传统木结构建筑技术和美学表现上的精髓与创新！

引言

近年来，人们的环保意识逐渐增强，我国建筑行业大力发展应用木结构这种绿色材料的现代建筑。现代木结构建筑不但要满足人们回归自然、返璞归真的愿望，而且要实现对建筑美的追求，对现代木结构建筑美学的表现成为当下研究的热点 [1]。文章从美学理论出发，研究了材料组合方面以及结构建构方面对现代木结构建筑美学表现的影响。

建筑美学理论与建筑设计的关系

1.1 建筑美学理论的概念

美学是哲学的一个分支，而建筑美学是指将建筑学和美学融合起来，用以研究建筑中关于美和审美的一门学科。英国美学家罗杰斯·斯科拉顿于 20 世纪提出了这个概念，被认为是建筑美学的创始人，他利用了美学的理论和知识，从审美的角度研究了建筑的基本属性，即实用性、公共性、技术性、地区性和总效性。建筑美学影响深远，将美的原则如主从关系、对比与微差、均衡与稳定、韵律与节奏、比例与尺度等应用与建筑，将美的装扮赋予建筑，将会建设出符合社会、人文价值的建筑。

▲图 1　四川眉山东坡书院（图片来源：https://www.gooood.cn/dongpo-academy-china-by-janson-xian-architect-associates.htm）

1.2 美学理论与建筑设计的联系

一直以来，我们都在建筑上耗费了大量的人力、物力和财力，而古罗马作家、建筑师和工程师维特鲁威早在公元前就提出了建筑的三法则，即实用、坚固和美观。随着社会和科技的发展，现代建筑设计的方法千差万别，对建筑美观的表达也各有千秋。

要将建筑设计和建筑美学有机结合，理清两者的关系。体现美感，就要在设计中注意把控建筑形态和色彩等要素，同时还要考虑建筑的功能需要，如安全性、舒适性等。在具体的实际设计中，每位设计师都有自己的侧重点，但美感和实用性要兼具，不光要满足安全、实用的最低要求，还要达到人们对美观的追求标准。随着建筑工艺及科技水平的发展，人们对美观的追求也会逐步实现。

现代木结构建筑的演化

中国是传统木结构建筑的主要发源地，无论在技术构造层面还是文化层面，中国传统木结构建筑均领先于世界。经过几千年的积累，木结构建筑在中国正进行着由传统向现代化的演化。

2.1 传统木构建筑

我国传统的木结构建筑通常以原木和方木为构件，结构形式主要分为抬梁式和穿斗式。传统木结构建筑取材于自然，受当时的施工技术等限制，存在以下几点不足：（1）受基础承载力及荷载因素影响，传统木结构建筑层数受到限制，无法建得很高，且梁架体系很难实现复杂的建筑空间，一般内部空间都较为局促。（2）因缺乏有效的防护工艺，木材建筑易生虫而受侵蚀。（3）天然的木材不耐水火，防火性能差。（4）古代人们过于依赖木材导致树木砍伐严重，森林资源遭到破坏。

2.2 现代木结构建筑

现代木结构建筑主要分为轻型木结构建筑、胶合木结构建筑、原木结构体系以及由木结构和其他结构组合的体系。

2.2.1 轻型木结构建筑

主要是指由木构架的墙体、木楼盖以及木屋盖组合的体系，其材料主要是规格材、木基结构板以及石膏板，通常适用于三层及以下的民用建筑。

2.2.2 胶合木结构建筑

胶合木结构体系是用 20~45 mm 厚的锯材胶合形成的层板作为木构件形成结构体系，承重构件主要采用层板胶合木形成单层或多层的建筑。

▲图 2　加拿大列治文冬奥会椭圆速滑馆（图片来源：http://www.doc88.com/p-4167044086304.html）

2.2.3 原木结构体系

原木结构指以规格统一的原（圆）木、方木、胶合木堆叠而成，集承重体系和围护结构为一体的一种结构体系。传统的木结构是用木头和手斧刻出来的，有棱有角，规范而整齐。

木结构组合体系：木结构组合建筑是指由木结构和其他材料，如钢材、砌体、钢筋混凝土等不可燃烧结构或构件共同组成的结构体系。虽然现代木结构建筑和传统木结构建筑的主要材料都是木材，但是本质上主要有以下三点区别：

（1）材料的加工：传统木构建筑的木材对采用没加工过的原木，存在很多缺点，如易腐蚀、易燃，而现代木构建筑使用的木材都是加工后的材料，各种性能都经过了改良，材料和规格都有所不同。

（2）结构体系的不同：传统木构建筑的结构体系主要是梁柱式体系，现代的结构类型更加丰富，如轻型木构体系和混合木结构体系等。（3）连接方式的不同：传统木构建筑多为榫卯连接，现代木构建筑多用金属连接件连接而成 [2]。

现代木结构的美学表现

在使用功能和安全性外，建筑的美学表现是建筑优劣的重要评判标准。对现代木结构建筑而言，不同材料之间的组合方式以及结构建构是影响其美学表现的两个重要因素 [3]。

3.1 肌理表达

3.1.1 木材肌理

木材本身具有独特的材料肌理和效果表达，利用其天然质地即可创造良好的视觉效果。不同的木材能产生不同的肌理，从而有不同的美学表现，常用的木材类型如下：

（1）火烧板：火烧板传统叫法为烧杉板，其耐腐、耐高温并且适宜南北方气候。通过不同的火烧程度和人工处理，产生不同的肌理，如斧劈肌理和瓦片肌理。

（2）谷仓板：主要品种是老松木实木复合板，过去应用于民宅、仓库和厂房的墙板、望板和地板等，因表面氧化形成的独特灰色质感不是人为装饰能实现的。

（3）日本桧木：桧木仅见于北美、日本和台湾地区，因材质色淡且红、质地细而结实也被广泛使用，日本著名建筑师隈研吾在牙科博物馆项目中利用其肌理产生了较好的美学表现。

3.1.2 组合肌理

随着现代技术工艺的发展，新型材料日益增多，目前应用较多的是胶合木和正交胶合木（CLT）。现代木材质制作技艺可以将多种材料进行组合，如混凝土、玻璃、钢材等。不同材质的组合往往可以形成材质间的对比。

（1）木材和钢材的组合

胶合木是一种新型材料，一般采用钢结构构件与之连接，胶合木和钢材是一暖一冷的组合，暖色的木材质和冷峻的钢材形成对比，形成良好的视觉效果。同时，这两种材料在各自性能上也是互补关系，钢材质量轻、强度高，抗压和抗拉能力也很高，可用于受力强度高的节点部位。

（2）木材和混凝土的组合

木材的防潮能力差是材料自身特点，即使在现代工艺手段下也不可避免，所以设计师可以将木材的端部架在混凝土结构的上方，这样可以保持木材的干燥，防止雨水从端部侵入木材。从材质质感上说，混凝土和钢材不同，没有工业痕迹，与木材组合起来自然、和谐、轻快，使建筑与自然融为一体。

（3）木材和玻璃的组合

玻璃起源于地中海东岸，早期是不透明的，随着发展变为了一种通透、清澈的材料，这样的材料与封闭、紧密的木材组合在一起，一虚一实，相互对比又相得益彰，木材纹理的颜色、质感都得到了加强。

四川眉山的东坡书院（图 1）选址于眉山珉江畔，建筑整体给人一种轻盈感，延绵起伏的屋顶呼应峨眉山起伏的山势，借助湖光水影，水陆交替。屋顶三大片天窗为室内阅览空间提供了良好的自然光线，与屋檐下连贯的落地玻璃一起，创造出通透、流动的空间，让建筑“浮”出水面。

3.2 结构建构的美学表现

在现代木结构建筑的表现中，通常采用结构和建筑统一的方法，很多时候结构构件既是结构体系中的重要部分，又在建筑空间形态的美学表现中起重要作用 [4]。

3.2.1 结构构件的合理组织

现代重型木结构建筑中的结构杆件一般都是外露的且数量很多，如果将其有组织、有变化地排列，这些结构杆件不光可以起到承受荷载作用，还会形成良好的美学效果和韵律感。

如加拿大的列治文冬奥会椭圆速滑馆的屋顶（图 2）使用了 14 根曲梁，每根曲梁由 4 根24.7 m 长的胶合木组成，相同的构件保持一定距离，进行连续、重复的排列，形成了韵律感。

▲图 3　温哥华范度森植物园游客中心（图片来源：https://canadawood.cn/wp-content/uploads/2018/09/120214_WH_Apr_VDusen_009_12649.jpg）

3.2.2 结构单元的排列组合

贝尔三维网架的发明打开了结构单元的大门，这一概念的确立，促进了结构构件标准化、工厂化、装配式的生产。以一个结构单元为母体进行变化、排列组合，可以形成多种不同形态。

对建筑师来说，对结构单元进行结构形态的设计创作是常用的手法，可以创造出良好的视觉感受，体现建筑的结构美。

位于温哥华的范度森植物园游客中心（图3），将建筑内部和外部设计成起伏的景观，在建筑和景观之间找到平衡。“花瓣状”起伏的绿色屋顶灵感来自原生兰花，建筑结构是由多个放射性花瓣状的木结构结构单元通过变化、拼接形成屋顶，其形式的确定并非纯粹的形式主义，而是基于受力合理性考虑。从室内仰视屋顶，结构单元有规律地排列组合自然形成了艺术美。

结语

在大力发展绿色材料的环境下，现代木结构建筑发展前景良好。有着几千年木结构建筑文化和技艺沉淀的中国，不光要继承传统木结构建筑技术和美学表现上的精髓，还应结合现代建筑美学予以创新。目前建成的现代木结构建筑较少，对木结构美学表现的理论研究不够深入，实际上影响现代木结构建筑美学表现的因素众多。本研究仅对木材肌理、材料组合方面以及结构建构方面进行了探讨。在未来木结构建筑的实践上应进一步挖掘自身美学表现的优势，改善建筑品质。

（责任编辑：何雯丽）