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中国古代建筑特点对现代建筑设计的借鉴性分析

2016-10-25王建省,王宗泽,戴智彪

中国科技信息 2016年19期
关键词:斗拱木结构古建筑

中国古代建筑特点对现代建筑设计的借鉴性分析

中国古代建筑外观独特、造型优美,具有传统的艺术特色,深受人民的喜爱,因此大量仿造建筑开始出现。将古建筑特有的元素融合到仿古建筑中,使其具有古建筑一样的外观造型。此外,古代建筑的结构形式在稳定性、抗震性能方面也十分良好,结构受力合理,符合力学规律,对现代建筑的结构设计具有很好的借鉴性。

中国古建筑包括在中国古文化作用下产生的而没有受到近代西方文明影响的建筑物、构筑物、建筑方法和相关体制。中国古建筑在世界建筑历史中占有不可忽视的重要地位,其影响范围很广,遍及了众多少数民族地区。

中国古代建筑造型独特。就单个建筑来说,一般都关于中心轴对称,而群体建筑的布局也是本着方正严整的原则;装饰装修变化多样;材质多以木结构为主;斗拱和榫卯是其典型的特点。现代建筑可从中国古代建筑中借鉴的东西有很多,本文主要分析如下四个方面。

与环境相协调

中国的传统建筑历史悠久,“天人合一”的建筑思想是古建筑发展的最高境界,这种思想使得建筑物能完美的与自然融为一体,与当地地形、气候相适应。如黄土高原的下沉式四合院,只有在黄土高原才能实现的建筑形式,是该地区独特的构造方式之一。这种下沉式四合院组成的村落在地上看不到房舍,走进村庄,方能看到家家户户掩于地下,这种形式不受地形限制,户与户之间只需保持一定的距离,就可成排成行或呈散点式布置。黄土高原上的居民能因地制宜的巧妙利用地形值得我们学习和借鉴。

中国古建筑大量采用木结构体系,木结构的耐久性直接影响建筑物的使用年限。为了提高木材的耐久性,通常采取在木材上涂漆和桐油的方法,这种方法不仅可以保护木质,还能使房屋外观具有独特的美感,从而达到坚固、实用、美观三者的结合。随着建筑工艺的进一步发展,人们开始在梁架和柱子上涂上丹红,并将图画绘制于拱梁和仿等处,于是就有了我们现在经常看到的古建筑了。在中国古代的北方,官方建筑常常涂绘的色彩鲜明,建筑构件之间形成鲜明的对比,建筑的主体部分一般用朱红色,象征着阳光的温暖;房檐下的构件则用蓝绿色,象征着阴影的阴凉,两者形成了强烈对比。在北方的冬天,环境色彩显得非常单调,这种鲜明的色彩能为建筑带来生趣。然而,在四季常青的南方,建筑则使用很淡雅的色彩,如白墙、灰瓦和墨绿色的梁柱,这样会使建筑的色彩与南方的自然环境相协调。在南方的夏天,这种色调会使人产生一种清凉感。由此可见,现代建筑也应注重建筑外观色彩的运用,使之既能与环境相融合,又能给人舒适感。

艺术特色

在世界古建筑中,中国的古建筑有其独特的结构形式和外观设计,布局形式也别具一格,自成一体。中国古建筑在吸收外来建筑风格的优点、不断完善的同时,也对国外的建筑产生了广泛的影响。

从原始社会到汉代,木结构建筑技术不断发展完善,并最终确立了独特建筑体系,在之后的两千年里成为中国古建筑的主要构造方式。与此同时,人民还逐渐掌握了烧制砖瓦技术和素土夯实技术等,造出了具有深远影响的砖石建筑。中国的古建筑是当时先进的科学技术与高超的艺术形式相结合的产物。它吸纳了绘画、雕刻、工艺美术等传统艺术,创造了多姿多彩的艺术形象。在现代的建筑设计中,设计师也要注重艺术的追求,将民族、地方的艺术特色融入建筑物中,从而满足人们的精神追求。

建筑结构性能

我国古建筑大多数是木结构,木结构是中国古代建筑的主流。早在西周的时候,木构梁柱系统已经开始出现,并逐渐被人们采用,技术也逐步完备,到了汉代这种结构系统已经走向成熟。中国的古建筑充分发挥了木材这种建筑材料的优势,木构结构包括穿斗式、抬梁式、井干式,其中抬梁式采用最为普遍。木构架灵活便利,便于创造灵活多变的空间,而木质结构又可以承担整个建筑结构的荷载,并且可以保持长时间的稳定性。古建筑中采用的木材多为优质木材,优质木材具有很多普通木材无法比拟的优点,比如防潮、防腐、防虫等特点,且木材分解之后不会污染环境。古代长江黄河流域森林比较茂盛,木材繁多,较之砖石,木材可以就地取材,而且加工制作也容易的多。

中国木制古建筑中最特殊的构件莫过于斗拱。最初的斗拱是由垫托和挑檐这些简单的构件组成,到了唐宋时期斗栱发展到高峰,它联系梁枋,置于柱网之上,发展成为一圈字格形复合梁。

斗拱在中国古建筑中起到了十分重要的作用。在很长一段时间内,斗拱被作为构件大小的基本尺度。一般情况下,越是高贵的建筑,斗拱也就越复杂。这种结构体系类似于现代的框架结构,斗拱起到连接梁柱的作用。因为建筑材质是木材料,所以梁柱节点不再是通常的刚性节点,而是介于铰接与刚接之间的特殊节点,这种节点能够保证建筑物的刚度更加协调。因为构件之间通过榫卯结构相结合,在小的转动范围内类似于铰接,因此在发生地震的时候,构件之间会发生轻微的转动,能够有效的消耗掉一部分地震波所传递来的能量,但结构本身却不会散架或被破坏,客观上起到了抗震的作用。

在中国古建筑中,采用斗拱的屋顶挑檐比没有采用斗拱的抗震能力要强得多(在同样的地震烈度下)。斗拱是一种标准构件,由榫卯结合而成,起到传力的作用。斗拱看上去好像是建筑装饰物,仅仅起到美观的作用,但研究表明斗拱能均匀地托住屋檐,还起到了平衡稳定作用。

木构架有以下几个特点:第一,木构架类似于现代的框架结构,荷载只要由结构本身承担,墙壁并不承重,只是起到隔开空间的作用。第二,结构的各项尺寸可以根据环境、功能等需要来调节,比如门窗的位置及大小、木材的种类、墙壁的厚度、房屋的高度等都会影响到尺寸的大小。第三,结构一般不会整体倒塌,当某构件发生破坏时,不会严重损坏到其它构件,这样有利于减少地震损害。第四,便于就地取材,无论是在古代还是现在,木材资源相对比较丰富、便于获取。

柱架层在古代建筑结构中是一种比较重要的结构,该结构不含有现代化的钉子和钢筋,而是使用十分巧妙的结构处理构件之间的连接,比如榫卯、侧脚、生起和雀替等结构,这些都是典型的古建部件。侧脚和生起可以减少构件的受力,从而减小结构的位移,具有良好的抗震性能。除此之外,侧脚和生起还可以降低檐柱的轴压力和柱头位移、加速度的大小,让整体结构更加稳定。

雀替类似于现代建筑结构的加腋梁,不仅能加强了梁端的抗剪性能和抗弯性能,还使得立面丰富,具有美感。在现代建筑结构中没有类似于卯榫节点的构件,它具有较强的转动能力,让弯矩可以更好的传递,这是现代建筑无法做到的。

斗栱和榫卯等结构必须要是在木结构的建筑中才能使用,因此以上所描述的结构性能可以用在木结构的仿古建筑中。

建筑布局

在中国古代建筑中,大到宫殿,小到宅院,多以若干个单体建筑组合而成,最终成为一个建筑群。其布局形式常为南北走向,方向规定较为严格,但特殊情况下也会有所改变,比如风水、宗教、地形,会在不同程度上影响建筑布局。这种方正严整的布局思想,主要是受于儒学中正思想的影响。

中国古代建筑群的布局往往是以一条轴线作为中心线,主要建筑物建在主轴线上,附属建筑物则对称的建在主轴线两侧,主要建筑物与附属建筑物共同组成一个矩形院落。这种布置既可以满足光线照射和防风防寒等生活需求,还迎合了中国古代的宗法和礼教方面的规定。例如,曲阜孔庙不仅把十进院落布置在了主轴线上,还将多进跨院布置在主轴线两侧。中国古代的建筑布局一向很严整,但这种严整是将多进、多院落空间布置成为变化的颇具个性的空间系列的布局,所以并不显得呆板僵直。

中国传统的建筑布局风格是现代城乡规划理论的基础。随着社会结构的日益复杂,建筑种类、功能也越来越繁多,传统的轴线布局的形式已经不能满足社会的要求,很多新兴的布局理论开始出现并不断发展。但万变不离其宗,建筑布局的核心还是离不开方正严整、主次分明和有机衔接这三条基本原则。

结语

古建筑已经经历了上千年的检验,结构稳定,受力合理,抗震良好。科学工作者应该去挖掘、研究古建筑中的科学规律,为当代社会建设服务。古建筑的艺术形式、外观特点、结构性能及布局等对现代建筑具有极大的参考价值。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.19.011

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