火施工到位,正常使用的木结构甚至可以千年不倒,如应县木塔始建于公元1056年;而如果防腐、防虫处理不到位的话,三五年可能就无法正常使用。现代的木结构要达到千年不倒,基本不可能,主要因为:(1)部分传统施工工艺已经流失;(2)已无古代那种精湛施工技术的工人。



建筑效果




中国的仿古建筑大都造型精美、雕梁画栋、飞檐朱窗,然而一般游客很难看出里面是混凝土还是木结构。一般而言,混凝土结构总比木结构少那么点韵味,混凝土显得有些僵硬,没有木结构线条那么柔和,这也是有他们本身的材质决定的。木材质地较软,易于加工、精雕细琢,混凝土难以做成精美的造型,一般通过装饰装修达到此效果,相对木结构而言就差了一筹。


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图5木结构整体效果


在现今古建筑传统技术的继承已处于十分薄弱的状态下,在现代新工艺先进技术的不断冲击下,传统的仿古做法开始慢慢退出历史舞台,但传古建筑传统技术作为中国传统文化的一部分,始终散发着他独特的魅力。


注释和参考文献:略

作者:王锋

文章来源:门窗,2017年11期

图文版权归原作者或机构所有,仅供学习参考,如有出入,请以原刊原文为准

特别鸣谢:王锋老师


知识点:混凝土结构与木结构仿古建筑的对比

全套仿古建筑图纸-木结构

这个家伙什么也没有留下。。。

中国建筑史

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