木结构建筑在现代建筑设计中的应用

　　1 木结构建筑的发展

　　木结构建筑是最具有中国传统建筑特征的建筑体系。 从普通民居到帝王宫殿，从亭台楼阁到朝堂庙宇，木结构建筑在地域的跨度上， 历史的广度上都占据着中国传统建筑的主导地位。 距今七千年前的半坡文化遗址的发掘，就已展现了中国古人是如何运用木材建造建筑的。 历经千年传承，木建筑的梁柱体系，卯榫连接方式，斗拱承托及装饰构件，《营造法式》对“材”的标准化，中国木建筑不断被创新和发展壮大，其影响之深远，已遍及亚洲地区。

　　随着西方工业社会的崛起，人类科学技术的发展，工业以及制造业能力的突破， 现代建筑设计舍弃了传统建筑材料，转而使用制造加工便捷，标准化程度高，安全美观的新型建筑材料。 钢材，混凝土和玻璃被建筑师大量地运用到现代建筑设计中，成为现代建筑三大建材，几乎完全替代了传统建筑材料。 近现代的中国也融入了这一历史的潮流之中， 及至现代社会，除了翻新古建筑尚用到木结构外， 木材已仅仅被作为装饰构件，才在建筑设计中得以使用。

　　2 木结构建筑在现代建筑设计中的运用

　　近年来，随着世界产能的膨胀，城市森林的标准化给人类带来了持续的反思，人类开始重视与自然的和谐共存，现代建筑设计在注重绿色、环保和节能的同时，也开始注意到对传统建筑材料的使用，可以减少工业化带来的环境污染，传统材料的特性更容易让人满足产生贴近自然的心理需求。

　　3 建筑木材的特质

　　木建筑作为中国乃至世界历史最悠久的传统建筑，在建筑史上留下璀璨的篇章。 木材的建筑材料特性是许多天然材料，合成材料无法比拟的。木材是唯一的一种具有结构性能的可再生自然资源，也是唯一一种用于建筑中的活跃元素。 树木的种类大约为 30000种，其中仅约 2000 种用于商业采伐。 以下木材特性的说明仅涉及建筑木材。

　　（1）机械强度。 与其他建材相比，木材的内部结构是非均质的，具有显着的方向性。 在强度特性上，木材具有良好的强度重量比：其强度重量比是混凝土的 3 倍，是钢材的 3-4 倍。 此外，木材的纤维结构和非均质特征，使其具备了在短时间内承受强张力的特性，因此，木结构在抗震方面，会更有效地抵抗外力。

　　（2）耐火性。 木材的防火等级很低，但是木材在高温高热环境下的表现是可以预测和相对稳定的，一方面，木材中水分流失引起的收缩抵消了木材在火中的受热膨胀；另一方面，木结构建筑的构造形式，在火灾中处于传导蔓延，抵消了结构突发性崩塌。

　　（3）声学特性。 木材的纤维性使其具备了良好的吸声性能和对碰撞噪音的隔声。 但由于木质建筑部件的轻便，意味着仅凭重量，木材不能提供良好的隔音能力。

　　4 建筑实例--崇明金茂凯悦酒店项目

　　4.1 项目概况

　　在现代建筑中，诸如住宅、学校、宗教和度假酒店这类与人类生活相关联的建筑，更适合采用混木结构和全木结构。 笔者以 2012 年设计完成，2014 年建成投入使用的“崇明金茂凯悦酒店项目”为例，浅析木结构在现代建筑中的实际运用。

　　“崇 明金茂凯悦酒店项目”位 于上海崇明休闲度假社区 --崇明县陈家镇，基地北侧为主要社区道路，东侧和西侧均有水系环绕，南侧是大型沿江生态湿地。 崇明金茂凯悦酒店的设计主导思想以亲近自然、尊重自然、融合自然为原则，希望建立一个以体验生态为目的的度假型酒店。 在设计过程中，建筑师考察了崇明地理环境风貌，调研了当地及周边的建筑风格。 最终确定以湿地芦苇的麦色作为建筑基本色调，以半坡平顶结合的多层建筑作为建筑基本形体。 在本项目的建筑材料中，木材不仅仅作为装饰构件，而且作为重要的承重围护材料被大量的使用。 特别是酒店重要的公共服务区大堂和连接客房区的 2 层连廊设计为全木结构。

　　4.2 木结构设计施工过程

　　经过对国内为数不多的现代木结构建筑的考察，设计团队确认了在酒店项目中的公共服务区、客房区屋顶花园、连接客房区的 2 层连廊以及室外茶室院落等范围大量的引入木结构。

　　设计过程中， 方案设计团队针对不同的木结构设计范围，依次划分采暖与非采暖空间，室内与室外空间，屋面材料部件与围合材料部件的区域，再根据不同区域的易干燥，次干燥，常态，次潮湿，易潮湿等级，选择相匹配的木料材质。

　　确定基本建筑方案后，方案设计团队即与机电设计师对机电布线，进行联合设计，消除木结构室内空间易热易燃和易潮湿霉变部位。 与室内设计师根据室内空间设计理念，计算确定承重木料构件尺寸，曲率；对比确定人视点角度所能触及的木料的色泽，纹理；论证确定室内装修材料与木材的搭配合理性。

　　在施工过程中，中国建筑设计师得到了加拿大木业协会提供的木材防火防腐技术支持， 满足了木结构防火设计规范要求，解决了木结构与混凝土结构衔接技术要求。

　　木结构施工上，由于前期设计工作准备充分，木材及木构件的选择，加工，定制均在工厂内完成，材料运输至现场后，即可迅速安装，搭建，校验。 木结构建筑与传统混凝土建筑比较，有以下优点：第一，施工周期只占传统施工工期的 1/3-1/4,并且越是大规模，定制化的木建筑，施工周期越能显示出优越性；第二，木结构建筑没有混凝土建筑需要的养护时间；第三，木结构防火防腐措施，可以在工厂加工完成，现场油漆工艺可以和室内装饰相结合完成。

　　4.3 项目运营回顾

　　崇明金茂凯悦酒店自 2014 年实际运营以来， 其中式现代的设计风格和与自然环境和谐融汇的设计理念，得到酒店业的诸多好评。 本项目获得 2014 年美国金砖奖--最佳商业项目大奖。 尤其是木结构建筑的古朴空间质感，营造出静诣、空灵的意境，成为酒店设计中的亮点。 同时，木结构设计也成为国内酒店建筑屈指可数的木结构建筑实例，为木结构建筑在中国现代建筑发展提供了宝贵的工程价值。

　　5 结语

　　随着时代的发展，人类对自然和谐的愿景和对工业污染的控制，将会促进木结构在建筑设计中的运用，其发展将越来越宽广。 中国有着丰饶的森林木材资源，丰富的木建筑设计施工经验以及历史悠久的木建筑理论，这些资源和经验优势理应在现代建筑设计中得到发扬，在木结构建筑设计和推广上，走在世界的前沿。

　　参考文献：
　　[1]迪米切斯。考斯特。建筑设计师材料语言：木材[M].北京：电子工业出版社，2012.
　　[2]于伸。现代木结构房屋的设计探讨[D].东北林业大学，2003（10）。