甘朝翔
在諸多園林生態(tài)工程中,木結(jié)構(gòu)建筑和材料得到大量利用,需要在設(shè)計環(huán)節(jié)重視美觀性、實用性和環(huán)保性特點,進而讓園林生態(tài)景觀發(fā)揮出經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。本文從木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點入手,討論木建筑結(jié)構(gòu)中木材的選取,闡述木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計方法,并分析如何在園林生態(tài)景觀應(yīng)用中設(shè)計木結(jié)構(gòu)建筑,希望進一步提升園林工程質(zhì)量。
如今國家對生態(tài)文明建設(shè)高度重視,在此背景下建設(shè)了諸多園林生態(tài)景觀工程,不僅增添了城市發(fā)展活力,更起到美化環(huán)境和改善城市空氣質(zhì)量的作用。對于城市的建筑來說,人們在建設(shè)時首先考慮到其實際用途,以此保證建筑的堅固性和穩(wěn)定性。在建筑行業(yè)飛速發(fā)展的今天,大量混凝土和鋼材得到使用,而木結(jié)構(gòu)的材料使用相對較少,不過從延展度、加工的難度上看,木結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢更加明顯,新版《木結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》對方木原木構(gòu)建的材質(zhì)等級要求、強度設(shè)計指標和變形值、連接設(shè)計、防火設(shè)計都提出了要求,使得園林生態(tài)景觀中木結(jié)構(gòu)建筑更加穩(wěn)定。將其用于城市的生態(tài)景觀當中,不僅踐行了環(huán)保的要求,同時也可以提升美觀效果,真正凸顯出了園林生態(tài)景觀的“生態(tài)性”,如圖1:
圖1 木結(jié)構(gòu)建筑的外觀
首先,在園林生態(tài)景觀中,進行木質(zhì)屋架的設(shè)計時,木結(jié)構(gòu)是屋面的主要承重結(jié)構(gòu),對木質(zhì)屋架的穩(wěn)定性和安全性起到了重要影響。因此,需要設(shè)計人員對耐腐蝕、不易變形、不易開裂的木材進行選擇,通常杉木、松木可以滿足上述要求,對延長屋架的壽命可以起到有效作用。
其次,對于木質(zhì)建筑結(jié)構(gòu)來說,橡條、擦條是重要的受彎構(gòu)件,盡管重量不及木質(zhì)屋架,但是其可以對屋面起到支撐與負荷的作用,所以在選擇木材的過程中,盡量選擇白松、杉木、樟子松等木材,這類木材具有紋理平整、抗彎性強的特點。
再次,對于木質(zhì)門窗的選擇來說,木質(zhì)門窗在園林生態(tài)景觀中十分重要,可以為人們留下深刻的印象,但是門窗不像木質(zhì)屋架、受彎構(gòu)件,重要是在室外的環(huán)境中,并且會受到風(fēng)吹、日曬和雨淋,所以對木材的選擇同樣重要,一般會利用水曲柳,這種木材可以避免門窗出現(xiàn)變形的情況,并且十分美觀,對提升建筑的美觀性有一定效果。
第四,在木結(jié)構(gòu)建筑的施工過程中,隔柵與龍骨是關(guān)鍵的承重構(gòu)件,所以一般會將白松、杉木作為首選木材,具有不易變形的特點,并且這種木材的質(zhì)量較輕。
最后,在木質(zhì)地板的選擇上,主要是以水曲柳以及柞木為主,這兩種木材具有優(yōu)美的紋理,同時還具有耐磨性強的特點。
如今在設(shè)計木質(zhì)結(jié)構(gòu)的建筑時,更多的考慮到人們對自然的追求,所以在材料的選擇上也要盡量取材于大自然。古人搭建木屋可以抵御惡劣的自然環(huán)境,這就是人與自然和諧共生的體現(xiàn),木結(jié)構(gòu)建設(shè)也可以達到園林生態(tài)景觀建設(shè)生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益結(jié)合。在設(shè)計木結(jié)構(gòu)建筑的過程中,還要考慮到如何利用建造方法,保證建筑的美觀性和抗腐蝕性,并且將外部的美觀性和應(yīng)用功能結(jié)合起來。園林生態(tài)景觀的木結(jié)構(gòu)建筑主要包括抬梁式、斗拱、穿斗式、三角形構(gòu)架等,具體說來:穿斗式的結(jié)構(gòu)主要是利用檀條沿進深方向使用穿枋串連柱子,之后在開間的方向使用斗枋串連柱子,進而建設(shè)出穩(wěn)定的木結(jié)構(gòu)構(gòu)架。三角形的架構(gòu)具有穩(wěn)定性的特點,將其用于現(xiàn)代園林景觀中可以對唐宋的建筑風(fēng)格進行模仿,比如斗拱的組成包括由斗、拱、昂,可以對木結(jié)構(gòu)起到承重的作用,也可以發(fā)揮出裝飾的作用,如圖2。
圖2 木結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)框架
隨著2018年8月1日實施新版《木結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》,對我國的園林生態(tài)景觀中木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計方法也產(chǎn)生了影響,其中對抗震設(shè)計、防火設(shè)計和耐久性設(shè)計進行了補充,對木結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定計算和連接設(shè)計的規(guī)定進行了完善。
首先,木結(jié)構(gòu)建筑防腐措施。由于暴曬、降水、潮濕、蛀蟲以及人為因素的破壞,導(dǎo)致園林生態(tài)景觀的木結(jié)構(gòu)建筑的美觀性、穩(wěn)定性和安全性受到一定影響,這是設(shè)計、施工以及后期維護中都需要注意的問題。在木結(jié)構(gòu)建筑中,木材腐爛是十分常見的問題,導(dǎo)致這種情況出現(xiàn)的主要原因在于真菌滋生,其中很多的木材都會出現(xiàn)真菌,為了避免出現(xiàn)大量的木腐菌,需要在設(shè)計的過程中考慮到對木材環(huán)境進行改造。一般來說,木材的水含量超過20%就會出現(xiàn)真菌,水分達到40%成為了真菌的最佳繁殖環(huán)境,因此從自然環(huán)境、美觀性的角度講需要對木材的水分進行控制,不得超過20%。
在木材的表面存在大量的細小孔隙,木材可以通過孔隙進行“呼吸”。同時木材本身具有一定的空氣含量,如果“體內(nèi)”空含量達到15%時就容易出現(xiàn)真菌,這就需要在選擇木材的時候以孔隙小的木材為主,進而避免后期出現(xiàn)對木材的腐蝕。在木材中含有40-60%的纖維素,還含有20-40%的木素以及少量的灰分,這些物質(zhì)同樣為細菌的滋生提供了環(huán)境。
從溫度的角度分析,適宜木腐菌生存的環(huán)境為2-35℃,該溫度區(qū)間在我國常見,作為客觀因素沒有十分有效的控制措施,所以在后期的管護中需要盡量讓木結(jié)構(gòu)建筑處于干燥的環(huán)境下,或者利用生物措施和化學(xué)措施避免真菌的出現(xiàn),避免木腐菌破壞木質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
其次,從多個角度進行設(shè)計。對木結(jié)構(gòu)的建筑來說,一般設(shè)計高度在3層之內(nèi),隨著木結(jié)構(gòu)的設(shè)計體系愈加完善,三層的木結(jié)構(gòu)的建筑穩(wěn)定性基本可以得到保證。在設(shè)計的過程中,還要考慮到建筑與周邊環(huán)境的環(huán)境,所以需要在確定建設(shè)位置之前對自然環(huán)境進行考察,確保設(shè)計風(fēng)格與生態(tài)環(huán)境可以融為一體。在設(shè)計木結(jié)構(gòu)建筑的過程中要遵循可持續(xù)發(fā)展的要求,在材料上要科學(xué)選擇,同時要設(shè)計好構(gòu)件的尺寸和截面大小,進而保證工程效益。此外,進行設(shè)計的過程中要考慮到力學(xué)原理,木結(jié)構(gòu)建筑對抗震性和抗風(fēng)性有更高的要求,所以在確定建造位置后要考慮到力學(xué)體系,保證受力結(jié)構(gòu)合理,進而延長建筑的使用壽命。
最后,木結(jié)構(gòu)建筑防火措施。木材中含有大量物質(zhì)可以為燃燒提供條件,而一些園林生態(tài)景觀應(yīng)用中的木結(jié)構(gòu)建筑處于郊區(qū),一旦出現(xiàn)火災(zāi)難以依靠消防車的救援,出現(xiàn)“遠水不解近渴”的問題,而一些園林管護人員的日常管理和單獨依靠消防措施也難以消除火患。為此,需要園林生態(tài)景觀的管理部門加強火災(zāi)消防建設(shè),對木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)置數(shù)量足夠的滅火設(shè)施。同時,要避免人為因素導(dǎo)致的火災(zāi),需要園林部門加強思想宣傳,發(fā)揮出群眾、游客的作用。園林生態(tài)景觀的管理部門要制定出對木結(jié)構(gòu)建筑的管理制度,比如禁止游客攜帶易燃易爆物品游玩,或者禁止吸煙,這些舉措都有利于減少火災(zāi)發(fā)生的幾率。
綜上所述,如今木結(jié)構(gòu)建筑的建造不僅要實現(xiàn)建筑與環(huán)境的融合,還要考慮到與人文元素的結(jié)合,這樣才能提升風(fēng)景園林工程的整體質(zhì)量,既要打造生態(tài)化的景觀,就要確保木結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計符合生態(tài)環(huán)保的理念,這就需要設(shè)計人員需要從美觀性、穩(wěn)定性以及木質(zhì)建筑的防火問題進行多方面考慮,這樣才能設(shè)計出高質(zhì)量的木結(jié)構(gòu)建筑。