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我国古代建筑的建筑技术、建筑设计理念都拥有悠久的历史,在世界建筑领域中占据举足轻重的位置。随着时代的发展以及时间的推移过程中,古建筑设计不仅实现了设计理念的丰富化发展,同时也实现了建筑技能的优化与完善。虽然现代建筑设计与古建筑设计有着较大的差异,但合理地将古建筑设计理念融入现代建筑设计中,能够有效促进现代建筑元素与古建筑元素之间的深度融合,还可以推动我国建筑设计的长远发展以及实现传统文化的传承。由此可见,注重现代建筑设计与古建筑设计融合路径的研究具有重要的现实意义。
1现代建筑设计与古建筑设计的区别
1.1建筑设计理念的区别
建筑设计理念会受到多种因素的影响,导致了现代建筑设计与古建筑设计理念存在一定的差异。在古代,建筑设计受社会环境、文化等因素的影响,在建筑设计理念中通常会融入当时的社会文化、观念等理念,在建筑中得到充分展现。如果将古代的设计理念融入现代建筑设计中,不仅可以促使现代建筑更具特色,而且在古代历史文化巨大的冲击下,还可以赋予现代建筑新的活力与文化内容。现代建筑设计师设计理念多数都没有实现古代建筑设计与现代建筑设计的融合,反而出现了大规模缺乏创新的建筑设计,导致社会民众以及设计师出现审美疲劳。建筑设计师通常都将更多的眼光投入国外设计中,虽然国外设计理念具有一定的参考价值,但中西方文化之间存在较大差异,国外的建筑设计理念并不符合中国人的审美需求。现代建筑设计与古代建筑设计之间产生了巨大隔阂,在某种程度上制约了现代建筑设计与古建筑设计的融合发展。
1.2建筑材料方面的区别
就建筑选材方面而言,古建筑设计多数都选用木材为主要材料,即典型的木结构建筑,现代建筑设计通常选用钢筋混凝土为主要材料,因此也被称为钢混结构。二者之间在材料选用方面存在极大差异,随着时间的推移,木材逐渐被结构性更好、稳定性与强度更高的钢筋混凝土取代,这也是历史发展的必然选择。木材作为一种消耗品,在建筑中的使用不仅无法满足建筑使用需求,还会造成森林面积下降,对自然环境造成一系列破坏,且木材极易受到火灾、腐蚀、潮湿等外界因素的影响。钢筋混凝土结构不仅在力学性能方面远高于木材,还可以有效解决木材在建筑使用中的各项不足与,因此钢筋混凝土更符合建筑需求。
1.3建筑设计方式的不同
在古建筑设计理念中,为了满足人们日常生活需求,通常会在设计中将花园、园林、景观等设计理念融入整体设计中,创造出具有特色的古典建筑。现代建筑设计通常是以满足人们日常生活为目标,为人们日常生活提供一定的便利性,所以现代建筑中更注重人们的功能需求,如电梯安装、监控设备、智能系统、安全系统等。虽然这些设备在很大程度上为人们的生活提供了便利条件,但也导致现代建筑失去了对古建筑形式的传承。现代建筑设计形式已经随着人们生活习惯、生存环境的改变形成了一种独特的设计形式,所以在现代建筑设计中,注重尊重我国传统文化的同时还应当适当的融入古建筑元素、思想以及历年,实现现代建筑设计与古建筑设计的融合,构建具有我国特色的现代建筑。
2现代建筑设计与古建筑设计融合现状
现代建筑设计与古代建筑设计的融合,能够使建筑设计形成一种独特的风格,即仿古建筑风格。仿古建筑风格在现代社会中得到了广泛应用,将现代建筑设计与古建筑设计融合在一起,是利用古建筑所使用的建筑材料应用于现代施工技术建设的一种建筑样式。现代建筑设计人员了为设计更高质量的仿古建筑,通常会在设计过程中将古建筑设计与现代建筑设计、现代建设、装饰技术有机融合,逐步形成独具特色的仿古建筑[1]。近年来,仿古建筑虽然得到了进一步发展,但也出现了仿古建筑同质化的问题,导致人们审美疲劳,制约着现代建筑设计与古建筑设计的融合发展。所以,加强现代建筑设计与古建筑设计的融合仍是现代建筑设计发展的重要研究课题与发展方向。
3现代建筑设计与古建筑设计的融合路径
3.1建筑设计思想方面的融合
受地域文化、生活环境、民俗等因素的影响,我国古建筑具有明显的地域差异。北方地区的古建筑特征通常彰显了建筑所有者的地位与身份,相对于北方的古建筑,南方古建筑更注重人与自然的和谐、融合。所以,南方古建筑更多的是依水而建、依山而建,更注重园林、植物以及建筑物之间的协调,这样的古建筑虽然在某种程度上弱化了建筑物所有者的身份与地位,但增加了更多的自然属性。现代建筑设计中常会利用自然特征增强建筑的自然属性,与古建筑设计思想相似。由此可见,建筑设计思想方面的融合,不仅是现代建筑设计与古建筑设计融合的重要路径,也是建筑设计思想方面的融合,还可以为现代建筑设计提供更多的设计灵感,降低能源的消耗,减少工程量的同时提高建设效率,有效满足现代社会民众追求自然的实际需求。例如,世博会中国馆就是现代建筑设计与古建筑设计融合具有代表性的建筑案例[2]。
3.2建筑材料方面的融合
建筑材料不仅是建筑施工过程中的重要核心,也是建筑设计中重要的纽带,在古建筑和现代建筑中,建筑材料都是不可或缺的一部分[3]。古建筑设计中,由于技术、施工技术等方面因素的制约,建筑材料主要以木材为主,使得建筑物具备较强的自然属性;现代建筑以钢筋混凝土、钢结构为主要材料,具有较强的稳定性与牢固性,但缺乏自然属性。通过建筑材料方面的融合,不仅可以赋予现代建筑自然属性,还可以推动现代建筑设计与古建筑设计的深度融合,实现我国现代建筑设计的创新发展。
3.3建筑结构设计方面的融合
随着我国城市化建设步伐的不断加快,现代建筑物数量不断增长,导致建筑设计出现变革,也造成古建筑结构在建筑设计中逐步消失,其原因主要是古建筑更强调以庭院建筑为主,而现代建筑更强调以节约土地资源、提升土地资源利用率的核心目的。为了提升现代建筑设计水平,必须注重现代建筑结构设计与古建筑结构设计方面的融合,将自然景观设计、园林景观设计合理融入现代建筑的钢筋混凝土结构中,将木材与钢筋混凝土相互结合,增强建筑的美感与文化内涵,实现优秀传统文化的传承[4-5]。由此可见,建筑结构设计方面的融合不仅是实现现代建筑设计与古建筑设计融合的重要路径,更是推动现代建筑设计水平提升与发展的重要基础。
4现代建筑设计与古建筑设计融合发展趋势
新时代背景下,随着人类文明的发展,建筑设计不仅要注重创新发展,而且还要深刻认识古建筑设计是历经千年的重要文化遗产,这是现代建筑设计发展的重要基石。所以,现代建筑设计的发展既要注重创新发展,也要注重现代建筑设计与古建筑设计的协调、融合发展,并通过设计二者深度融合的共存方案,更好地发扬我国优秀的古建筑文化,实现我国建筑设计在国际舞台的影响力[6-7]。因此,在建筑设计中,应大力推动现代建筑设计与古建筑设计的有机结合,在创新的同时尽可能保存我国古建筑的艺术文化,充分发挥现代建筑设计的科学技术优势,借助古建筑的设计理念提升建筑文化内涵,在满足人们日常生活需求的同时,满足现代社会民众对于美的追求[8-9]。促进现代建筑设计与古建筑设计的融合是我国建筑设计发展的必然之路。
5结语
综上所述,建筑的本质是为了满足人们的生活、生产或其他活动的房屋或者场所,即建筑物的实用性与审美性。因此,推动现代建设设计与古建筑设计融合的目的一方面是为了实现优秀传统文化的传承,另一方面是汲取与提炼古建筑设计中的优秀设计理念与文化元素,借助现代建筑设计的技术优势,满足现代社会人们日益多元化的需求,增强建筑的美观性与实用性,实现建筑行业的可持续发展。所以,注重现代建筑设计与古建筑设计融合路径的研究,具有深远的影响与重要意义。
参考文献
[1]秦泓怡.现代建筑设计与古建筑设计的融合[J].中国住宅设施,2021(1):76-77.
[2]巩玉发,韩萌.浅析传统大木作在现代仿古建筑设计中延续与发展——以“南仕堂”为例[J].住宅科技,2020(10):65-68.
[3]李小燕.现代建筑设计与古建筑设计的融合探讨[J].黑龙江交通科技,2020(7):225-226.
[4]王健尧.中国古建筑抗震设计理念在现代建筑中的应用[J].城市建筑,2020,17(7):196-198.
[5]郭琦.现代建筑设计与古建筑设计的融合思考[J].中国住宅设施,2019(12):22-23,28.
[6]赵刚.探讨现代建筑设计如何与中国古建筑设计相融合[J].建材与装饰,2019(33):139-140.
[7]刘雅婷,李宪锋.由中国近现代仿古建筑复兴思潮总结现代仿古建筑的发展与革新[J].明日风尚,2020(5):158,160.
一、我国古建筑的发展历程
我国古代建筑的发展大致经历了原始社会、奴隶社会、以及封建社会的早、中、晚五个历史阶段,在封建奴隶社会时期,木构架逐渐成为中国古代建筑主流,随着公元5世纪左右建筑技术的长足发展,建筑艺术形态日渐成熟,至汉代时,中国古代建筑的一些典型特征已基本形成,而后经过500多年的发展演变,至唐宋时代中国古代建筑发展到了它的顶峰,到封建晚期的明清时代,中国古建筑在某些方面更趋完美,著名的皇家园林有圆明园、颐和园、北海、承德避暑山庄等,私家园林则以江南的苏州、扬州等地最为兴盛,名园佳作不胜枚举。此外,在明清时代,中国各少数民族的建筑也有了相当的发展,现存的著名建筑有的“布达拉宫”、日喀则的“札时伦布寺”,以及云南傣族的“缅寺”、贵州侗族的“风雨桥”等等,形成了各族建筑群芳吐艳、异彩纷呈的现象。
二、仿古建筑的基本定义
所谓的仿古建筑是指在建筑形式上较忠实地模仿传统建筑,并保证建筑外观基本上反映传统建筑的主要特征,其结构、材料及施工技术方面均反映近现代建筑的主要特征,是近现代的建筑作品。
现今的仿古建筑物一般都是由钢筋混凝土为主要材料建成的,并使用适当的方法使其达到仿古的目的。一般人认为,完全按照古建筑的外观来建筑新的建筑物就是所谓的仿古建筑,其实不然。对于仿古建筑要满足一下三个要求:
a 建筑物必须存在以下三个部分,即台基、屋身以及屋顶,而且建筑物的主题部分的屋顶必须是传统形式。
b 台基、屋身以及屋顶之间的比例必须与古建筑物的比例相接近。
c 建筑物的外观要在一定程度上能够反映股建筑的结构特征及装饰风格。
符合以上三个条件,才可被 称为是仿古建筑。不可以将那些只包含了一点传统建筑物的色彩,或者那些在建筑风格上与传统建筑物有点相似的新建筑物就称为仿古建筑。
三、仿古建筑物的特点及设计要求
1、仿古建筑物的特点
1)主要材料
古代建筑多数都是以木材作为建筑的主材料,所以从古代建筑遗产中可以看出,古代的建筑是由台基、园梁、山墙、廊壁等要素共同构成在结构上软性连接,富有韧性。古代建筑墙体是不承重的,可以敞开也可以是幕墙,到处是隔而不断的流动空间。
2)平面特征
古代建筑一般都是以打木桩作为建筑的主体,木桩的范围是以这个建筑物的有多大,然后再设计怎么安放,建筑物的大小是以间的大小和间数的多少来定的。中国古代以奇数为吉祥数,因此,建筑物的开间一般为单数,而且以开间越多为等级越高。
3)建筑群体
以庭院和由间形成的,层层渐进,古代建筑视角丰富与花样多变。在群体上讲究点、线、面的合理布局,强调有层次、有主次、有广度、有深度、有变化的审美理念。特别讲究中轴线的确立,古建筑的群体布局,大都采用对称和对比的手法,重点建筑置于中轴线上,次要建筑置于两侧,既突出重点,又保持严格的对称和均衡。
2、仿古建筑设计的主要要求
如今的仿古建筑物大多使用钢筋混凝土结构而不是木结构,为了使得建筑物在装饰之后的外观效果能达到模结构的程度,仿古建筑物在结构设计时要满足以下几个要求:
1)模数要求和构件定型化
建筑物中各个受力构件的大小和形状都要满足古建筑的模数的要求。其他各传力构件也要严格按照古建筑物中各构件的形状和尺寸来确定。
2)屋面造型要求
建筑物屋面各部位的变化要明显,对其构造也有很高的要求,构架体系可使用步架和举架的方法进行处理,以达到屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平缓的效果,将中国古建筑独特的一面完全展现出来。
四、仿古建筑设计的主要方法
1、整体设计
建筑布局是仿古建筑整体设计的第一步,一般来说可以采取轴线布局和园林布局两种方式。
1)轴线布局是参照中国传统建筑的标准设计形式DD轴线对称,在建筑物的中间用道路或是建筑形成一条中轴线,在轴线周围依次布置相关建筑。这是仿古建筑中最常见的一种布局形式,故宫、十三陵、太庙等诸多建筑都是采用了这一布局形式,上海世博的一轴四馆也是借鉴了这种设计理念,而新圆明园、大观园、横店影视城等现代仿古建筑区都是采用的轴线布局设计,游客置身其中,有很强的返古感。
2)园林布局。园林布局是仿古建筑中另一重要设计形式,中国传统建筑对山水有很强的依赖性,园林布局有绕山绕水和穿山穿水两种。绕山绕水是将山水作为建筑布局设计的中心,建筑物环绕在山水的周围,这种设计的典型便是颐和园,这种设计的精妙之处就在于整个建筑群依靠山和水得到有机联系,游人在任何一个地方都可以眺望到景观的中心,南充著名的北湖公园便是采用了这种仿古形式,建成以来得到了很好的口碑。
2、细部设计
在建筑基本布局完成之后便要开始建筑的细部设计,细部设计是仿古设计的灵魂,可以让整个建筑形象丰满,一般来说有以下几个方面:
1)建筑形式设计。中国传统建筑的形式分类十分明显,主要有塔、亭、殿、院等,建筑形式设计步骤主要便是参照中国传统建筑的主要形式来进行仿古建筑的细部构造设计,其核心便是将各种传统设计元素有机整合,确立一种主要设计形式,再在当中加载其他元素。例如,我们可以确定以“四合院”作为建筑的主要形式,那么在设计中就将以院落作为建筑的构成子单元,而在各个子单元中加入殿、亭等其他元素,这样的设计使我们的建筑既显得丰富,又有一个核心。
2)仿古建筑材料设计。中国传统建筑主要采用砖木结构,这使得中国传统建筑存在一个很大的问题,便是耐火耐腐能力差,使用年限不长,安全隐患大。一方面,现代木材资源紧张,大规模地使用木料既不经济也不环保,所以材料的设计也是仿古设计中一个十分重要的因素。一般来说,可以用现浇混凝土做柱,其外包裹木工板,再打磨上漆,这样既满足了木柱的视觉效果,又节约了木材,增强了强度。而大型塔式、殿式仿古建筑则完全可以采用钢筋混凝土来形成建筑物主体,其外采用清水混凝土勾缝或是采用仿古砖贴面来实现古色古香的视觉效果。
另一方面,还可以通过室内细节来加强仿古设计,这主要是对牌匾、厅廊、中式家具等古代元素的运用,在设计中可以按照传统建筑中厅、堂、房的格局来拜访深具传统意味的细节家具和装饰,这可以很大程度上提升仿古建筑的细节效果。
仿古建筑是建筑形式的一个重要分类,虽然难度较大,但是只要我们善于总结和发散传统建筑设计的精华,同时运用现代技术和材料加以表现,那么我们的仿古设计能力一定可以迈上更高的平台。
五、结语
综上所述,作为现代建筑业中重要组成部分,仿古建筑沿用了传统古建筑的样式,采用现代先进的设计、施工、材料技术,使得仿古建筑既能展现传统古建筑的宏伟气势,尽管其建造难度比较大,但是只要我们不断总结传统建筑设计的经验,并将传统文化与现代先进技术的完美结合,相信仿古建筑在建筑领域中获势必会得到广泛应用。
【参考文献】
[1] 李侃.仿古建筑兴起的文化因素,艺术评论,2009,3,72-75.
一、课题研究的背景和意义
早在19世纪,建筑中的数学已经进入了人们的视野。建筑需要美,美源于和谐,和谐要用数学来创造。中国古代建筑在数千年的历史长河过程中,作为一种文化现象,极具中国传统思想内涵。因为其深厚的文化内涵,我们选用中国古代建筑中的基础部件斗拱作为研究对象。斗拱不仅具有形体的美感,更作为承重是建筑中不可缺少的部分。美与功能性兼得,完美诠释了数学的理性美与建筑的形态美。本文研究剖析了斗拱的空间结构与部件数据,深入发掘了数学原理与建筑形态功能的联系,由此将古代建筑的设计原理运用到现代建筑的设计中。
二、数学映射的概念及应用
在数学上,映射则是个术语,指两个元素集之间元素相互“对应”的关系。设A、B是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得对A中的每个元素。按法则f,在B中有唯一确定的元素b与之对应,则称f为从A到B的映射,记作f:AB。集合A叫做映射f的原像,f(x)∈B叫做x在映射f下的像。函数是数集到数集映射,f:AB是一个函数,其中原像集A称做函数的定义域,像集B称做函数的值域。而“映射”是比函数更广泛一些的数学概念,它就是一个集合到另一个集合的一种确定的对应关系。想要映射能够成立,必须具备以下两个条件:原像的遍历性,即A中的每个元素x在映射的集合B中都有对应的象;对应的唯一性,即A中的一个元素只能与映射的集合中B的一个元素对应。根据对映射的定义,我们可以举出一些映射的简单例子。设A={x|x是三角形},B={y|y>0}。集合A中的元素x按照对应关系“计算面积”和集合B中的元素对应,这个对应是集合A(几何图形)到集合B(数值)的映射。再如,设A=R(实数),B={直线上的点}。按照建立数轴的方法,是A中的数x与B中的点p对应,这个对应是集合A(数)到集合B(点)的映射。可以看出,原像A与映射得到的象B可以是不同质的事物,把两者联系起来的是对应关系——“映射规则”。按照此思路,我们可以将映射应用到生活上。如弹钢琴时,手和手指的动作是集合A,钢琴(琴键和琴弦系统)就是“映射”(器),听到的乐曲声音就是集合B。如果手指运动可以用传感器“拾取”,转化为数字音频信号,也可以听到“弹奏”。以此类推,一幅世界名画,确定一种映射规则:假设红对应do(1),蓝对应re(2)……,颜色深浅对应强度,色块面积对应节拍时长,最终就可映射成一首乐曲。这样一来,我们不再是用眼睛看画,而是可以“听”画了。再如我们可以将中国古代诗词中最常见的一些字或词组整理出来,如“杨柳”“万里”“雁”“落霞”等词组,并统计其数量。之后随机找一组电话号码将其做一些数学的运算。如开方、开三次方等运算后,得出小数点之后一组无限循环小数。将统计出来词组的数量与这组无限循环小数对应起来,最后就创作出了一首新的诗词。也许这首诗词没有意境的含韵,但是也是具有韵律上的美感的。最终达到了映射规律在诗词创作上的应用和启发。
三、斗拱的及应用
中国古代建筑在数千年的历史长河过程中,作为一种文化现象,极具中国传统思想内涵。而斗拱就是其古建筑中最核心的部分。斗拱,又称枓栱、斗科、欂栌、铺作等,是中国汉族建筑特有的一种结构。在立柱顶、额枋和檐檩间或构架间,从枋上加的一层层探出成弓形的承重结构叫拱。拱与拱之间垫的方形木块叫斗,合称斗拱。斗拱通过力学原理,将梁斗对外挑屋檐的受力传输到立柱,从而解决了大面积挑空屋顶的受力难题。然而斗拱向外出挑,并均匀地分布在梁枋上,支挑着伸出的屋檐,使建筑物出檐更加深远,造型更加优美、壮观。斗拱最早出现在战国时期采桑猎壶上的建筑花纹图案,以及汉代保存下来的墓阙、壁画上,都可以看到早期斗拱的形象,到唐宋趋于成熟。根据国家意志,宋代颁布的《营造法式》在定义斗拱的同时,还给了它尊崇的地位。从此,斗拱的式样趋于统一。到了明清两代,斗拱的使用有了严格地规定。用不用斗拱,成为区分建筑等级高下的一种标志。斗拱至此进一步散发出强烈的意识形态,它的文化属性和阶级属性也得到了深化。斗栱的种类很多,形制复杂。按斗拱在建筑物中所处的位置分为外檐斗拱和内檐斗拱:外檐斗栱处于建筑物外檐部位,分为柱头科、平身科、角科斗拱。其中,转角斗拱的结构最为复杂,所起作用也是最大。内檐斗栱处于建筑物内檐部位,分为品字科斗拱、隔架斗拱等。如今,斗拱在近两年最突出的应用,是世博会中的中国馆。中国馆的设计灵感是来自于中国古代建筑中的斗拱。之所以中国馆斗拱结构这次得以作为一个主体被人们认识,因为在此之前它是依附在建筑物上,其作为一个部件,很容易被人忽略。然而中国古代建筑历经千年磨砺,现存人们眼前的都是历史文化的遗产,穿越千年却依旧给我们指引。它不仅是只是建筑物,也是中国古代劳动人民的智慧结晶之所在。正因为如此,本次课题试图从斗拱这样蕴含古代劳动人民智慧结晶的建筑物中寻找与现代建筑立体构成之间的联系。因此,映射这一数学原理给此次课题探究提供了可能。结合中国传统古建筑中斗拱这一经典的构件模型,探究了斗拱的空间结构与现代建筑立体构成之间是否存在空间对应关系,以此给现代建筑设计过程带来了启发。最终在传统建筑元素与现代建筑之间,在数学原理的作用下,找到了契合点,并使传统的古典的思想与现代建筑有所融合,使现代建筑有所创新。
四、探究思路及过程
此次探究,我们选择以清式斗拱作为研究对象,并从众多复杂的斗拱中选择较为简单的单翘单昂平身科斗拱为具体的探究对象。基本思路是,将单翘单昂平身科的各个部件长宽高的长度作为三维空间坐标系的坐标,最后根据三维空间坐标进得到新的现代建筑立体构成。其中单翘单昂平身科的各个部件长宽高的集合作为映射的原像,三维空间坐标系作为映射的法则,三维空间坐标点的集合作为最终映射的像。最终得到了从斗拱到新立体构成的映射。我们将单翘单昂斗拱的正心瓜拱方向作为空间坐标系的x轴,将单昂后带头方向作为空间坐标系中的y轴,将整个单昂单翘斗拱的空间高度作为空间坐标系的z轴。这样下来,我们就建立好了空间坐标系。进一步把单翘单昂斗拱各个部件拆开,从大斗开始逐步向上搭建,每搭一个部件将其空间坐标系记录下来。其中x轴和y轴的长度为单个部件空间坐标系对应的长度,z轴高度为累加高度,即在之前基础之上累计搭建的高度。如果每一层搭建中部件有数个,则在空间长度确定之后乘以其数量,最终得到部件的空间坐标点。以此类推,得到了如下空间坐标系的表格。斗拱的部件搭建过程经过空间坐标系的映射后,得到了空间坐标系中点的位置和集合。经过整理,得到了如下的空间立体构成,最终把一个古建筑承重部件演变为了一个新的现代建筑立体构成。
建筑物的实用性是建筑设计首要考虑的问题,“但建筑本身绝不仅仅是盖房造物、提供生活空间这么一个简单的问题”,我们认为建筑设计在考虑实用的同时,也应该充分考虑建设地块的文化氛围以及城市规划的整体性。随着国民经济的高速发展,国内开始进行大规模的城市基本设施建设,大量的城中村规划成居民小区,城市中心老建筑被改造为城市新地标。在这一轮的旧城改造中,漂亮的西式别墅、雄伟的高层拔地而起。大多数城市的旧城改造中存在这样的问题:在保证实用性的基础上,外形主要由被拆迁地的居民、开发公司等业主决定,而业主对房屋外形的选择更多参照的往往是已有的商业化氛围厚重的商业小区以及当下受到人们欢迎的西式建筑,较少的涉及当地传统文化的因素以及整个城市规划的内容,由此也就产生了一些令人无法忽视的视觉错误:漂亮的西式别墅旁是民族风格突出的的文物保护单位,历史文化名城的地标是一幢雄伟的西式高层,看不到一个城市的历史积淀,建筑设计中的传统文化因素缺失到了令人震惊的地步。
一、中国传统建筑风格在现代建筑中的运用现状
中国传统建筑风格在国内建筑市场处于一种尴尬的地位。首先传统的中国居住建筑,与现代住宅的功能要求和现代人的生活方式有比较大的矛盾。其次,其结构形式又是以木结构为主,在建筑材料和施工工艺上都有先天不足。另外,北方的四合院需要相当的占地面积,南方的天井围合院落在采光、通风等方面也无法满足现代生活要求。而主观原因则是由于国内的富人们对于传统建筑文化的不自信,没有如对中国饮食文化、服饰文化那样强烈的自信心。从中国各地城市建设情况看:在新建建筑的设计中缺乏考虑民俗和地方的建筑风格,基本上是西方建筑文化的复制品。长期下去,中国几千年的传统建筑文化有丧失的危险。那么我们的子孙后代只能到旅游景点上去了解中国经典的建筑文化的碎片了。城市建设现在基本上错走了一条全盘西化,千城一面的路子,对中国传统建筑文化来说是一个不可逆转的沉重打击。现代建筑除了全盘套用西方建筑形式与建筑风格的同时,也存在着另外一个方面的问题,那就是刻意的原版抄袭古建筑。特别是在一些景区或者城市的公共地带,我们都可以见到很多仿古的建筑体。这并不是对传统建筑风格的发扬与运用,而是误解了何为传统建筑风格,何为地方特色。
二、中国传统文化在当代建筑设计中的应用问题分析
文化符号在设计理念中的应用。文化是一种符号,在建筑设计中的应用,往往是从最深层次的理念层面上的融合。首先,中国传统文化的多样性是植根中国作为一个幅员辽阔的大国的自然地理基础的,因而造就了中国区域差异巨大的文化地理。我国作为一个纵跨亚寒带、温带和亚热带的大陆,千差万别的地理 环境必然造成了五光十色的人文环境,因此各地的民居特色各不相同,这些都是现代建筑创作的丰富文化和历史渊源。中国传统文化符号的多样性必然影响了我国现代建筑理念的多样性,诸如北方的民居设计理念植根于北方文化的粗犷,而南方民居则体现精密和考究,这就源于南北方迥异的自然环境和气候特征所形成的文化风俗差异性。其次,传统文化符号在特定的空间环境中具有古典复归的特性,也就是怀旧复古的建筑设计理念。传统文化在其符合特征上在原始层面上具有“不可复制性”,即历史上只有一个滕王阁,但是现代社会可以通过仿古和复古型设计而重建一个滕王阁,而设计理念中大量运用了传统建筑风格的思维方式和文化元素, 如当前比较流行的古建筑复原设计,很多都是依据古籍中所记载的或者是建筑的原始资料来复原建造甚至重新修建的,例如古代的帝陵建筑群的重建、寺庙建筑群的重建等等都是这种情况。不光是群体建筑复原,也有单体建筑的复原设计与重建的情况,如武汉的黄鹤楼就是完全采用了我国传统古建筑的形式,一如众多的文学、 绘画作品所描述的优美形象。当然也有拒绝复原的建筑,如颐和园。这就体现了传统文化符号在建筑设计理念上的又一应用原则,即以创新为目的来指导继承的尺度。中国传统文化符号虽然具有一定的强制性,但更多的是一种柔性的、灵活掌握的理念形式,因而对传统的继承旨在进行更有深度的创新,如厦门集美大学的楼群,体现了中西合璧的风格,楼顶是中国传统风格,楼身是西式风格。这种华洋共存的创新设计,就是对中西方文化符号的活用,尤其是对中国传统文化符号的兼容并蓄和独立自主特征的一种挖掘和开发。
三、传统元素与现代建筑相结合的意义
中国传统建筑携带着大量历史信息,在我们研究历史、文化、科学各个方面知识的媒介中,古建筑的发展有着其生命的印记,是一个时代人们审美观的物化,了解建筑的内涵可以在一定程度上把握住一个民族的精神特质。通过对传统元素的研究,我们可以了解古代人的审美和思想、人们的人生观和价值观和人们对待生活的态度。这是一种精神特质的体现和升华。传统文化与现代设计的融合,可以体现一种精神本质,是一个不断发展和互动的过程,使古代文化与现代文化互相融合和整合。我们通过对传统元素的理解、提炼并有机地运用于现代建筑设计中,使建筑既简洁明朗、形式与功能高度统一,又具有真正中国传统文化的特点。以现代的设计手法“取其形,延其意,传其神”为原则,将这些传统设计元素加以提炼和简化,并得到提高和升华,创造出现代、简洁、舒适而又能体现中国主义精神和意境的现代建筑风格,形成一种新的而又适合中国国情和民族审美心理的中式设计理念。
四、城市建筑设计应延续历史性和创新传统民居特色
城市的历史性建筑物可以作为城市的代名词,例如由中国的故宫人们便会联想到首都北京。城市的历史性建筑即承载着城市的历史文化,又以其自身的特色为城市的 发展做出这积极的贡献。为此当代城市建筑在设计过程中必须考虑到其对古建筑所产生的影响,要尽量避免现代建筑设计对古建筑所产生的影响。在我国这样一个多民族的国家,新建筑物在设计上还有与当地的历史文化背景、传统习俗保持和谐,在此基础上寻求建筑设计的新突破,讲求文化品位。
五、中国传统文化应用当代建筑设计的启示
传统建筑在现代环境中如何得到妥善的保护。对传统建筑的保护问题,体现 的是传统文化建筑如何存留在现代环境中,即与周围现代建筑的关系如何处理的问题,这是在进行城市现代化建设别容易遇到的问题之一。如果在缓冲区内兴建现代建筑,其高度、体量、色调、风格也会受到严格控制。对于等级稍低的保护建筑,其缓冲带可用绿化带来代替,这样同样可以减少碰撞,且可以取得事半功倍的效果。中华文明博大精深,历史内涵深厚,而要把这种无形的精髓融入有形的建筑设计之中,就需要建筑设计师对层次的把握。这种追求,是对传统修养的灵活的掌握,也是设计理念创新的基础。
结束语
现代主义建筑大多数都是强调使用功能性,很少去强调建筑的装饰性。那么从建筑的形式和意义去分析,商业街的仿古建筑应属于后现代主义。而且很多商业街在进行仿古建筑设计时,也运用了各种各样纷繁复杂的传统元素。如果仿古商业街能够充分地考虑到地域文化和传统内涵,那么商业街建筑就可以成为文化传承的主要载体。
1.2仿古商业街的商业性
商业街的根本目的就是实现商业利益。因此,更多的开发商将商业街的设计采用仿古建筑是为了实现经济效益。作为一条商业街,首先要在使用功能上遵循功能合理性,然后再进行考虑仿古性建筑设计。如果要建设仿古商业街,那么首先需要考虑以下几个方面的问题,如何仿古、仿古的意义、仿古所传承的文化内容是什么等,以此来凸显仿古的真正用意。现代人们为何钟爱百年的文化商业街,因为其更多的承载着一个城市的文化内涵。其就像现代社会的人们吃惯了大鱼大肉,如果去吃一些野菜的话,就会有一种不一样的感受。因此,需要去考虑生长在钢筋混凝土建筑里的人们真正想要的是什么建筑,如果更好地将地域文化和传统内涵展现给人们,这些才是仿古商业街必须去面对的问题。
2现代商业街仿古建筑方法
2.1拆除重造
将旧建筑进行整体拆除,然后在拆除的位置上按照设计的年代风格进行重建。这种拆除重建的方法,从设计方和施工方的角度而言,不但可以节约时间,而可以节约大量的资金。首先,对旧街道房屋进行整体拆除的话,设计者就相当于在一片空地上进行设计,根本不需考虑如何更好地保护文物。另外,新的商业街设计风格可以按照某一个年代的风格进行统一规划,这样就可以在人力和物力节约大量成本。这种拆除重建的方法固然有自身的优势,然而它也抹杀了人们对旧街道一些记忆,将传统建筑文化的底蕴进行了“拆除”。换而言之,这些百年老街可以认为是一笔重要的文化遗产,其不属于某一代人的,任何人都没有权利将之摧毁。
2.2局部改造
局部改造就是在保留一些原建筑的基础上,对一些局部外观进行改造,或者是对旧街道进行整体的景观规划。这也是很多旅游景点惯用的方法,例如我院设计的文殊坊,文殊坊是国内最集中的禅文化中心之一,汇集了千年古寺文殊院,道教圣地五岳宫以及爱道堂、金沙庵等多处古迹,被誉为“都市禅林”。
3解析仿古商业街设计失败的原因
虽然,国内商业街更多是采用仿古建筑设计,但是没有继承原有的传统文化,以至于失去了原居民生活的气息。让人们感觉到商业街的仿古建筑大多只是流于形式,给人一种肤浅的感觉,也可以看作是换了外衣的便利商店而已。例如苏州寒山寺古街改造工程,其主要是以具有1400多年历史的苏州寒山寺为中心,因为苏州寒山寺是非常著名的佛教圣地,拥有着非常悠久的历史和古香古味的建筑群。政府和开发商意识到苏州寒山寺所能够带来的商业价值,于是在寒山寺的临近地段进行了商业街规划,建造出了一条在建筑风格、比例等多方面都极为相似的仿古街道。从外观上观察,仿古商业街和寒山寺的建筑风格是一致的,不存在任何不协调的地方。然而在苏州寒山寺的仿古商业街的建造时,将原有的居民全部搬迁,失去了原有的生活气息,而且出现了很多五花八门纪念品的商店,以至于后来的游客只认为这只是一个现代便利店而已。如果在进行现代商业街仿古设计时,更多是考虑风土人情和传统文化,而不仅仅是建筑风格,那么商业街的仿古设计也会取得一定的成功。
包木板等。通过对其仿古构造分析,寻找一些现代仿古建筑技术。
关键词:仿古建筑;传统建筑风格;混凝土结构;木构架
中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:
重庆,简称巴和渝,别称山城、雾都、桥都,中国四大直辖市之一,国家中心城市。重庆也是国家历史文化名城,曾在1937到1944年间,作为中华民国战时首都,远东反法西斯指挥中心。《温故1942》影视街位于重庆两江新区的龙兴镇,是重庆两江国际影视城一期建设的核心部分,按照1∶1的比例重建了一条民国时期风格的老街(图1),前期定位满足冯小刚《1942》剧组拍摄取景要求,建设300长的民国期间街道,总计66栋建筑,风格主要以重庆民国时期建筑风格为主,穿插川东民居于其间,重点突出民国时期重庆城市街道特色。重现1942年重庆陪都时期的街道原貌。拍摄的戏将是1942年10月美国总统罗斯福的特使温德尔·威尔基访问重庆,重庆人民不惧日军飞机轰炸,夹道欢迎的场景(图2)。
图1 图2
笔者有幸在2011年参加了《温故1942》影视街一期工程建设。主要参与仿古建筑的方案与施工图设计,认识到一些特殊处理方式。《温故1942》影视街仿古建筑,外观上体现当地传统建筑风格,即川东民居风格,功能上满足甲方提出的需求。建筑基本做法为:内部为钢筋混凝土框架结构,包括柱、梁架、屋面板等,砖墙围护;外部贴木板、木柱,混凝土屋面板上覆传统屋面,使建筑具有传统建筑风格。以下分别讨论其构造特点。
1.现代结构与传统木构架分离
《温故1942》影视街仿古建筑赋予新的建筑功能,一般为餐饮、商业、住宿等。为有效节能,保证使用安全(防火、防盗),建筑主体内部为钢筋混凝土框架结构,正立面部分为传统木构造,侧立面部分采用木板墙墙面。木屋面采用传统构架,处理的关键要保证与混凝土屋面与传统木构屋面搭接牢固。坡屋面与主体建筑的交接处,预埋木砖,将椽子钉于木砖上,并在交接处铺防水卷材,防止雨水渗漏。
2.用框架结构建造传统砖混结构建筑效果
由于汶川大地震的教训,重庆从2008年起在主城区域禁止砖混结构体系建筑,《温故1942》影视街从拍摄电影效果的真实性出发,否决了外贴仿古劈开砖的原方案,要真实的再现陪都时期老重庆的街道风貌,我们决定采用框架结构,填充墙采用老青砖或者红砖并且外挑梁边线3厘米,再在梁和柱的位置外贴老青砖贴片的办法(图3),较好的解决了还原民国砖混结构建筑要求。
3.贴木柱
主体是混凝土结构,部分木结构民居为保证传统建筑风格,在外部贴木柱(图4),并加石柱础或者地伏石。外贴木柱与室内承重柱没有结构联系,混凝土柱间距根据受力合理而定,而木柱根据传统建筑柱距特点而定,故有几处木柱与混凝土方柱无对位关系。为方便贴木柱,混凝土柱与墙体外侧齐平。木柱与墙体连接时,在墙体预埋木砖,用螺钉将木柱斜钉于木砖。木柱与结构柱连接时,用防腐膨胀螺栓直接钉于混凝土柱上,螺栓做沉头处理。
图3 图4
4.墙体包木板
重庆民居多采用板墙,为了仿这种形式,在填充墙砌筑完成后,表面贴木板。贴木板的主要地方有正立面墙体、窗框、门框等。大面积木板墙需用穿方与木柱连接,墙体里面可以加墙体保温材料,按内保温处理。木板间的拼贴用企口拼接(图5),并注意木板横向竖向的排列方式,符合传统建筑特点(图6)。
图5图6
5.传统瓦屋面
混凝土屋面与传统木屋面搭接部位的构件主要有,椽条、椽子、小青瓦,并做保温隔热层满足现代建筑规范。先将椽条铺于钉混凝土屋面板的木龙骨上,这样做连接性好并可以防腐;混凝土屋面按照现在建筑屋面做法 先混凝土屋面上面找坡找平+防水层+保温层+水泥砂浆苫背层+小青瓦。如果屋面坡度过陡,还需在水泥砂浆苫背层上加铺钢筋网,防止瓦面下滑。混凝土屋面也木屋面搭接处为重点处理部位。屋面出檐可以直接用椽条出挑,木屋面椽子伸入混凝土屋面不小于1.5m,檐口与外墙交接处,加钉1/2木檩条,掩饰混凝土结构。木檩条用膨胀螺栓,与檐口混凝土梁牢牢钉住。悬山屋顶的关键是山墙面的处理。传统悬山,两侧山墙有出挑的屋面,可以看出挑的檩条及其他木构件。为了达到这种效果,符合传统悬山屋面的外观,该工程在混凝土屋面板上两侧搁置通2米长木檩条,并在两侧山墙面出挑屋面。这种做法可以节约木材且比较经济实用。而且民居悬山山墙面出挑不多,600 mm~700 mm左右,这种构造可以达到承重要求(图7)。
图7
结 语
《温故1942》影视街仿古建筑比较到位地把握了重庆传统建筑形式,并且满足现代功能要求,加设保温层、防水层等,满足现代建筑规范,这些都值得我们学习。但建筑防火方面,为重现1942年陪都时期老重庆建筑风貌,消防间距局部无法满足现行规范要求,是本项目的特殊性。
参考文献:
〔1〕重庆老城. 何智亚. 重庆:重庆出版集团 重庆出版社,2010
2、平面布置
建筑的平面布局是决定一座建筑、一组建筑、一群建筑,甚至一个村镇、一个城市形制的重要因素。中国古代建筑的平面布局主要有两种形式。一种是庄严雄伟,整齐对称,一种是曲折变化,灵活多样。庄严对称式主要用于皇宫、坛庙、陵寝,官府的衙署厅堂、王府、宅第,宗教的寺院、宫观以及祠堂、会馆等。这种布局的最大特点是有一条明显的中轴线,主要建筑物布置在主轴线上,次要建筑布置在轴线两边。这种布局庄严雄伟、主次分明、左右对称,完全体现了统治者和神佛教义对于礼敬崇高、庄严肃穆的需要,所以几千年来一直相传沿袭,并且逐步加以完善。北京故宫就是这种布局的完美体现。另一种布局则与之相反,以曲折变化,灵活多样为主,不求对称。这种布局多用于风景园林、民居以及山村水镇等。建筑师根据山川形势、河流水网、地理环境等自然条件,因地制宜的进行建筑布置,这样不仅突出了自然风景的自然美,其中亭廊楼阁的错落布置,更突出了建筑的美感。苏州园林(拙政园),周庄等都是这种布局的典型代表。苏州园林在建造布局的过程中,巧妙的运用了“借景”这一造园技巧,并将其发挥的淋漓尽致。明计成《园冶》一书中专门有“借景”一章。他说:“园林巧于因借……借者园虽别内外,得景则无拘远近”,把园外远处的山峰冈峦、楼阁塔影以至山林树木、海山景色都可借入园内成景。景与景之间,也相互为借,隔院楼台,出墙红杏都可相互借用,构成一个大的环境空间。还有些园林建筑是以消闲、休息、观赏、游览以及登高望远为目的的,所以设计要结合地势,建筑要和游廊,矮墙,曲桥以及花木竹石,水面等形成有主有次、大小不一、曲折变化、意境各异瓦为因借的空间景点。
3、空间布局
中国古建筑的室内结构除了砖墙外,用到了各种隔扇、门、罩、屏等来作为室内间隔,这样不仅便于安装、拆卸,而且能任意划分室内空间,为房屋使用者提供了充足的布置自由。庭院,作为室外空间,是与室内空间相互统一的。通过在庭院中栽种花草树木,建造假山,修建池塘,为房屋使用者提供了小的自然环境。在单体建筑物之间修建走廊,不仅将建筑连接在一起,形成一个建筑群,而且作为室内空间和室外空间的过渡,以增添生活情趣。通过合理的空间布局,可以营造出不同的建筑环境。
4、色彩装饰
建筑外形方正、轮廓简单、缺乏生气,而多样的色彩装饰恰恰弥补了这一点。首先,中国古建筑以木框架结构为主,木材在质感上略显粗糙,故用色彩装饰;其次是通过在色彩中掺入各种胶和漆,可以起到防腐防蛀的作用,这也是我国许多古建筑能流传至今的关键。古建筑装饰色彩的运用我国的传统文化息息相关。在中国古代,由于长期受儒家思想的影响,建筑色彩表现出严格的等级制度。中国阴阳五行学说认为天地万物都是由金、木、水、火、土五种元素组成,与这五行相应的颜色是青、赤、黄、白、黑。其中黄色是帝王之色,庶民不可滥用。黄色是帝王之色,庶民不能滥用,白色除了用作江南民居建筑的墙体颜色外,一般不常用,黑色在建筑中仅用以描绘轮廓,此外不多用。为了增加建筑的美观,除了彩绘,还在梁、柱、门、窗等构件上加入了浮雕、饰纹等装饰。民居饰纹多以吉庆、祥瑞、花草、佛道、故事、风俗等为主要题材。在传统民居装饰中盛行“八宝图”。所谓建筑中的“八宝图”,是指松、磐、鹤、玉鱼、鼓板、龙门、和盒、灵芝八种吉祥物。它们多出现在古建筑的门嵋砖雕、门扇裙板、堂内挂落、隔间屏风等处。而龙凤等高贵的图案只能出现在皇宫中。
中图分类号:TU318
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2006)04-0121-02
收稿日期:2006-02-25
作者简介:邓晓春(1973-),女,1995年毕业于华中理工大学工业与民用建筑专业,湖南省建筑设计院内聘高级工程师,一级注册结构工程师。
1 引言
中国古建筑虽然历经了数千年的演变,但其独特的结构方法和布置规模始终没有改变,并且是世界上独具风格的一门建筑学科,是世界建筑艺术宝库中的一颗璀璨明珠。中式传统古建筑以木结构为主,在材料选用、平面处理和艺术造型等方面都有许多自己的特点,但随着社会的发展与进步,传统木结构在防火与防腐方面的缺陷也日益明显,新技术、新材料的运用使仿古建筑的设计和建造成为可能,这也是对中国古建筑文化的继承与发展。现代仿古建筑以钢筋混凝土为主体结构,改变了传统中国古建筑以木结构组合为主的受力系统,吸收了传统中国古建筑风格的精华,在钢筋混凝土结构的基础上,将传统古建筑的造型、部件等,作为装饰效果,从而达到建筑上的仿古目的。以下本文将就某工程实例对此种建筑的结构设计谈几点体会,能为同行在设计工作中提供一些参考。
2 中国古代建筑的特点
中国古代建筑是以木构架为主的一种结构方式,平面布局内向含蓄,层次丰富,均衡对称,空间布局灵活,承重与围护结构分工明确;在建筑的设计和施工中很早就实行了模数制和构件的定型化,对于建筑整体到局部的形式、尺度和做法都有相当详细的规定。中国古代建筑还独创了斗拱的结构形式,并充分运用色彩的装饰手段,使建筑物显得庄重而华丽。
中国古代建筑的结构方式有“叠梁式”、“穿斗式”、“井干式”三种,屋顶形式有硬山顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶、攒尖顶和复合顶。
3 仿古建筑的结构设计要求
现阶段的仿古建筑多采用钢筋混凝土结构代替木结构,为了达到油漆彩绘之后与木构架相同的外观效果,与传统的钢筋混凝土结构相比,仿古建筑的结构设计具有以下特殊要求:
3.1模数要求和构件定型化
各受力构件的规格需满足古典建筑的模数要求,传力体系的构成极其各构件的尺度和形体完全仿照古代木结构中柱、梁、枋、檩的相应做法。
3.2屋面造型要求
屋面变化显著,造型要求高,构架体系采用了步架和举架的处理方法,使屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平缓,形成了曲线优美、出檐深远的特征,体现了我国古代建筑的造型特点。
3.3建筑中有大量的具有独特装饰作用的结构构件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。
斗拱:斗拱中方型的底座叫做斗,上面错落搭建的船形木块叫做拱。斗拱是中国传统古建筑特有的型制,它位于木结构梁和柱子之间,具有传导屋面荷载、加大屋檐挑出长度、缩短梁枋跨度、吸收地震能量等结构作用和装饰作用,是中国古代建筑中最具特色的部分之一。对于仿古建筑而言,因主体结构为钢筋;昆凝土,装饰常常成为斗拱的主要作用。
雀替:用于额枋(檐枋)与檐柱相交处,近似于三角形,表面有雕刻装饰的构件。可以缩短梁枋的净跨距离,具有辅助拉结和装饰双重功能。
4 工程实例
4.1工程概况
开福寺位于长沙城北,它是一座殿字宏伟、气势非凡的千年古寺,具有“三湘名刹”之称。开福寺始建于五代时期,距今已有一千多年的历史,现有的寺院规模已不能满足佛教事业的发展需要,自2004年开始修复扩建,大悲殿的建设就是其扩建工程子项之一。大悲殿为南方单层双重檐仿古建筑,建筑面积1200m2,总高度25m,面阔七间,共37.8m,进深六间,共30.6m。屋顶形式为歇山顶,黄色琉璃瓦铺盖,飞檐翘角,气魄雄伟,檐下为七踩斗拱。室内采用“露明造”,使空间更高大、更宽敞。该建筑采用了钢筋;昆凝土仿木结构。
4.2大悲殿的结构体系
采用现浇钢筋混凝土仿木框架结构,用SATWE程序进行整体计算,主受力框架用PK程序复核计算配筋。结构方式按照古建筑中的“叠梁式”,构架体系采用了步架和举架的处理方法,其传力途径也明显不同于传统钢筋混凝土建筑,屋面荷载通过T形屋面板传给屋面檩条梁,再由梁架逐层往下传递,最终通过最底层的梁传给框架柱。主受力框架立面详见图1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像,故殿内抽掉了两根里金柱,使相临柱子间跨度分别达到了19.8m和18.6m。建筑平面图详见图2。这么大的跨度在传统古建筑中是罕见的,而为了保持室内“露明造”的完整性,在15.5m标高处设3根断面为400x1200的交叉转换梁(位于4轴、5轴、C轴上),共同支撑其上的柱子和屋面梁架体系。
4.3屋面板的设计
木结构的屋面木基层是由望板和椽组成的,这就使得仿古建筑的屋面板截面形式为T形,单向受力,板肋之间的距离很近、肋高较小见图3,加上屋面陡峻图4(大悲殿屋脊处为九五举)、造型复杂,屋面一次性全现浇施工难度很大,支模困难,混凝土浇注质量和外观效果均难保证。故将屋面板设计成叠合板,先预制单块的预应力混凝土T形板(或几块T形板组合)作为底模,再在底模上绑扎钢筋网,用细石混凝土浇注叠合层,完成后二者形成整体共同受力。设计时按叠合前和叠合后分阶段对T形板进行强度计算、抗裂验算、挠度验算。分别满足施工阶段和使用阶段的受力要求。
4.4斗拱和雀替的设计
在主体结构为钢筋混凝土的仿古建筑中,斗拱是作为受力构件还是纯装饰构件?采用木结构还是钢筋;昆凝土结构?这就值得探讨了,笔者在考察其他仿古建筑时了解到其斗拱大多是采用钢筋;昆凝土预制构件,各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接(尺度较大时)或座浆连接(尺度较小时),斗拱在结构中为受力构件。这种做法的主要缺点是做工较粗糙、不美观,而且前者由于构件数量太多防腐和维修费用较高,后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木结构,且仅作为装饰构件,不考虑其受力。屋檐荷载通过斗拱上方的现浇;昆凝土桃尖梁以及斗拱中间的现浇混凝土剪力墙传给剪力墙下方的额枋,斗和拱在桃尖梁施工前安装就位。
雀替仅作为装饰部分,不考虑其受力,采用钢筋混凝土预制构件,用定型模板在施工现场制作。主体结构施工时在相应位置留设预埋件,预制的雀替通过预埋件与主体结构的额枋(檐枋)和檐柱焊接连接。
木斗拱与混凝土的预制雀替都是作为装饰构件,与主体结构不是一起现浇成型,但采取了上述方式与受力构件连接后,再经过油漆彩绘处理,整个建筑物浑然一体,完全达到了传统木结构的艺术效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片图4。
5 结束语
钢筋混凝土结构的仿木仿古建筑,因组合形式变化大,构件形状复杂,其空间梁板的形状定型和模板、钢筋施工是最大的难题,给传统的钢筋混凝土结构设计带来了许多挑战,本文探讨了一些新的思路,力求用现代的构造和装饰处理,还原其传统古代建筑的风格。大悲殿于2004年4月完成设计,同年5月开工,2005年年底建筑竣工图50
参考文献:
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
1、平遥古城建筑简介
平遥位于我国山西省的中部地区,处于太原盆地的西南方向,在太行山和吕梁山的中间,是我国现存最为完整、并且规模较大、历史悠久的一座古代县城,具有近3000年的历史,也是我国现有的保存最为完成的四大古城之一。
2、平遥古城的北方四合院形式建筑特征
平遥古城中的建筑结构形式主要是以我国北方地区的汉民族居住的四合院建筑结构形式为主。这一特征在平遥古城的古建筑群结构形式中表现十分明显,并且平遥古城中现存的、比较完整的北方四合院结构形式的民居建筑数量比较多,凸显四合院建筑结构形式的、保存比较完整的四合院古建筑就有400多处,而四合院建筑结构形式为主的民宅就有近4000处,数量非常之多。
我国北方地区汉民族发展中,四合院建筑结构形式的形式主要与北方地区的自然文化以及气候特征、北方汉民族的文化习惯等都有很大的联系。我国北方汉民族的四合院形式建筑中,不仅有明确的建筑轴线,并且建筑结构中主次建筑地位也十分明显,整个建筑呈现左右对称的结构形式,并且四合院形式的建筑建设中多是以二进院以上的四合院建筑结构形式为主。在四合院形式的建筑中,二进院、三进院等四合院建筑结构形式中间,通常使用矮墙或者是垂花门等进行分割开。其中,二进院的四合院建筑结构形式,主要是呈现“日”字形的建筑平面结构特征;而三进院形式的四合院建筑,主要是以“目”字形的平面结构形式呈现出来。除了二进院与三进院等形式的四合院建筑外,建筑规模更加大的四合院结构形式中,还包含着左、中、右等三路方向的纵院并列的四合院建筑结构形式,其中,在这种规模与结构的四合院建筑中,左、中、右方向的纵院建筑,多是被用作车马房、车马院等。平遥古城中的古建筑群,就具有这种北方汉民族四合院形式建筑的浓烈特色与鲜明风格。四合院形式建筑,通常都是以高门深宅、房舍向内,并且建筑的外观都比较封闭的,建筑的四周墙体都是高直并且挺拔的石脚或者砖体的建筑结构形式,并且通常四合院形式建筑的围墙会比屋脊高出许多,呈现给人一种封闭、安全并且具有明显等级之分的感觉,这也是北方四合院形式建筑,对于传统的封建思想与封建等级观念影响与映射的重要表现,具有鲜明的地方与地域建筑风格特色。
3、平遥古城中砖窑混合建筑形式特征
平遥古城中的四合院形式建筑,它的房屋建筑结构形式主要有三种,一种是以木质砖瓦房为主的建筑结构形式;还有一种就是以砖窑洞为主的,配以木廊外檐的建筑结构形式;最后一种建筑结构形式,它的下层建筑主要是砖窑洞,而上层的建筑则是木质房屋的建筑结构形式。在平遥古城的建筑群结构中,这三种建筑结构形式是相互进行混合运用的,比如,在平遥古城的四合院建筑中,四合院建筑的正房建筑部分和厢房、前房等建筑部分,呈现出来的以单一的砖窑洞房屋结构形式或者是木质砖瓦建筑结构形式的建筑实例很少,平遥古城内的四合院民居建筑在建设过程中,多是将木质砖瓦的建筑形式与砖窑洞建筑结构形式进行混合建筑使用,通常在一个院子里,既有木质砖瓦的房屋结构形式,也有砖窑洞的建筑结构形式,并且这种混合的房屋建设形式,在平遥古城的建筑中有很多应用。
在建筑形式中,窑洞形式的建筑,以冬暖夏凉、形象古朴,并且内涵醇厚的风格特征为主,并且具有明显的北方建筑特色,与我国北方地区的自然环境以及地形结构等特征,有着丰富的联系。这种砖窑形式的建筑多位于我国北方的黄河沿岸的黄土高原地区,是对于黄河沿岸的历史文明以及文化发展很好的映射,也是该地区乡土建筑与文化的明显标志。平遥古城内的砖窑形式建筑,对于建筑修建时期来讲,建设这种砖窑形式的建筑,也是当时该地区的城市经济文化发展比较旺盛的一个重要标志,平遥古城是当时晋商的重要聚集地,商业发展带动当地城市的经济发展与致富,因此,城市的建筑形式就是对于当时城市经济文化发展情况的一个重要反映。平遥古城中的砖窑形式居民建筑,在修建上十分讲究,不仅以砖砌建筑为主,并且砖窑修建中还有许多磨砖对缝的修筑特征,此外,为了从建筑结构形式中凸显文化经济的发展先进性,这些砖窑民居建筑中,还会在砖砌窑洞的外部增加木廊瓦檐的建筑形式,使用制作精美的木雕或者是石雕、砖雕、彩画等,以凸显建筑的富贵、独特,而且在使用木廊瓦檐进行砖窑形式的建筑装饰过程中,木廊瓦檐装饰形式多种多样,装饰效果也通常显得活灵活现。这种以砖窑形式为主,配以木廊瓦檐进行装饰的建筑形式,不仅增加了建筑的美感,而且形成了具有地方特色的独特建筑风格与味道。此外,平遥古城中窑洞民居建筑中,由于受到北方居民对于火炕的喜爱性影响,在窑洞建筑的靠窗一面,还会修筑火炕,以满足居民对于建筑的需求。
4、平遥古城中四合院不同设置建筑风格
与我国被放其它地区的四合院建筑结构形式不相同,平遥古城的四合院形式建筑,在设置上具有东西窄、南北长的特征,是以长方形的四合院建筑形式为主,这主要与平遥地区的地形特征有很大的关系,平遥地区位于太行山与吕梁山两襟中间,因此该地区的建筑在修筑过程中,很大程度上会受到地形特征的影响,房屋的纵深度比较突出。平遥古城的四合院形式建筑中,四合院房屋位置的设置,也具有一定的特色,通常那个情况下,四合院中厢房之间的距离要比四合院正房的面宽要小,并且四合院中的厢房会将正房建筑两端的一部分遮挡住。通常情况下,四合院建筑在修筑时,正房多为三间或者是五间,也有“七间七檀”的四合院建筑,并且这种窄长、紧凑的四合院建筑形式,不仅是对于当地自然环境以及气候特征的重要反映,而且窄长结构形式的四合院建筑,也有“聚财”之意。
此外,平遥古城木质结构为主的四合院建筑形式,与我国北方地区的木质砖瓦房屋建筑具有很大的相同之处,而且基本上同属于一个建筑体系,但是,与我国北方其它地区的木质砖瓦房屋建筑不同的是,平遥古城的木质砖瓦四合院中,砖瓦屋面的坡度比较大,在房屋建筑的屋脊处,通常会以五脊六兽的屋脊风格为主,并且木质砖瓦结构的四合院房屋内外,注重使用木雕、彩绘等进行装饰,具有一定的建筑风格与地方特色。
5、平遥古城四合院建筑中的风水文化特征
平遥古城建筑中也有对于建筑风水文化的应用和体现,比如,在平遥古城的四合院建筑中,也有北方建筑中具有独特风格特点的建筑风水墙。或者是建筑风水楼、风水影壁等形式,尤其是一个建筑结构比较精美、高档的民居四合院建筑中,对于这些建筑风水文化产物都有应用和体现。比如,平遥古城的四合院建筑中,有的住宅建筑建设中,就将正房的正屋脊进行加高处理,并且做成高高的砖格,其中就有高高在上的寓意;还有的窑洞四合院建筑中,就会将窑洞建筑的后墙,做成女儿墙的形式,然后再做成更高的砖影壁式的风水墙,进行独立呈现等,这些都是平遥古城四合院建筑中的建筑风水文化的应用与体现。这样将建筑风水文化在房屋建筑中进行应用与体现,就是为了追求建筑的风水好,祈求好的风水寓意。
6、平遥古城建筑的街坊建设风格
平遥古城的民居四合院建筑在修建过程中,在形成主要的院落结构主体外,还会在四合院建筑的东北方向留筑有三座堡子式的街坊,这主要与平遥地区的晋商文化有很大的关系,平遥古城在当时是一个经济文化与商业中心,而建筑作为的当地历史文化发展的载体,就对于当时平遥票号兴盛以及经济文化繁荣的景象有了很好的记录与映射。平遥古城四合院建筑中的三座堡子式的街坊中,壁景堡主要是由东、中、西三个方向并列的三座堡子组成,其中东堡被称为安乐街,中堡被称作是德清堡,而西堡被称作是新盛街,并且在各堡外面都修筑有围墙,通过一条南北向的巷子,进行四合院建筑的左右分布排列,已形成独特的平遥建筑风格。
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
中国古代建筑以木结构居多.木结构有很多优点,倒如卯榫结合整体抗震、雕粱唾栋艺术纯粹、单体组合空间丰富等;但也有许多致命的缺点,例如取材匮乏、腐朽老化、制作复杂、单体空间单调等。现代钢筋混凝土结构如何合理化、规律化的在古建筑中应用,使现代结构的仿古建筑既保持浓郁的中国古代特色又能摒弃木结构的致命缺点,是值得研究的课题。
二、现代设计中仿古建筑的特点分析
1.现代设计中仿古建筑的概念简述
中国建筑文化历史悠远,形成独特,建筑物造型优美,结构严谨,宏伟中不失细腻,庄严中不失优雅。而“仿古建筑”一词正式起源于20世纪50年代,但直到上世纪末学术界在理论上的探讨, 褒贬不一, 可以说它经历了一个坎坷不平的产生发展和成熟的过程。
仿古建筑形式有广义和狭义之分, 广义的仿古建筑形式是指利用现代建筑材料或传统建筑材料, 对古建筑形式进行符合传统文化特征的再创造。狭义的仿古建筑形式是指利用传统建筑材料, 在特定范围内对古建筑的复原,严格讲属于文物修复范畴。
2.仿古建筑的特点简述
仿古建筑通俗点讲既是用现代的施工工艺体现古代建筑的外形。而我们知道由于古代建筑材料和理论的局限性,古建筑并不存在高层结构;故而现今的仿古建筑多以单层和多层为主。众所周知,现代多层建筑多为砌体结构和框架结构。所以在仿古建筑中以钢筋混凝土结构为主。
(一)中国古代建筑特点体现在使用木材作为主要建筑材料,并保持构架制原则。为了保护木材,表面需加油漆,在长期的发展演变中,中国古代建筑形成独具特色的彩画制度,令世人叹为观止。鉴于木结构的耐火性很差且使用周期短,在现今建筑中已经不提倡使用;而构架制的结构形式和现在的钢筋混凝土框架结构极为相似:传力途径明确,主体的承重结构和围护结构分开。这就说明框架结构是最能体现古建筑精髓的结构形式。这也为室内空间的灵活布局创造了条件。
(二)中国古代建筑中,常用多种多样的罩、挂落、隔扇、屏等自由灵活地分隔室内空间。但彩画制度这一形式在现今的钢筋混凝土结构中也只能通过外贴或喷绘等装修手段才能达到。
(三)中国古代建筑创造并使用斗拱结构形式,斗拱是中国古代建筑体系中所特有的形制,它既是梁和柱之间传递荷载以及承担抗震作用的结构构件,又以其自身优美、华丽的造型而成为建筑的主要装饰构件。集结构功能与装饰功能为一体的精华所在。随着现代结构形式及建筑材料的发展,斗拱这一重要的结构构件应用在仿古建筑中时已经失去了原有的实质性作用,而仅仅作为一种具有观赏性的装饰构件。但是它作为古建筑的代表性构件是不可或缺的。
(四)中国古代建筑组群大多以庭院为组合单位:单体建筑沿周边布置,围合成中间的庭院。这样的庭院整体风格是内向的:内部开敞而富于变化,外观较封闭。按照中国的封建礼制观念,庭院强调中轴对称布局,以突出主体建筑,并求得整体的平衡。正是由于这种理念,古代建筑的单体建筑形式也是高度统一,无论是宫殿、寺庙、住宅等,不论其规模大小,外观体形皆由台基、屋身和屋顶三部分组成。这些特点难免单调,也在一定程度上限制了古建筑的多样性,而古代建筑师则从建筑组群沿轴线作多层次的纵身布局,从而使庭院变化丰富多彩的。而在古代园林的设计中这些特点并不明显,原因是中国古代园林建筑以“师法自然”为原则,极尽自由灵活之能事。这才有了现在我们熟知的各式园林。
三、现代设计在仿古建筑中的应用
仿古建筑中应尽可能的以现在设计方式来使得各个方面的特点得到显示。中国古建筑中以明清时期的苏式园林古建最具代表性,也最为人们熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清苏式古建为主。仿古建筑的主受力构件大体可分为:柱、梁、桁、檩、椽。传力方向为:屋面椽檩桁梁柱;途径明确,受力简单。笔者将以一个简单的仿古建筑设计做出分析。
1.景点的整体规划
如图1,该景点是为纪念一个上古凰落架”的传说依山而建。简单地分为两个标高平台。
首层平台是一个小型的游园,二层平台是围绕一颗老梧桐树的纪念游园。两个高差所形成的两个立面采用汉阏组合造型,第一立面两组组合,中间设神道,通过神道台阶上至第一层游园平台,该平台采用对称手法完成以铺装、落差广场、旱地喷泉等要素组合的休闲广场;第二立面一组组合,中间设过门阀门,阕门两侧分列两组阁和宫墙,通过阕门上至二层纪念平台。该平台上设纪念亭和老梧桐树遥相对应。其间夹杂绿化、铺装、廊道、水池等园林设计因素。
2.单体设计
如图2,汉阕的造型古朴刚劲,别名凤阕,能够很好地突出该景点纪念。凤凰落架”的古老传说。将单体的阗分体量大小,前后不一地组台在一起形成立面造型就要求单体的阔比例及大的构件仿古特点明显,且利于现代结构施工。
设计中通过对古代汉阋造型有选择取舍,强调大形体的同时忽略某些结构细部,尽量通过小型装饰构件体现古朴的昧道。单闫分上下两层檐,中间是空口回音腔体,内置风铃致枚,每当山风吹过铃声清脆引人寻觅。戗脊、覆瓦条等构件粗拙刚劲.线条挺拔。双层阕顶面覆墨绿琉璃平瓦,其余外露面铺青灰陶土砖。阕体正面中间置古式青铜浮雕。总体组合色调以青灰的阕墙、青灰的铺装地面、墙上铜制金属花箍、古松柏、红绿的花草构成既庄重又活泼的纪念场所。单体组合方面通过阕体的高低、前后错落,材质的转换,横向竖向线条的对比,墙体古式花盆的点缀形成单体的统一,丰富的多角度观感组合立面。
3.结构分析
如何用现代钢筋混凝土结构百分之百解决建筑设计的思路,在基础承载、基础形式、墙体形式、阕头形式、细部构件等方面分别对待,既要考虑安全合理.又要考虑经济实用。由于该地盛产石灰石,所以在基础和墙体上采用了M7.5水泥砂浆浆砌MU20石灰石,在围头标高范围内采用了内部框架,两层檐板和竖向腔板从框架梁上以折板的形式挑出,板厚100 mm,壬10配筋,根部由于双层板厚承载剪力不是问题,主要荷载考虑板自重、瓦板重量、风荷载、雪荷载。内部框架柱基础伸人浆砌石灰石满足锚固,并每隔800mm环形拉结一道框架梁,框架梁内侧挑出基础板,上浆砌石灰石作为压载。且为防止风的侧向力,必须在框架基础上砌够足够压载的石灰石,防止阕头的侧倾。其余戗脊等构件按照加工尺寸,用细石混凝土9号铅丝做骨架,壁厚15 mm,预制后,焊接在相应位置的预埋铁件上。外露装饰分90采用铺装、抹面涂料、斩假石等做法。
四、结束语
通过对现代设计在仿古建筑中的应用案例分析,对现代结构的仿古建筑借助古老传说的优美意境,和谐地与景观规划有机地融为一体有了浅显的认识和大胆的尝试。该景点建筑建成后,给人以建筑总体布置。彰显雄浑大气,单体建筑突出沉稳厚重,细部装饰刻意精雕细琢的感觉,是谓成功的现代设计思路,同时也成为人们在闲暇时观赏、游览、休闲、散步的理想场所
参考文献:
[1]牛毅胜 浅析现代设计在仿古建筑中的应用 [期刊论文] 《山西建筑》 -2007年28期
[2]张向东 肖胜利 夏琪谷 洪勋 马学 仿古建筑地震灾后重建施工技术 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2011年6期
[3]张福萍 仿古建筑结构设计实例简介 [期刊论文] 《煤炭工程》 PKU -2003年9期
中图分类号: S611 文献标识码: A
一、前言
文章对现代设计中仿古建筑的特点进行了介绍,对仿古建筑的定义及设计要求进行了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对现代设计在仿古建筑中的应用进行探讨,具有一定的借鉴意义。
二、现代设计中仿古建筑的特点分析
1.现代设计中仿古建筑的概念简述
中国建筑文化历史悠远,形成独特,建筑物造型优美,结构严谨,宏伟中不失细腻,庄严中不失优雅。而“仿古建筑”一词正式起源于20世纪50年代,但直到上世纪末学术界在理论上的探讨,褒贬不一,可以说它经历了一个坎坷不平的产生发展和成熟的过程。
仿古建筑形式有广义和狭义之分,广义的仿古建筑形式是指利用现代建筑材料或传统建筑材料,对古建筑形式进行符合传统文化特征的再创造。狭义的仿古建筑形式是指利用传统建筑材料,在特定范围内对古建筑的复原,严格讲属于文物修复范畴。
2.仿古建筑的特点简述
仿古建筑通俗点讲既是用现代的施工工艺体现古代建筑的外形。而我们知道由于古代建筑材料和理论的局限性,古建筑并不存在高层结构;故而现今的仿古建筑多以单层和多层为主。众所周知,现代多层建筑多为砌体结构和框架结构。所以在仿古建筑中以钢筋混凝土结构为主。
(1)中国古代建筑特点体现在使用木材作为主要建筑材料,并保持构架制原则。为了保护木材,表面需加油漆,在长期的发展演变中,中国古代建筑形成独具特色的彩画制度,令世人叹为观止。鉴于木结构的耐火性很差且使用周期短,在现今建筑中已经不提倡使用;而构架制的结构形式和现在的钢筋混凝土框架结构极为相似:传力途径明确,主体的承重结构和围护结构分开。这就说明框架结构是最能体现古建筑精髓的结构形式。这也为室内空间的灵活布局创造了条件。
(2)中国古代建筑中,常用多种多样的罩、挂落、隔扇、屏等自由灵活地分隔室内空间。但彩画制度这一形式在现今的钢筋混凝土结构中也只能通过外贴或喷绘等装修手段才能达到。
(3)中国古代建筑创造并使用斗拱结构形式,斗拱是中国古代建筑体系中所特有的形制,它既是梁和柱之间传递荷载以及承担抗震作用的结构构件,又以其自身优美、华丽的造型而成为建筑的主要装饰构件。集结构功能与装饰功能为一体的精华所在。随着现代结构形式及建筑材料的发展,斗拱这一重要的结构构件应用在仿古建筑中时已经失去了原有的实质性作用,而仅仅作为一种具有观赏性的装饰构件。但是它作为古建筑的代表性构件是不可或缺的。
三、仿古建筑的定义及设计要求
1.仿古建筑的定义
仿古建筑是指在建筑形式上较忠实地模仿传统建筑,并保证建筑外观基本上反映传统建筑的主要特征,其结构、材料及施工技术方面均反映近现代建筑的主要特征,是近现代的建筑作品。
2.中国古建筑庭院式的组群布局
从古代文献记载,绘画中的古建筑形象一直到现存的古建筑来看,中国古代建筑在平面布局方面有一种简明的组织规律,这就是每一处住宅、宫殿、官衙、寺庙等建筑,都是由若干单座建筑和一些围廊、围墙之类环绕成一个个庭院而组成的。一般地说,多数庭院都是前后串连起来,通过前院到达后院,这是中国封建社会“长幼有序,内外有别”的思想意识的产物。古人曾以“侯门深似海”形容大官僚的居处,就都形象地说明了中国建筑在布局上的重要特征。
3.仿古建筑的设计要求
如今的仿古建筑物大多使用钢筋混凝土结构而不是木结构,为了使得建筑物在装饰之后的外观效果能达到模结构的程度,仿古建筑物在结构设计时要满足以下几个要求:
(1)模数要求和构件定型化
建筑物中各个受力构件的大小和形状都要满足古建筑的模数的要求。其他各传力构件也要严格按照古建筑物中各构件的形状和尺寸来确定。
(2)屋面造型要求
建筑物屋面各部位的变化要明显,对其构造也有很高的要求,构架体系可使用步架和举架的方法进行处理,以达到屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平缓的效果,将中国古建筑独特的一面完全展现出来。
(3)在建筑结构中有许多构件具有独特的装饰作用,主要包括斗拱和雀替两种:
①斗拱
在斗拱中有一个方型的底座叫做斗,上面的船形木块叫做拱。斗拱是古建筑中一种独特的型制,处于柱子和木结构梁之间,它的主要作用是传导屋面的荷载、加大屋檐挑出的长度、以及吸收地震的能量等。对于如今的仿古建筑物来说,斗拱主要起着装饰的作用。
②雀替
用于额枋,与檐柱相交处,类似于三角形,在其表面一有雕有装饰的构件。其主要作用是缩短梁枋的净跨距离、辅助拉结和装饰等。
四、现代设计在仿古建筑中的应用
1.古建筑一直采用木构架为主要的受力体系,工程施工与设计主要以传承的经验、方法为主。现在出现了大量的以钢筋混凝土或钢结构为主要受力体系的仿古建筑。为了对古建筑模仿做到形似,就势必遵照古建筑木结构的结构形式和尺寸权衡,另外还得符合现代建筑规范要求。
按照现代力学理论进行简化,运用现代计算工具进行建模、计算、分析。这样将给建筑和结构设计提出了更高的要求,在仿古建筑的设计之初,设计人员脑袋里已经有了即将仿建的古建筑形式,是硬山、歇山还是攒尖,是卷棚还是正脊,开间、进深各为几间,有没有外廊,屋面举折情况等等。
构想出要仿取的纯正古建筑具体情况,然后再根据古代建筑模数制度计算各种构件的几何尺寸,再根据简化结构简历结构模型,运用现代结构计算软件计算其内力,复核其截面是否满足承载力要求。
2.大屋顶结构设计
屋顶形式多样,有重檐歇山、十字脊、顶、攒尖、四坡。大屋顶的屋面板是由几段折板组成,在折板的转折点,按照建筑的要求,主要区域直接设置钢筋混凝土梁,局部次要区域梁高与板底有高差时,用砖墙填砌,对于一些不能加梁的区域,则按照构造要求设置弯折钢筋。外墙的封檐板因为尺寸的限制,不能用填充墙砌筑,则用现浇钢筋混凝土板,板内配置双层双向钢筋,分别锚入屋面板和屋面梁内。
3.斗拱和雀替的设计
笔者在考察其他仿古建筑时了解到:其斗拱大多是采用钢筋混凝土预制构件,各级斗与拱之间通过预埋件焊接连接。尺度较大时或座浆连接尺度较小时,斗拱在结构中为受力构件,这种做法的主要缺点是做工较粗糙、不美观而且前者由于构件数量太多、防腐和维修费用较高、后者受力不太可靠。应用现代设计,
雀替仅作为装饰部分,不考虑其受力则采用钢筋混凝土预制构件。用定型模板在施工现场制作,主体结构施工时在相应位置留设预埋件。预制的雀替通过预埋件与主体结构的额枋檐枋和檐柱焊接连接,木斗拱与混凝土的预制雀替都是作为装饰构件与主体结构不是一起现浇成型,但采取了上述方式与受力构件连接后,再经过油漆彩绘处理整个建筑物浑然一体,完全达到了传统木结构的艺术效果。
五、结束语
仿古建筑中,合理的应用建筑设计,可以在体现建筑的古典气息的同时,更好保证工程的质量,同时缩短施工周期,当然,还是很多可以深化的地方,需要我们投入更多的实践才行。
参考文献:
1.引言
中国古建筑具有其独特的结构方法和布置规模,经过了数千年的演变,已形成了成熟的独特的建筑体系,在世界建筑学科中占有着一席之地,是世界建筑艺术学库中的一个璀璨明珠。我国的古建筑主要是以木结构为主,在材料的选择和平面处理上具有其独到之处,同时在艺术造型也具有不同的特点。随着社会的发展和进步,传统的木结构在防腐和防火方面表现出了一定的不足。但是,随着建筑学的发展,特别是新技术和新材料的应用,使得仿古建筑的设计和建筑成为了可能,我国的古建筑文化在一定的程度上得到了继承与发展。现代的古建筑在吸收了传统古建筑的风格精华的基础上,大量应用钢筋混凝土等新材料,使得现代古建筑在造型和部件等上表现出更多的灵活性,从而得到仿古建筑的效果。
2.中国古代建筑的特点
中国古代建筑的结构形式采用的是木结构体系。木结构体系平面布局内心含蓄,层次丰富,均衡对称,同时在空间上,布局较为灵活,承重结构受力明确;在建筑结构设计和施工上已形成成熟的样式和工艺,可以实现模数制和构件的定型化。中国古代建筑还创造了具有独特风格的斗拱形式,并且通过色彩的装饰,实现建筑整体效果的美化,使得整个建筑结构显得庄重和华丽。中国古代建筑的结构方式有“叠梁式”、“ 穿斗式”、“ 井干式”三种,屋顶形有“硬山顶”、“悬山顶”、“庑殿顶”、“歇山顶”、“攒尖顶”和“复合顶”等。
3.工程实例
3.1工程概况
本建筑为某市一千年古寺的扩建工程。该古寺为一座殿宇宏伟、气势非凡的千年古刹,至今已有一千多年的历史,随着佛教事业的发展,该古寺的建筑规模已无法满足发展的需要,需要对该寺进行修复扩建。其中一个最主要的扩建子项为大悲殿的建造。该大殿的建筑总面积为1200m2,采用的结构形式为南方单层双重檐仿古建筑,总高度为25m,面阔七间,一共为37.8m,进深则为六间,深度一共为30.6m。屋顶的形式采用的是歇山顶,黄色琉璃瓦铺盖,飞檐翘角,气魄雄伟,檐下为七踩斗拱。室内空间高大宽敞。该大殿的建筑形式主要采用钢筋混凝土仿木结构。以下将对该大殿的结构设计进行重点阐述。
3.2结构体系
该大殿的结构体系采用的是现浇钢筋混凝土仿木框架结构。对整体进行计算采用的计算软件为SATWE程序,并采用PKPM程序对框架的主要受力配筋进行复核。该大殿的结构方式采用的是古建筑结构形式中的“叠梁式”,同时对于框架体系的处理,采用的是步架和举架的方式。跟传统的钢筋混凝土建筑相比,这种结构体系的传力途径有明显的不同,其具体的传力途径为屋面荷载通过T形屋面板传递给屋面檩条梁,接着荷载在通过梁架逐层往下传递,最终荷载将全部由最底层的框架柱承担。该大殿修建完成之后需要在大殿中供奉大尊佛像,为了确保佛像的空间,在殿内抽去了两根里金柱,这样就使得相邻柱子的间距增大,分别达到19.8m和18.6m,这种跨度在古建筑结构设计中较为罕见。该大殿的室内采用的是“露明造”的方式,为了确保其完整性,在该大殿15.5m的标高处设置了3根较叉转换梁,梁的断面长度为1200mm,宽度为400mm,这3根梁起到共同支撑其上柱子和屋面框架体系荷载的作用。
3.3屋面板的设计
木结构的屋面木基层主要是有望板和橼组成的,因此仿古建筑在屋面板的截面形式上主要设计为T形,这种形式主要为单向受力,同时板肋之间的间距较小,并且肋高也较小。同时加上该大殿的屋脊处为九五举,屋面较为陡峻,这些都使得屋面板的造型复杂化,因此屋面板进行混凝土的一次性现浇施工难度大,同时模板的支设也较为困难,这使得现浇混凝土的施工质量和外观效果难以得到保证。为了解决这个问题,本工程决定采用将屋面板设计成叠合板的方式。首先预制单块的预应力混凝土T形板,以此作为底模,接着在T形板底模上绑扎钢筋网,然后采用细石混凝土浇筑叠合层,浇筑完成之后即可实现二者的结合,使之成为一个共同的整体,共同承受荷载。在进行设计时,需要分别对叠合前和叠合后的阶段进行计算,需要计算的内容主要为强度计算、抗裂验算以及挠度验算。两个阶段都应满足施工阶段和使用阶段的受力要求。
3.4斗拱和雀替的设计
在主体结构采用钢筋混凝土的仿古建筑中,对于斗拱,是作为受力构件还是作为纯装饰构件是设计中需要考虑的问题。同时,还应考虑斗拱是采用钢筋混凝土结构还是采用木结构。根据对其他仿古建筑的观察,在一些建筑中斗拱主要采用的是钢筋混凝土预制构件,各级斗与拱之间根据跨度的不同采用不同的连接方式,分别为当跨度较大时,通过预埋件采用焊接的方式进行连接,当跨度较小时,采用座浆进行连接,在结构中斗拱主要是起到受力构件的作用。这种做法存在一定的缺点,包括做工较为粗糙,美观方面无法满足要求,而且前者构件数量较大,需要投入较多的资金用于防腐和后期维修,而后者受力不太可靠。因此经过考虑,本工程斗拱采用的是木结构,在结构中仅仅是起到装饰的作用,不考虑斗拱的受力性能。在斗拱上方存在的现浇混凝土挑尖梁以及在斗拱的中间存在的现浇混凝土家里墙,是收到屋檐荷载的作用,并起到将荷载传递给剪力墙下放的额枋的作用。在挑尖梁施工之前,应做好斗和拱的安装,并确保就位精确。
在该大殿的结构中,雀替也是作为装饰构件,同样不考虑其受力性能,主要采用的是钢筋混凝土预制构件。在施工现场采用定型模板进行雀替构件的制作。在进行主体结构的施工时,应在雀替构件的安装位置预先设置预埋件。当进行雀替的安装时,雀替与主体结构的额枋和檐柱的连接是通过预埋件焊接在一起的。
在本工程中,斗拱采用木结构,雀替采用钢筋混凝土预制结构,两者均是起到装饰作用,不考虑受力性能,与主体结构之间不是通过现浇的方式进行连接,但是它们与主体结构之间的连接采用如前所示 的方式,在加上采用油漆彩绘的方式对斗拱和雀替进行处理,从而使之与整个主体结构形成一个统一的整体,完全达到了传统木结构的美观效果。
4.结语
在现代古建筑结构设计通常是采用钢筋混凝土作为主体结构,使得不仅吸收了传统古建筑的风格精华,同时新材料应用使得现代古建筑在造型和部件等上表现出更多的灵活性。而合理地布置结构体系以及灵活地进行构造设计是有效地保证古建筑风格的关键。
参考文献