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蘇州傳統古建木結構在中國的創新與發展

日期:2016/12/15 0:33:45      編輯:古代建築史

 在燦爛輝煌五千年的中華文明史上,中華木結構建築已成為人類建築史上的東方經典流派。 在世界建築史上都具有廣泛的影響,日本、韓國以及東南亞一帶的很多傳統建築都由中華木構脫胎而成。

 

香山幫是我國古建史上一個著名的建築流派,集木作、水作、磚雕、木雕、石雕等多種工藝為一體,尤其以木工見長,有“天下木工皆出於香山”的美譽。為了傳承 和發展香山幫技藝,推動當地經濟和文化產業的發展,在江蘇省蘇州市吳中區胥口鎮政府的指導下,於2006年創建成立全國唯一的古建文化產業基地——香山工 坊。基地在胥口鎮胥江工業園380多畝的場地,聚集了香山幫的各類建築企業和技藝傳承人,形成一個以香山幫技藝展示及產品研發為主的產業基地。這一項目先 後被列為吳中區重點建設的服務業十大市場、蘇州市重點工程項目、蘇州特色產業基地、蘇州市非物質文化保護示范基地,在社會上產生了極大的影響。


現代木結構建築因其“碳匯”作用和優異的節能性能備受從政府到科技界、企業界的關注。現代木結構又稱為膠合木和工程木材,它為大型商業和工業大廈、學校、 體育場館和橋梁、別墅和會所等建築設計之可能,賦予了新的定義。現代木結構的關鍵核心是建築構件以膠合木為主體材料,通過工業化生產,利用化學黏合高壓成 型和材料改性,可以滿足最嚴格的結構要求。鑒於目前我國對木材資源進行嚴格管理,以優化木材產品,保持國土與森林資源。現代木結構就成為了建築木材產品最 具資源效率的方法之一。

 

以鋼筋水泥架構的城市建築使我們一步步失卻熟識的藍天白雲、綠水青山。鋼筋水泥包裹下的現代人對建築空間也開始顯示出回歸自然、還原生活本色的追求。在地 球變暖的惡劣環境下,國際社會對節能減排的要求日益強烈,人們描繪和研究的現代木結構這一具有安全、省材、節能、環保、舒適、健康等優越性的建築形式,自 然比其他建築形式更受歡迎。權威資料顯示,1997年,美國共建單體別墅約113萬89千棟,其中90%采用木結構,這還不包括使用現代木結構的大型公用 建築。

 

現代木結構建築有諸多優越性,包括:施工便捷,建設周期短,可移動性強;建築保溫節能,具有多功能優勢;防火防潮,隔絕噪音;抗震抗風,持久耐用等。

 

古老的蘇州城在改革開放以來的30年間,經濟文化高速發展,尤其是進入21世紀後,蘇州古城保護和新城市發展兼顧並舉的城市建設獲得了豐碩成果。江蘇是我 國建築大省,從業人員逾500萬, 2009年蘇州市的建築業產值超過1000億元,在江蘇位列第三,與蘇州的制造業一起成為蘇州的支柱型產業。但是,就蘇州的建築市場環境看,蘇州本地的建 築業面臨至少兩方面的競爭壓力和挑戰。從建築業的人力資源成本方面的競爭力看,蘇州本地建築企業無法和南通、蘇北的建築企業抗衡;從參與市政公用型大型建 設項目的競爭力看,蘇州本地建築企業又無法和中鐵建設集團、大橋建設公司等大型國企抗衡。

 

因此,蘇州本地的建築企業,尤其是作為國家非物質文化遺產繼承保護基地的香山工坊,應該結合自身的傳統優勢,在可持續建築發展方面進行了深入的探索和研 究。在大型建設項目上,實現兩大節能目標:一是生產過程必須節能,二是在建築體系中部品的使用必須節能。開拓人無我有、人有我優的低碳節能生態環保現代 輕、重型木結構建築領域。發揮適用范圍廣、安裝快捷、可遷移、耐用等特點,將這種高科技生態低碳的新型建材與擅長木結構施工的營造技藝相結合,形成自己的 競爭優勢,占據中國現代木結構工程營造領域的領軍地位。
香山工坊在傳統木結構的繼承和開發研究上進行了多方面的探索,先後完成了古建築實例樣板——承香堂和現代重木結構超跨度場館——香山技藝體驗館以及木結構生態住宅和超大跨度木結構拱橋的研發和制造,延續了香山幫匠人在木構技藝方面的傳承和發展。

建成後的承香堂

 

承香堂是建造於基地內的一座純粹的傳統建築,建造承香堂的目的就是為了讓人們能真實、完整地了解香山幫建築工匠傳統的造園技法,以實物建造的方式使傳統技 藝得到交流和傳承,從而推進這項已列入世界級非物質文化遺產名錄的技藝項目保護工作。該項目與一般工程項目的最大區別是:建築實例樣板房以蘇州古典園林拙 政園中的“遠香堂”、留園“林泉耆碩之館”和南半園的“半園草堂”等典型的廳堂建築為設計參照物,在設計中將糅合進香山幫的各大技藝工種,並由各項技藝的 國家和省市級傳承人擔綱設計和施工,施工過程嚴格按照傳統技法和規范建造。施工中要求整個建築做到無鋼筋水泥、無現代型材、無電動工具的使用,能夠原汁原 味地再現傳統工藝流程。施工過程中的一些傳統習俗和各類傳統儀式也要現場再現,保存原始資料。還將全程拍攝建造過程,作為香山幫技藝的資料存檔,使整個建 築成為香山幫傳統建築技法的樣板實例,建造後能豐富“香山建築博物館”的陳列內容,以供今後教學和研究使用。承香堂工程從設計到內部裝修完成,總計用了一 年時間,由30多位香山幫技藝傳人和100多工匠相繼進行施工,最終形成了一處堪稱經典的傳統技藝的當代實錄案例。可以說承香堂代表了香山幫傳統古建技藝 的當代傳承較高水平。

 

香山工坊創立的目的不僅是對傳統的繼承,還需要在繼承的基礎上進行不斷創新與發展。傳統技術雖然有其精華所在,但隨著社會生活方式的改變和生活水平的提 高,傳統建築和傳統技藝手段也存在著不適合現代人居、不節能環保以及跨度、承重力受到一定限制等問題,在繼承傳統技術的前提下,對現代木結構建築的研發和 產業化領域的探索,是建築業發展的重要方向之一。我們必須完成由傳統木結構向現代木結構轉型的這一過程,我們預計現代木結構在未來建築產業會被廣泛應用, 這不僅符合低碳環保的國家政策,其產業升級換代也能同時大大提高企業在建築領域中的核心競爭力。

 

耕島生態住宅

 

新型木構建築的實踐區

 

香山工坊對新型木結構材料的研究和應用是從耕島生態建築開始的。耕島位於蘇州西南旺山腳下,是一處著名的生態休閒景區,香山工坊決定在這裡建造一批采用現代輕型木材適應現代人居需要的居所,並稱之為“怡情小駐生態度假區”。

 

使用木結構材料建造的景觀和房屋不僅綠色環保,低碳節能,還有防震性能高,施工工期短,耐久性強,產生垃圾少等特點,符合耕島自然生態的要求。耕島生態建 築度假區是針對蘇州及江南地域特征和經濟發展水平,借鑒國外最先進的生態建築技術成果,通過開展生態建築集成技術體系研究、示范和推廣,在新材料研發的基 礎上進行設計的。建成後,這裡將成為木結構建築的示范試驗區,今後可在更多地方推廣這種適用技術。

 

耕島的休閒區被命名為“歸園田居”。目前已經有了一定的規模,區域內建築有兩層和一層的多種套型和結構,房間從5間到12間的各種組合應有盡有。外部基本 保持木材的原有質感,在內部裝修上,可以體現各種裝飾風格,電視、空調、影響設備一應俱全,廚房及衛浴設施功能到位,還有網絡連接,符合現代生活的需求。

根據國外一項研究表明,長期居住在木造住宅與長期居住在鋼筋混凝土造住宅的人群中,前者平均壽命要比後者高出9-11歲!木結構房屋是世界上能真正稱得上 環保的建築之一。美國紐約國家實驗室的研究證明,木結構建築較一般水泥、磚瓦結構住房節能50%,且綠色環保,居住舒適。木材是唯一可再生的建築材料, 木結構房屋在建造過程中不污染環境。木結構房屋的自然親和力有益於居住者的健康,這是其他結構房屋無法比擬的,也是中國及世界各國應大力提倡的。

 

香山技藝體驗館

 

重木結構的實踐作品

 

在我國,現代木結構的輕型建築已經起步,耕島休閒區的建設,是蘇州香山工坊進行現代木結構技術研發的第一步。它的開發成功,使得現代木結構建築在生態旅游 區以及景區的推廣展現出一定的潛力。而對於大型公用建築,尤其是符合生態環保低碳要求的各類公用建築,例如:圖書館、博物館、學校禮堂、體育館、休閒會 所、旅游景區建築等,則是技術要求更高的重木結構范疇,開發重木結構建築是今後更重要的研究領域。

 

重木結構建築是由規格材木板組成,由於其間用膠水黏合,所以也稱膠合木。因為膠合木是合成的,所以可以用次生和三生樹林、人造林的小樹,甚至是木屑廢料制 造大型膠合木構件,這體現了生態環保、變廢為寶的價值。現代木結構具有更高的強度和剛度,若重量相同,現代木結構的強度要高於鋼材。這意味著使用極小量的 中間支撐,現代木結構便能實現更大的跨度,這種特性讓建築師在設計上可獲得無限的靈活性,也讓現代木結構成為了鋼筋混凝土的有效替代性材料。在我國城市化 建設的高速進程中,現代木結構將以低碳生態建築與可持續發展的優勢,為中國建築產業的轉型升級提供強有力的支持。其發展態勢引人注目、應用前景更為廣闊。

 

香山工坊在完成耕島的木結構設計後,就主動與一些科研院校和國際組織進行聯系,開始著手研發重型木結構產品。香山技藝體驗館是香山工坊與高校合作自行研發 重型膠木材料的具體實踐成果,該研究項目追蹤國際新材料前沿技術,以香山幫木工技術與新材料技術相結合,在原來木結構材料的承重、跨度、成形方面實現全面 突破,它的建設為木結構運用到大型場館建築提供了技術保障,該展示館為目前江蘇省內最大跨度的重型木結構曲梁門架建築,其材料和設計方面包含多項專利成 果。

木構技術新飛躍

 

胥江景觀橋動工開建

 

由香山工坊施工建造的胥江木結構拱橋是蘇州胥口政府為推進文化旅游產業發展,在“胥江一號”創意產業園內,連接 “山水畫卷廣場”和“香山舟舫廣場”兩大區域的樞紐,它橫跨胥江運河,全長約120米,設計主跨度達75.7米,寬度6米,是目前國內最大的木結構橋,也 是目前世界主跨度最大的現代木結構拱橋。這木結構拱橋的建成,將標志著蘇州在木結構橋梁工程中的新飛躍,也將是蘇州建橋史上的一座裡程碑式的建築。

胥江木結構景觀橋效果圖

 

該橋是跨越胥江運河的唯一一座木拱橋,由於胥江河寬60米,航道等級為VI級,通航淨寬45米,常年水位1.23米,因此保證橋梁安全和航道暢通是設計的 首要任務。該橋由中鐵大橋勘測設計院、南京工業大學聯合設計,借鑒了國外最先進的現代木結構橋梁設計技術、材料研究實例,結合蘇州地區的基地條件和文化景 觀功能要求,將以桁架一跨式木結構拱橋的形式設計施工,實現安全等級一級、環境類別一類等高標准。

 

該景觀橋創造了多項世界之最,沒有現成的經驗可以參照,為此蘇州胥口鎮政府特意召開了技術研討論證會,匯集了全國橋梁領域的一流專家進行技術論證,大家一 致認為:在全社會推進低碳環保的生活理念背景下,提倡建築采用木結構材料是一種趨勢,我國是木結構技術領先的國家,很早就形成了以木結構為主的建築體系。 過去幾十年,由於我國林業資源的匮乏和木材的短缺,政府對木材在建築上的應用制定了嚴格的限制措施,提倡以鋼代木,以塑代木。最近幾年,由於經濟的發展和 生活水平的提高,人們更加注重居住環境,對木結構建築的需求增加。隨著改革開放的深入,大量外國機構的工作人員進入中國,他們對木結構房屋的需求也刺激了 木結構建設的發展。此次,蘇州香山工坊與南工大合作,在胥江上建造一座世界跨度第一的木結構拱橋,不僅會全面提升蘇州胥口的文化旅游產業形象,更將進一步 推動我國現代新型木結構產業的發展。

 

目前胥江木結構拱橋的工程已全面開工建設,香山工坊為此特意建立了專門的研發中心和材料加工工廠進行生產,確保工程的質量和工期進度。

 

從傳統木結構傳承到現代木結構技術的研發生產,香山工坊始終致力於將香山幫的事業全面繼承和發展,使它不僅擁有輝煌的過去,而且在今天技術上依然保持領先地位,這樣才能無愧於我們的祖先。

 

中華民族是世界上最早用木結構建造自己棲息家園的民族,在數千年的時間歲月裡,我們經歷了用木頭寫下的整個建築和文明發展史的時期。但是進入現代社會後, 我們卻發現熟悉的木頭在漸漸遠離我們的視線,使得我們不得不在當代的時間窗口上進行反思和探索,重新審視那段曾經輝煌的木結構情緣。今天,我們有能力再次 將世界第一的木結構建築創造展現在世界的眼前,向世界繼續述說這木頭背後的故事,這個民族的智慧不會枯竭,其創造燦爛文明的腳步也永遠不會停止。

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