【AT】木建筑的设计与建造
木建筑因其自然质朴的亲和美感、丰富的结构表现技艺以及可预制装配的特点,一直受到大众尤其建筑师的特别青睐。为此,《建筑技艺》杂志近期特别以专题形式,精选了近几年在国内建成的部分优秀的木建筑案例,重点分析木建筑从设计到建造过程中遇到的具体问题及解决策略,并通过部分建筑师的访谈,深入探讨木建筑在中国的现状与缘由、未来与发展、改良与创新。希望对关注中国木建筑发展的读者有所裨益。
结构表达与建筑概念的延伸
——谈米兰世博会中国馆屋面结构设计
邓一泓 陆轶辰传统穿斗体系与现代木构技术
——崇明金茂凯悦度假酒店设计
郑士寿 戈苹同尘设计主持建筑师张翼在《从木构源流到空间特征——交织于史学与建筑学视角的双重猜想》一文中探讨了中国传统木构的源流及其影响,认为“除了近年来备受关注的造园传统外,中国的抬梁式木构,那虹跨于云般铺作层之上的梁架序列,本应是建筑表现中取之不尽的宝藏——那里有中国建筑结构表现的傲骨。”
北京市建筑设计研究院有限公司主任建筑师王冠一在《贯木拱结构技术的前世今生》一文中,介绍了古老而独特的贯木拱结构技术的历史、原理和发展,探讨了贯木拱结构技术在国内外的现当代建筑及产品设计领域中的拓展应用。
建筑师王澍在设计实践中对贯木拱结构原理的应用
贯木拱结构原理在三维穹顶结构中的应用
贯木拱结构原理在产品设计领域中的应用
(左图为時作设计研究室赵英明设计的廊桥家具)
此外,还特别采访了润·建筑工作室主持建筑师叶曼、王灏,他们一直坚持在中国乡村做“新民居”,同时吸取传统文化及手工艺的精髓,逐渐发展出自己独特的建筑体系与设计理念:“主张设计从日常美学与独立思考开始,力行“人宅互养”的建筑理念,反观传统人文,取长古今工艺,尊崇自然共生法则,悉心营造文质并美、返璞归真的当代“润”生活美学”。 2015年润·建筑与左靖共同创立“乡村建造学社”,致力于传统木结构的改良创新,并试图将其在实践中重新得以应用和推广。通过了解他们的研究与实践,或许我们能从中获得一些启示——设计应该回归传统与日常。
前童木构
乡村建造学社
建筑师叶曼、王灏在采访中谈到:“在2016威尼斯建筑双年展上展出的这三种木作新柱式,所做的主要改良是把原来传统木构中复杂的、不可计算的榫卯进行节点更新,并采用三维信息模型、数控机床等工业化加工技术来提高效率和精度。此外,我们希望新木构在建筑本体意义上具有高度的设计技巧和结构一体,并不是一个纯粹基于工业意义上的预制体系,而是基于文化意义上的预制化体系。因而,木构改良的意义主要体现在以下两个方面:一是可以纳入现代木结构的计算;二是符合现代审美观念。我们试图追求一个更加清晰的、便于生产的、有品位的、积极轻巧的木结构,使其可以满足大众需求,也可以满足一定的工程需要。”
三种木作新柱式
林建筑 & 高黎贡手工造纸博物馆
迹·建筑事务所(TAO)迹·建筑事务所(TAO)主持建筑师华黎,在建筑实践中特别强调和关注建筑的“在地”,以及建筑本体的建造问题,努力使建筑回到场所意义的营造。本次采访主要围绕“林建筑”、“高黎贡山手工造纸博物馆”两个木结构建筑作品,来探讨木建筑从设计到建造过程中遇到的问题及解决办法,以及对于木材料、传统/现代木结构的认识与思考。
林建筑(摄影:苏圣亮)
建筑师华黎在采访中谈到:“木建筑未来虽然不是中国主流的建造方式,但建筑师还是应该以一种包容的态度去学习和运用它,尤其是对待传统木结构建造方式,如果能够有条件将其智慧地运用到当代设计中,对保护和传承传统也是很有意义的,这方面还需要建筑师持之以恒的探索。当然无论是传统榫卯做法还是现代工业做法,都应该是基于建筑本身的出发点和条件而做出的因地制宜的选择。”
高黎贡手工造纸博物馆(摄影:舒赫)
米兰世博会中国馆的屋面结构设计是建筑概念与屋面参数化体系之间呈上启下的一个层次。建筑师希望结构不仅是屋顶形态受力情况的合理反应,更能紧贴建筑概念,烘托空间氛围。从设计初期的材料选择到后期结构施工中方方面面的细节,建筑师运用项目中全球化的技术支持和开放、批判性的工作方法,使得中国馆项目的结构表达成为了建筑设计概念的一个延伸。
米兰世博会中国馆(摄影:吕恒中)
米兰世博会中国馆除了设计理念与手法的创新外,作为一个具有实验性和前瞻性的胶合木结构工程项目,其结构完成度也受到了工程行业内的关注,获得了国际木结构协会颁发的2016木结构设计奖金奖、美国工程协会马萨诸塞州分会杰出工程奖金奖、全美建筑工程协会颁发的结构系统设计奖优秀奖、全美工程师协会颁发的国家认可奖的优秀奖。
米兰世博会中国馆室内空间(摄影:Hufton+Crow)
从最初的三所“新芽小学”,到鞍子河/白水河自然保护区宣教中心、栗子坪自然保护区熊猫监测站,再到南汇东滩湿地鸟类禁猎区工作站等一系列项目中,朱竞翔及其团队研发的“轻型复合建筑系统”在实践中不断成熟和扩展。
从2015年为偏远乡村学前教育开发的房屋产品——西部阳光乡村幼儿园活动室,到2016年参加第15届威尼斯国际建筑双年展中国国家馆展览的“斗室”,则没有采用通常的轻钢骨架结构做法,而是以轻木格子为基本单元组装而成。本采访主要围绕“西部阳光乡村幼儿园活动室”、“斗室”这两个项目来探讨轻型复合建筑系统与木结构,以及其所具有的社会意义与价值。
西部阳光乡村幼儿园活动室(摄影:邢韬)
建筑师朱竞翔在采访中谈到:“很多人说榫卯这种技艺很伟大,其实榫卯对结构的伤害是很大的。当代木构里面榫卯只有在很特殊的情况下才会被使用,多数情况下还是会使用金属机械连接的,而不会去使用纯粹的木构连接。因为榫卯节点对木材做了或多或少的切削,加之天然木材的内部组织不均匀(比如木结疤、木裂纹),其受力是很难计算的;尽管现在有很多科技手段来应对木头的防火、防腐问题,但其强度还是会随着时间发生变化的,这种不稳定性不太受结构工程师的信任。”
“木材实际上是一种很敏感的材料,但是由于我们对木材、木构的研究和教育不足,现在很多时候将其变成了纯粹的文化符号。所有传统的技艺在被现代化的时候都是需要被不断分析、不断检验、不断重新探讨的。我们要用研究的方式对待它,将其放在一个更大的世界历史语境里面——从古至今全球的木建筑有多少种不一样的系统,在古代欧洲、日本是怎么样的,又是如何演化至今的,其与我们中国的木建筑有什么不同。”
斗室(摄影:吴程辉)
作为国内目前规模面积最大的单体重型木结构项目,青岛万科小珠山迎客中心将现代木构技术和创新的建筑设计完美地融入了小珠山瑰丽的自然风景。自建成以来,迎客中心在国内外获奖无数,被誉为“中国最美木建筑”。
青岛万科小珠山迎客中心(摄影:Nic Lehoux)
三维曲面的木构屋顶、倾角各不相同的胶合木柱、三维旋转的球状节点等在给建筑物带来创新和活力的同时,也给建造安装中的加工、定位、安装等环节提出了更高的要求。整个项目从木构部分开始施工到竣工仅用了3个月时间,充分体现了木结构建筑百分之百预制装配化的特点。
青岛万科小珠山迎客中心(摄影:Nic Lehoux)
本项目最大特色就是采用现代木构技术来诠释传统木结构的韵味。传统木构中的榫卯连接形式缺乏现行规范的支持,而现代木构技术具有完整的技术理论和实践数据,更符合现代力学理论,且能把木材的材料性能发挥到极致。现代木结构广泛采用了更为可靠的金属件连接方式,避免了榫卯开洞对木材截面的削弱之外,也拥有更好的剪切承载能力和塑性变形能力。
崇明金茂凯悦度假酒店
“上海音乐谷路亭” 和“一个人的美术馆”均为“城市微空间复兴计划”(由俞挺和戴春发起)实施案例,也均采用了木结构。之所以采用木结构,主要出于以下两个原因:一是因为希望改造后的微空间给人的感觉是“轻”的;二是因为木结构的一大特点——现场施工工期短。
上海音乐谷路亭
建筑师俞挺在文中谈到:“如果建筑师坚持木结构必须以呈现构造和结构方式兼具装饰来塑造空间,那么和传统木作一样,需要在外考虑耐候,在内考虑木材的视觉和质感,必须选用优质的、经过严格工艺处理的木材来作为主材,对构件加工精度的要求也非常高,因此其造价比常见的普通木结构要高很多,比如坂茂设计的瑞士苏黎世Tamedia办公大楼的木结构即是如此。因此,在木材资源匮乏、工业化程度不高的中国,木结构是很难被广泛使用的。”
一个人的美术馆
SLOW Architects由王承龙和刘凌晨成立于2010年,擅长木结构建筑;2014年将关于木材的设计延伸至家具产品领域,成立SLOWood家居产品品牌。他们始终保持着相对较“慢”的工作节奏,虽然所做项目的数量不多、规模也不大,却通过一个一个优秀作品(M House、W House、山舍咖啡厅、青岛园博会万科展区、恩施市椿木乡深塆教学点图书室),展示着木材和木结构的自然美感。本采访将带读者走进SLOW Architects,去了解他们对于木建筑的思考与实践。
青岛园博会万科展区(摄影:周若谷)
建筑师王承龙和刘凌晨在采访中谈到:“木建筑的可预制装配以及绿色可持续的特点,是非常值得推广的建筑类型,而且中国传统木构技术作为传统文化的一部分,还是应该得到保护、传承和发展的,这方面我们应该向北欧、日本、北美等国家学习经验,一方面需要建立一套从设计、施工到验收的完善健全的木结构规范标准体系,并将其可以纳入到现代结构计算和工业化体系里;另一方面,也需要探索传统木结构的改良和创新,使其能够与现代建筑形式、当代生活方式相结合。”
恩施市木椿乡深湾教学点图书室(摄影:李传琛)
建筑的结构体系采用木结构,这是基于木结构百分之百预制装配式的特点。轻质的木结构材料不需要重型的施工机械和大面积的施工场地,从而可以最大范围地保护自然环境的完整性。成熟的重型、轻型木结构体系被分别灵活地应用于公建、客房区域,用以表达不同的建筑表现效果和建筑功能定位。木结构的建筑不仅没有破坏松树林的绿色生态环境,更是强化提升了这一绿色生态环境的宜居性,并赋予了建筑自然的归属感,让其真真正正地融入这片绿色苍莽的树林。
枕松精品度假酒店(摄影:舒赫)
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《建筑技艺》(AT)前身为《建筑技术及设计》,创刊于1994年,隶属于中国建筑设计研究院,崔愷院士任编委会主任。《建筑技艺》微信现有微信粉丝280000。微信和杂志推广合作电话:010-57368773,307926062@qq.com。
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