【AT】木构与建筑师有个约会——《建筑技艺》新刊导读

AT 2018.11

材料与建造：新木构

Comtemporary Wooden Construction

主题策划：吴春花

建筑的起源，无论东方或西方，多少都与木结构建筑有关。只是近代随着混凝土结构和钢结构的成熟、普及，木结构逐渐淡出人们的视野，大多数情况下大家对木结构的各项性能并不熟悉，所以木材在更多时候仅被作为装饰构件来使用，或只在相对偏僻的乡村中被沿袭至今。木结构发展到今天，经历了工业化的洗礼，已经形成了多种成熟的现代木结构体系，可以称之为“新木构”。一方面，不同于传统的木结构，以胶合木结构材为主导、钢节点为主要衔接方式的钢木结构，克服了木材物理与力学性能的不足，成为现代木结构独具特色的类型；另一方面，经由传统木梁、柱结构或木拱、编木结构的演绎，基于高度建造的新的轻质木框架体系呈现出标准化、可重复性、可预制拼装、快速建造的特点，被广泛运用。

基于对现代木/竹材料与建造的持续关注，9月14日《建筑技艺》杂志与同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司共同举办了“2018 筑木·筑竹论坛”（点击了解详情），多位建筑师从材料、结构到建造、实践进行了多层面的分享。在此基础上，此次专题就大跨度钢木组合结构、不同尺度的木结构屋顶、轻型木结构体系、胶合竹结构的应用与实践进行了重新梳理，既有重塑公共空间的望江驿站，又有大跨空间的体育中心，既有隐于城市风景中的小型服务设施，也有乡村景观中的公共讲堂......

可以说，新木构作为一种材料、结构与建造的真实建构表达，在呈现建筑及其空间的同时，更塑造了建筑与风景、建筑与人的关系，建筑融入了风景，风景柔和了建筑，建筑、人、风景共同构成新的景致。

大跨度钢木组合结构的应用特点与实践

张月强 丁洁民 张峥 

同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

木材因其独有的保温调湿、隔声吸声的物理特性以及与周围环境、传统文化的“亲和力”，使得木结构建筑更贴近自然与人。大跨度钢木组合结构立足传统，并结合木材和钢材的力学特性进行结构体系创新，拓展了木结构的应用范围，同时利用结构体系、构件和节点细部创新达到建筑与结构的完美结合。

木造屋顶

——从小尺度到大尺度的结构概念设计策略

孟宪川  南京大学建筑与城市规划学院

影响木造屋顶设计的因素有很多，其中，对建筑师而言，在创作阶段影响设计的结构因素与形态操作紧密相关，这类结构因素又可以被进一步细分为宏观的结构概念和微观的材料断面，这两个因素又直接体现在屋顶的尺度这一方面。虽然建筑结构工程对跨度大小与尺度有结构专业内的分类，但考虑到目前国内木结构建筑尚处于发展期、造价较高等阶段，本文尝试以木材相对经济的尺寸作为区分参考。鉴于海运集装箱的长轴方向经济尺寸通常约6m，陆运货车箱体的长轴方向经济尺寸约4~6m，由此市场上相对经济的木材长度尺寸大致为4~6m。据此，本文将小尺度屋顶的跨度定为小于6m，中尺度定为6~12m，大尺度定为大于12m。

屋顶跨度的变化通常带来结构概念的变化。对于木造屋顶而言，基本的结构概念类型大致包括六类：梁、悬挑、刚架、桁架、悬索、拱。从常规的角度看，以上六类的排序大致遵循了从小尺度到大尺度的原则，同时图示中线条的粗细暗示了构件的相对大小，最细的构件受拉，中等粗细的构件受压，最粗的构件受弯。然而设计往往是对常规的突破，因此，文章尝试梳理各种尺度、趣味横生的木造屋顶案例，这些案例正是通过对结构概念的灵活运用使木屋顶以丰富多样的方式融入我们的生活之中。

杨树浦驿站“人人屋”

——复合木构的实践

秦曙1 张姿1 章明1，2

1 同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司/ 原作设计工作室 

2 同济大学建筑与城市规划学院

人人屋是杨浦滨江南段公共空间的一处滨水驿站，是向每一位市民提供休憩驻留、日常服务、医疗救助的小屋。其所在的滨水区段为塔吊演艺区。以塔吊为背景、以码头为舞台、以绿地条椅为看台，夜晚时常有露天电影的放映和各种民间文艺演出。当该区域举行文艺表演时，驿站也能作为舞台的辅助用房，完善整个区段的功能设定。

从设计一开始，人人屋就被想象成为掩映在树林之中的小驿站，所以我们希望建筑的外界面能够成为树林的一种延续，使得内部与外部之间保持连续，产生独特的空间体验。这就需要采用一个有厚度的朦胧界面作为建筑内外之间的过渡。

在结构体系的选择上，我们摒弃了构件粗大的梁柱结构，取而代之的是用相互连接的细密构件形成共同作用的结构系统。外置的木构架成为滨水景观中的重要元素，使人人屋在密林草丛中折射出木构建筑的温润之光。

土木营造

——大仓讲习所的乡村木构实验

马雨萌 张彤  东南大学建筑学院

中国传统建筑一直用理性而清晰的材料系统进行空间组织，木材支撑，生土围护，建构着空间的秩序。讲习所也沿用了客家人造屋最熟悉的两种材料——土和木。土造筑墙，木作构顶，两套独立体系组合交融，在山形地势之间搭建起一个形态丰富的空间。聚焦构成主体结构的木材，材料的纤维属性使得线性杆件成为对木材材性最坦诚的表达。而由杆件连接的木框架结构，决定了其内部空间呈现着模块化的特性，这种在东亚木构文化中被称作“间”的模块，指向了一种开放、流动和水平蔓延的空间特性。在讲习所中，单元式的结构框架被沿用并简化。随着地形的升起，每榀框架在基本原型之上每间隔2.2m抬高150mm，同时旋转微小角度，这样的10榀框架支撑起一片较低的双曲屋面，覆盖着内部的辅助功能空间。通过木框架的高度与杆件角度的控制，上下两片屋面之间形成开合，材料的组织使得光和空气得以在内外空间中自由流通。

超快速的木构建造

——以东岸22 个望江驿为例

许晔  张斌  致正建筑工作室

项目源于我们2017年9月在陆家嘴北滨江完成的第一个望江驿，及2017年12月在前滩休闲公园完成的第二个望江驿的改造设计，2018年浦东新区推动望江驿成为东岸贯通的标准配套设施。这一系列驿站都是应急工程，前两个望江驿从设计到完工都只有1个半月的周期，后20个望江驿的总设计施工周期更是仅有2个月时间，以常规设计及建造程序几乎无法完成。因此，我们选择了一个快速的轻型建造体系——钢木混合结构：钢结构用于支撑体系，木结构用于屋顶。

由于工期不允许设计和建造形态各异的驿站，我们设计了一个标准统一的建筑形制。标准形制的望江驿是其四周围护界面在休息室部分是三面通透的玻璃墙，使建筑与周边环境可以进行充分的视线沟通；在洗手间部分的围护界面是花旗松挂板，木材自然的纹理差异营造出柔和放松的空间氛围。屋顶露明的木梁结构展现了真实的建造关系，以唤起人们对庇护空间的触觉感知。根据不同的场地条件和地形特征，我们归纳了数种差异化的地形重塑方式。

“避重就轻”

——木渎书屋的木构实践

张男  上海中森建筑与工程设计顾问有限公司

本文要介绍的这个小项目恰好位于上海市苏州河西段的一条小支流——木渎港河（与苏州木渎古镇同名）旁边，用木材来做似乎挺应景。但其实，真正促成以木构建造的原因有如下几个：其一，前身是厂区的建设用地目前临时用作“国家住宅与居住环境工程技术研究中心华东部”的“住宅梦公园”样板展示区，木构可以作为装配式建筑样板房在园内立项；其二，建造要快速安静，不希望大动干戈，因为这是一个未来城市公园用地上的临时建筑，只要解决眼前的需求问题但并不需要做几十年的打算，木构的快速装配工艺很有吸引力；第三，投资方思卡福公司本身就是一家提供木材及木构设计咨询服务的跨国机构，“玩”木构驾轻就熟。当然，木的天然质感、触感，木构塑造空间性格的能力，以及建筑师对木造的天然兴趣，无疑也都在助推此事。选择木构，参与各方可谓一拍即合。

轻质木框架体系的内在矛盾性探索

——建筑师刘宇扬的木构实践

张峰  苏黎世瑞士联邦理工学院

轻质木框架体系——一种基于尺寸标准化的方木和钉子所构建的建造体系，杆件之间的连接仅通过方木的重叠以及钉子的贯穿即可实现。其是典型的美国建筑传统，实用、高效、追求标准化和类型化，这种体系具有高度的理性和可重复性。与个人化的手工艺完全不同，它允许建筑与建筑师、专职工匠脱离。相比起欧洲建筑传统与其工业化进程的冲突来看，这种脱离使得美国的木框架体系与之后工业化的批量生产方式几乎无缝对接。

刘宇扬先生无疑非常熟悉美国轻质木框架体系的传统。从1993年的临时展厅，到2015年上海爱特公园的凉亭，2016年的智慧蜂窝，直至2018年新晋完工的云庐景观亭，方木构件错位交叠，然后通过螺栓铆固的方式建造，是这些建筑最主要的建造特征。即使在非正交的体系当中——如智慧蜂窝，也可以看到沿用这种框架传统的努力：利用中心柱的放射状“肋骨”消化掉非正交的几何，使得其余构件均可保持严格的“方木”状态，进行平面内的正交重叠与铆固。众多实践清晰地呈现了他借助于新材料而做出的对该体系各方面性能的优化努力；另外，一些项目中对传统构造形式或材料的回溯，也呈现了他试图柔化技术与文化之间的某种似有似无的对立关系，这种回溯和结合亦是建筑师本人基于自身成长经历的对外反馈。

传统木结构乡居的融合设计

——天水街亭167# 院民居更新

窦通  宋梓仪  苏童 

中国建筑设计研究院有限公司第四建筑专业院乡建设计研究中心

甘肃天水街子村是麦积山下东柯河河谷中的一处历史文化名村，三国马谡、唐代杜甫都在此留下过足迹。然而，这承载了厚重历史记忆的古村在城镇化进程中却被裹挟前行，破败的院落与参差的欧式民宅数量迅速增加，古村不断遭受着破坏。167#院位于老村十字古街中心，该院由三户村民共用，包括一栋两层的沿街木构商铺和一处院落后侧的临时用房。

区别于关中民居以青砖为主，天水传统民居以土木结构为特点，沿街的老商铺呈现出当地的典型样式，二层坡顶，底商上住，木构瓦顶，土坯砖墙围护，墀头等局部做了砖饰。因其居于老村的中心位置和较为完整的风貌呈现，承载了古村的重要记忆，因此设计中尤为关键的是其重构策略。老商铺本身存在着基础局部下陷、围护墙体严重开裂、木构屋架变形倾斜、支撑柱虫蚀严重等安全和使用方面的诸多问题，已给三户村民带来了很大困扰，而强调历史信息原真保存的建筑整体检测修复并不具备在村中落地推广的条件。

在与当地工匠进行了综合评估和权衡后，决定采取地方传统技艺与设计优化措施相结合的落架大修策略，通过对传统木结构的材料表现和再次建构，达到乡土历史环境和人文心理再造的预期，取得村民对其文化和价值的认同。院落内侧，临时用房被拆除后，为改善村民的居住环境，设计以古村典型院落为空间原型增加了一组新建体量，围绕内院空间对新建体量进行错动，完善了后院的场所秩序。新建体量采取形态简化的方式，弱化传统形式，为重构划定空间与时间的边界。

工程竹

——从装饰到结构的初探

李竹  东南大学建筑设计研究院有限公司

竹子是一种自带中国人文气息的速生型天然材料，受制于竹子的防腐处理和受力特性，过去对它的应用主要集中在家具、手工艺品和装饰层面，而较少用于建筑结构。但中国作为世界最大的竹产地，竹子是廉价而环保的资源，经过深度防腐、热压、胶合等工艺处理后的胶合竹材，性能与胶合木相当，硬度甚至为后者的3～4倍，并且具有很高的户外耐候性。利用这些特性，工作室在一系列小型公共建筑中进行实践，将胶合竹逐渐从户外装饰板材运用到建筑结构上。

鉴于户外用竹材的耐候性特点，所用原竹通常需经过脱糖、防腐等处理工艺。根据空间尺度的需要，40~50cm直径的原竹较为常用。考虑到施工工效，原竹竿在实际工程中通常采用打孔后用螺栓连接钢构件的构造方式，对于破拆后的竹片来说此固定方法较为可靠，因为竹竿的应力已经释放，但对于一些户外安装或室内因空调使用造成昼夜温差较大的环境，原竹竿仍有一定的开裂率，尤其是对于吊挂的装饰构件，螺栓孔洞处的开裂会增加脱落风险，因此建议增加捆扎的加固构造措施。同时工作室在一系列小型公共建筑中利用胶合竹结构的材料特点进行了一些实践，其中既有胶合竹结构+钢节点，也有钢+胶合竹复合结构，主要是发挥其工业化、装配式、自重轻等特点，在快速建造、对环境干扰小、建成效果可控等方面进行了一些有益的尝试。

突出胶合木框架建筑类型特征的创作实践

—— 榆林沙地景区游客服务中心

吴健梅  鲍程远  徐洪澎   哈尔滨工业大学建筑学院 

现阶段国内建造的木建筑的结构类型主要是轻型木结构和重型井干式结构。这两种木结构形式在国外经过长久的发展，其技术与外观已经趋于成熟，然而各自的弱点却一直难以解决。轻型木结构由于其结构被防火面板包裹，因此不能很好地表现出建筑的木材质特征。重型井干式建筑对木材的消耗量大，且由于墙体的承重问题，建筑立面的门窗面积受到一定限制。因此，在我国现代木建筑建设量激增的契机下，尝试多种木结构类型的实践显得尤为重要。

榆林沙地景区游客服务中心便是一次力求发挥胶合木框架结构建筑特征的实践。根据景区规划，在园内沙丘之间一处平坦的空地内修建这座建筑，为游客提供接待、休息、餐饮等服务。基地南侧为平地，东北侧被延绵低矮的沙丘环抱，西侧为一处人工湖，沙地草场景观独特，充满野趣。基于人们对当地雄鹰的喜爱和敬畏，以“大漠雄鹰”为设计立意，在建筑与环境有机融合的前提下，营造景区的标志性景观。该项目建成后，被认为较好地实现了设计意图，其中发扬胶合木框架结构的优势和精细化设计的理念至关重要。

基于传统营造思维创新的现代木结构建筑设计探索——以江苏省某机关会议厅为例

刘杰 上海交通大学设计学院

曹晨 上海交通大学规划建筑设计有限公司

2017年，江苏省政府也提出“在大力发展装配式混凝土建筑的同时，积极推广装配式钢结构建筑和装配式木结构建筑”。在此背景下，设计方结合项目特点，确定了景观园林建筑部分采用传统木结构，会议厅部分采用现代木结构的基本思路，意图达到建筑与景观的相得益彰。

项目位于江苏省南京市某机关院内，是作为北山景观提升项目中的新建工程之一。北山西南角是会议厅的建设场地，原有一座两层的砖混结构办公楼，拆除后将在原址上建设新会议厅。设计之初，业主希望新会议厅能够充分利用周边的景观环境条件，并具备一定特色。建成后的会议厅为单层，建筑平面呈矩形，东西长20.10m，南北宽12.20m，建筑面积约242.00㎡。建筑为悬山顶，西侧山面带披檐，建筑高度约6.68m，屋脊至室外地面高度为约9.60m。建筑定位为小型会议厅，设定人数为110人，配套控制室、休息室、卫生间等服务用房

互承结构的类型及应用

覃池泉 

苏州工艺美术职业技术学院  及物建筑设计公司

互承结构（Reciprocal Structure）是一种特殊的结构形式，自古罗马时代以来就间或出现在不同地域的历史中。人们利用这种简单而有趣的结构来解决实际建造问题，在漫长的实践探索过程中，发展出一系列自成体系的互承结构类型。不论是中世纪欧洲教堂的密肋楼板，或是北宋汴水上的虹桥，乃至当下仍大量使用的浙闽廊桥，无不闪耀着人们持续探索互承结构的智慧。

近年来随着研究的深入，互承结构被认为在几何构造、荷载传递、破坏形式等方面与网格壳（Grid Shell）和张拉整体结构（Tensegrity Structure）具有相似特征，也发现三者在形态上相互转化的方法，并由此建立起一种宽泛的结构类型关联。随着数字技术的发展，新的设计手段拓展了结构探索的可能性，尤其是类似互承结构这种具有复杂几何规律的结构类型展现出近乎无限的形式可能，而新的空间也等待着被发现。

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