時間:2023-07-21 16:48:58
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇仿古建筑設(shè)計,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
1.引言
在我國建筑史中將清代以前的建筑稱為古建筑,古建筑以其宏偉的氣勢,合理完善的結(jié)構(gòu),華麗的裝修為世人所矚目。在世界建筑史上堪稱獨樹一幟的建筑體系,也是世界建筑史上的一朵奇葩,但是由于戰(zhàn)爭、地震等一系列人為或自然災(zāi)害的因素影響下,使我國古建筑保留甚少,而仿古建筑作為古建筑藝術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的結(jié)合的產(chǎn)物,不僅繼承了古建筑造型優(yōu)美、氣勢恢宏的特點,而且還增強了結(jié)構(gòu)抗災(zāi)害能力和耐久性、并使其結(jié)構(gòu)類型得到了很大的發(fā)展。這些特點使得仿古建筑行業(yè)近年來如雨后春筍得到了飛速的發(fā)展。
2.仿古建筑的建筑樣式
2.1仿古建筑樣式的發(fā)展
仿古建筑在建筑形式上較為忠實地模仿傳統(tǒng)建筑,并保證建筑外觀基本反映傳統(tǒng)建筑的主要特征。在材料和施工技術(shù)上則使用了大量的現(xiàn)代科技。
仿古建筑的樣式根據(jù)幾千年來古建筑的發(fā)展而來,傳統(tǒng)的古建筑是隨著古代文化的不斷進步演變而來。傳統(tǒng)的古建筑可以追溯到六、七千年前的古代人就出現(xiàn)了用木棍、泥草建造出簡單的穴居和淺穴居,而且在這時已經(jīng)出現(xiàn)的“榫卯”結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)以及文化的進步在漢唐時期傳統(tǒng)古建筑發(fā)展達到了第一次盛世,出現(xiàn)了大規(guī)模的建筑群,屋頂?shù)臉邮綐O大的豐富,也出現(xiàn)了“斗拱”結(jié)構(gòu)。然而在這之后一直沒有像漢唐時期的大規(guī)模建筑群,但是由于科技的發(fā)展,傳統(tǒng)古建筑在造型上更加細膩、美觀,而且融入了大量印度、西亞的建筑風(fēng)格。到了明清時期是傳統(tǒng)古建筑的鼎盛時期,由于國家的實力以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都達到了較高的水平,這一時期的建筑在規(guī)模以及樣式上都達到了一個新的歷史水平。
2.2仿古建筑樣式的分類
仿古建筑繼承了幾千年來古建筑的發(fā)展到現(xiàn)在根據(jù)建筑樣式可以分為硬山、懸山、歇山、廡殿、攢尖五種基本形式。
硬山是指屋面僅有前后兩坡,左右兩側(cè)山墻與屋面相交,并將檁梁全部封砌在山墻內(nèi)的建筑叫硬山建筑。硬山建筑是古建筑中最普通的形式,無論住宅、園林、寺廟中都有大量的這類建筑。
懸山是指屋面有前后兩坡,而且兩山屋面懸于山墻或山面屋架之外的建筑,稱為懸山(亦稱挑山)式建筑。
歇山是指屋面前后左右四個坡面,在左右坡面上各有一個垂直面,故而交出九個脊,又稱九脊殿或漢殿,曹殿,這種屋頂多用在建筑性質(zhì)較為重要,體量較大的建筑上。
廡殿是指殿建筑屋面有四大坡,前后坡屋面相交形成一條正脊,兩山屋面與前后屋面相交形成四條垂脊,故廡殿又稱四阿殿、五脊殿,是中國古代建筑中至高無上的建筑形式。
攢尖平面為圓形或多邊形,上為錐形的屋頂,沒有正脊,有若干屋脊交于上端。一般亭、閣、塔常用此式屋頂。
3.仿古建筑結(jié)構(gòu)形式
仿古建筑是運用傳統(tǒng)營造法則與現(xiàn)代施工技術(shù)與材料技術(shù)的完美結(jié)合,從而使得仿古建筑不但再現(xiàn)了古建筑的文化特征更使其抗震性能與耐久性有何很大的提高。根據(jù)建筑材料的分類仿古建筑不但繼承了古建筑中的木結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)并衍生出抗震性能優(yōu)越的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu),下面將對這幾種結(jié)構(gòu)進行簡單的介紹。
3.1 木結(jié)構(gòu)
木結(jié)構(gòu)是指以木材為主要受力體系的工程結(jié)構(gòu)。與其它材料建造的結(jié)構(gòu)相比,木結(jié)構(gòu)具以下一些優(yōu)點:木材資源再生產(chǎn)容易;木材具有較好的保溫隔熱性能;由于其紋理自然具有很強的親和力;木構(gòu)件制作、施工方便;由于自重輕且所以具有較好的抗震性能;木結(jié)構(gòu)的具有較好的塑性、韌性。但是木結(jié)構(gòu)也有一些致命缺點:木材容易腐蝕,易受蟲害,木結(jié)構(gòu)的防火性能較差;木結(jié)構(gòu)的各向異性個方向上的各項強度差別較大。
3.2砌體結(jié)構(gòu)
砌體結(jié)構(gòu)是磚砌體、砌塊砌體、石砌體的總稱。因為仿古建筑大量使用的是磚和石頭砌筑,所以一般簡稱為磚石結(jié)構(gòu)。
磚石結(jié)構(gòu)仿古建筑具有就地取材、成本較低、耐火、隔熱、隔聲性能好以及施工方便等特點,而且磚石作為建筑材料有較高的抗壓能力使結(jié)構(gòu)的承載力提高。但磚石結(jié)構(gòu)也存在許多缺點:由于磚石的體積大、自重大砌筑用的砂漿粘結(jié)力較弱因此結(jié)構(gòu)的抗拉、抗彎、抗剪性能較低,抗震性能差;磚石一般體積大、自重大所以材料不易運輸生產(chǎn)率較低。
3.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仿古建筑是指仿古建筑的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件為鋼筋混凝土材料建造的仿古建筑結(jié)構(gòu)。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有較好的整體性、可模性、耐久性及耐火性而且其工程造價較低所以是仿古建筑中使用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。
鋼筋混凝土可以根據(jù)需要澆注成各種仿古結(jié)構(gòu)構(gòu)件,能夠較好的重現(xiàn)古建筑的外形,鋼筋混凝土材料易于運輸,建造成本較低,建好后具有良好的耐久性、耐火性、抗震性。
3.4鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)仿古建筑是指仿古結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由熱軋型鋼、鋼板或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的仿古建筑結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的特點主要有:材料強度高、韌性和塑性好;制造施工簡便,施工周期短;鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,有較好的抗震性能;鋼材材質(zhì)均勻,符合力學(xué)計算的假定;可重復(fù)利用,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。但鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性差、耐熱不耐火、造價成本高使得鋼結(jié)構(gòu)在仿古建筑應(yīng)用中有許多局限性。
4.仿古建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計理論
仿古建筑在結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時設(shè)計人員通過對工程實際經(jīng)驗的總結(jié)提出了“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準的設(shè)防標準,這是為了保證人們生命安全同時兼顧經(jīng)濟節(jié)約的設(shè)計原則,以概率論為基礎(chǔ)提出的設(shè)計方法。 第一水準是考慮多遇地震,結(jié)構(gòu)在使用期間,遭遇這類強度較低的地震頻率較高。在遭遇這類地震時結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)不損壞且不需要修理,這就要求結(jié)構(gòu)在遭遇這類地震下應(yīng)處于彈性狀態(tài),可以假定服從線性彈性理論,用彈性反應(yīng)譜進行結(jié)構(gòu)的地震作用計算,截面設(shè)計應(yīng)滿足承載力要求,并控制結(jié)構(gòu)彈性變形符合要求。第二水準是考慮基本烈度設(shè)防地震,結(jié)構(gòu)在遭遇基本烈度的地震作用時,允許整體結(jié)構(gòu)達到或超過屈服極限,產(chǎn)生一定的彈塑性變形(這時鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生裂縫),結(jié)構(gòu)依靠自身的塑性變形消耗地震產(chǎn)生的能量,從而使結(jié)構(gòu)可以保存下來,經(jīng)過維修結(jié)構(gòu)依然可以使用。在這類地震作用下,結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。第三水準是考慮罕遇地震在罕見強烈地震作用下,結(jié)構(gòu)進入較大的彈塑性變形狀態(tài),部分結(jié)構(gòu)破壞,但應(yīng)避免結(jié)構(gòu)的整體倒塌,保證生命安全,在罕遇地震的作用下結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計則完全是為了防止結(jié)構(gòu)倒塌的設(shè)計。
5.仿古建筑的設(shè)計方法
古建筑的設(shè)計及施工主要以不斷積累的經(jīng)驗、方法為主。仿古建筑在設(shè)計要做到神形兼?zhèn)洌捅仨毎凑展沤ㄖY(jié)構(gòu)形式及尺寸模數(shù)進行設(shè)計。然后根據(jù)現(xiàn)代現(xiàn)行的抗震規(guī)范進行計算、設(shè)計保證結(jié)構(gòu)的可靠性及安全性。最后運用現(xiàn)代計算機技術(shù)進行建模、計算分析。只有這樣才能保證仿古建筑既滿足古建筑的外觀樣式又能滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的抗震以及安全需要。在仿古建筑設(shè)計最開始時,設(shè)計人員根據(jù)建筑的作用、整體美觀效果來確定仿古建筑的屋面形式、外形尺寸、屋面舉折情況等,然后根據(jù)仿古建筑的建筑模數(shù)確定各構(gòu)件的幾何尺寸將整體結(jié)構(gòu)的建筑模型確定下來,最后根據(jù)簡化結(jié)構(gòu)模型計算,并用計算機對結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力驗算,復(fù)核各結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否滿足承載力以及抗震需要。
6.結(jié)束語
仿古建筑沿用了傳統(tǒng)古建筑的樣式,采用現(xiàn)代先進的設(shè)計、施工、材料技術(shù),使得仿古建筑既能展現(xiàn)傳統(tǒng)古建筑的宏偉氣勢,有具有現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的可靠性、安全性。這是將傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代先進技術(shù)的完美結(jié)合,相信隨著經(jīng)濟文化的發(fā)展仿古建筑的使用將更為廣泛,所以仿古建筑必然會在建筑領(lǐng)域獲得光明的前景。
現(xiàn)代主義建筑大多數(shù)都是強調(diào)使用功能性,很少去強調(diào)建筑的裝飾性。那么從建筑的形式和意義去分析,商業(yè)街的仿古建筑應(yīng)屬于后現(xiàn)代主義。而且很多商業(yè)街在進行仿古建筑設(shè)計時,也運用了各種各樣紛繁復(fù)雜的傳統(tǒng)元素。如果仿古商業(yè)街能夠充分地考慮到地域文化和傳統(tǒng)內(nèi)涵,那么商業(yè)街建筑就可以成為文化傳承的主要載體。
1.2仿古商業(yè)街的商業(yè)性
商業(yè)街的根本目的就是實現(xiàn)商業(yè)利益。因此,更多的開發(fā)商將商業(yè)街的設(shè)計采用仿古建筑是為了實現(xiàn)經(jīng)濟效益。作為一條商業(yè)街,首先要在使用功能上遵循功能合理性,然后再進行考慮仿古性建筑設(shè)計。如果要建設(shè)仿古商業(yè)街,那么首先需要考慮以下幾個方面的問題,如何仿古、仿古的意義、仿古所傳承的文化內(nèi)容是什么等,以此來凸顯仿古的真正用意?,F(xiàn)代人們?yōu)楹午姁郯倌甑奈幕虡I(yè)街,因為其更多的承載著一個城市的文化內(nèi)涵。其就像現(xiàn)代社會的人們吃慣了大魚大肉,如果去吃一些野菜的話,就會有一種不一樣的感受。因此,需要去考慮生長在鋼筋混凝土建筑里的人們真正想要的是什么建筑,如果更好地將地域文化和傳統(tǒng)內(nèi)涵展現(xiàn)給人們,這些才是仿古商業(yè)街必須去面對的問題。
2現(xiàn)代商業(yè)街仿古建筑方法
2.1拆除重造
將舊建筑進行整體拆除,然后在拆除的位置上按照設(shè)計的年代風(fēng)格進行重建。這種拆除重建的方法,從設(shè)計方和施工方的角度而言,不但可以節(jié)約時間,而可以節(jié)約大量的資金。首先,對舊街道房屋進行整體拆除的話,設(shè)計者就相當(dāng)于在一片空地上進行設(shè)計,根本不需考慮如何更好地保護文物。另外,新的商業(yè)街設(shè)計風(fēng)格可以按照某一個年代的風(fēng)格進行統(tǒng)一規(guī)劃,這樣就可以在人力和物力節(jié)約大量成本。這種拆除重建的方法固然有自身的優(yōu)勢,然而它也抹殺了人們對舊街道一些記憶,將傳統(tǒng)建筑文化的底蘊進行了“拆除”。換而言之,這些百年老街可以認為是一筆重要的文化遺產(chǎn),其不屬于某一代人的,任何人都沒有權(quán)利將之摧毀。
2.2局部改造
局部改造就是在保留一些原建筑的基礎(chǔ)上,對一些局部外觀進行改造,或者是對舊街道進行整體的景觀規(guī)劃。這也是很多旅游景點慣用的方法,例如我院設(shè)計的文殊坊,文殊坊是國內(nèi)最集中的禪文化中心之一,匯集了千年古寺文殊院,道教圣地五岳宮以及愛道堂、金沙庵等多處古跡,被譽為“都市禪林”。
3解析仿古商業(yè)街設(shè)計失敗的原因
雖然,國內(nèi)商業(yè)街更多是采用仿古建筑設(shè)計,但是沒有繼承原有的傳統(tǒng)文化,以至于失去了原居民生活的氣息。讓人們感覺到商業(yè)街的仿古建筑大多只是流于形式,給人一種膚淺的感覺,也可以看作是換了外衣的便利商店而已。例如蘇州寒山寺古街改造工程,其主要是以具有1400多年歷史的蘇州寒山寺為中心,因為蘇州寒山寺是非常著名的佛教圣地,擁有著非常悠久的歷史和古香古味的建筑群。政府和開發(fā)商意識到蘇州寒山寺所能夠帶來的商業(yè)價值,于是在寒山寺的臨近地段進行了商業(yè)街規(guī)劃,建造出了一條在建筑風(fēng)格、比例等多方面都極為相似的仿古街道。從外觀上觀察,仿古商業(yè)街和寒山寺的建筑風(fēng)格是一致的,不存在任何不協(xié)調(diào)的地方。然而在蘇州寒山寺的仿古商業(yè)街的建造時,將原有的居民全部搬遷,失去了原有的生活氣息,而且出現(xiàn)了很多五花八門紀念品的商店,以至于后來的游客只認為這只是一個現(xiàn)代便利店而已。如果在進行現(xiàn)代商業(yè)街仿古設(shè)計時,更多是考慮風(fēng)土人情和傳統(tǒng)文化,而不僅僅是建筑風(fēng)格,那么商業(yè)街的仿古設(shè)計也會取得一定的成功。
1混凝土仿古建筑設(shè)計原則
在混凝土仿古建筑設(shè)計過程中,應(yīng)當(dāng)堅持以下基本原則。1.1節(jié)省建材木料從當(dāng)前國內(nèi)形勢來看,木材存量比較少,尤其是硬木,主要靠進口。從工程建設(shè)造價上來看,木結(jié)構(gòu)的建筑工程項目成本較高,不如混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑節(jié)約成本。實踐中,可用框架外包木板的方式做建筑結(jié)構(gòu)的梁枋,比如慈溪佛跡寺工程,就起到了小材大用的效果。從這一方面來講,在工程設(shè)計過程中,可借鑒但不能照用,建議用建筑模數(shù)對其進行設(shè)計,基本能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)建筑形制即可。1.2傳統(tǒng)建筑風(fēng)格的延續(xù)以屋頂檁條和桷板為例,利用混凝土進行支模澆筑,作業(yè)難度非常大。從傳統(tǒng)風(fēng)格的延續(xù)和經(jīng)濟性考慮,屋頂按照傳統(tǒng)方法進行施工建設(shè)。同時,室內(nèi)可利用木結(jié)構(gòu)進行裝修,以此來傳承傳統(tǒng)的建筑風(fēng)格,比如掛落、花罩等。在設(shè)計混凝土梁架時,應(yīng)當(dāng)充分考慮木構(gòu)架的性能,將梁、枋、柱穿插環(huán)節(jié)處理好。1.3設(shè)計方案應(yīng)當(dāng)便于施工建設(shè)仿古建筑構(gòu)件一般都非常的粗獷,很多精細裝飾無法做到木材施工效果。在工程設(shè)計過程中,應(yīng)當(dāng)盡可能地保留傳統(tǒng)風(fēng)格,簡化木裝飾,有效把握好混凝土建筑結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)形象之間的關(guān)系,方便施工建設(shè)。
2混凝土仿古建筑主結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點
在混凝土仿古工程施工建設(shè)過程中,涉及到很多方面的內(nèi)容和環(huán)節(jié),以下對主要的結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點進行分析。2.1柱與柱礎(chǔ)施工要點混凝土仿古建筑的柱子,通常是混凝土仿木結(jié)構(gòu),通過上漆仿木。在施工建設(shè)過程中,利用耐水原子灰進行打底找平,然后再涂兩遍紅色的亞光漆,就能夠呈現(xiàn)出木柱效果;同時,也可以利用外墻防水聚氨酯仿古漆,并且在漆底扇灰摻加一定量的纖維素。對于混凝土柱而言,可利用面層貼木條和木板的方式來仿造木柱。在傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)中,有瓜棱柱,其采用包鑲等手法將幾條柱拼接成一根大柱,既美觀又省料、承重。在混凝土仿古建筑施工建設(shè)過程中,可借鑒該種方法,中間是混凝土大柱,周圍包上若干個小木柱。以嶺南地區(qū)為例,多數(shù)傳統(tǒng)的柱礎(chǔ)收腰都非常的小,此時混凝土柱難以有效地從柱礎(chǔ)穿過,建議利用鋼管從柱礎(chǔ)穿過,然后與基礎(chǔ)相互承接起來。完成基礎(chǔ)施工以后,將空心柱礎(chǔ)與基礎(chǔ)套接起來,鋼管向上伸出來,然后再與柱鋼筋相連接。在實際施工操作過程中,應(yīng)當(dāng)先對柱礎(chǔ)進行校核,做好相關(guān)保護措施,后續(xù)澆灌柱。再以江南北方地區(qū)為例,柱礎(chǔ)一般為圓鼓狀,能夠?qū)砂曛A(chǔ)緊緊地貼在柱上,大悲禪院即為典型代表。2.2墻面施工要點對于傳統(tǒng)的建筑墻體而言,其墻體主要采用青磚墻建造。在設(shè)計過程中,只需對面層進行仿古處理即可,而且內(nèi)部全部按照現(xiàn)代方式進行砌筑。以江南地區(qū)為例,傳統(tǒng)墻體多為白灰形,在砌完墻體以后,面層直接抹灰即可。對于我國北方及嶺南地區(qū)而言,墻體一律是清水磚墻,在混凝土仿古建筑施工過程中,面層利用青磚片貼黏即可,青磚片質(zhì)感、色澤均與青磚類似。在仿青磚墻施工建設(shè)過程中,將青磚切成三片,并且將切片貼在墻體之上,效果接近傳統(tǒng)效果。2.3梁架施工要點混凝土仿古建筑的梁架以混凝土結(jié)構(gòu)為主,其施工要點如下:①雛形建造?;炷量蚣芙梃b傳統(tǒng)建筑形式進行簡化施工,梁架的截面為矩形,規(guī)格盡量與傳統(tǒng)尺寸接近。②塑形??蚣芙ǔ梢院?,將水泥、石灰和砂子按3∶1∶3的比例進行配制,并將混合砂漿均勻地涂抹在框架之上。根據(jù)仿梁架塑形,梁架形式盡可能地簡單化。③上漆。根據(jù)設(shè)計方案,各部位按計劃上漆。在對梁架上漆時,可參照混凝土柱的上漆操作方法。在梁架細部位置處理過程中,傳統(tǒng)的梁頭、短柱和梁底等均有雕花工藝,混凝土仿古建筑可在塑形過程中稍作修正。比如,在需雕花處鑲嵌細木條,塑形后取下木條,并進行簡單雕花。如果混凝土仿古建筑的梁枋截面較之于傳統(tǒng)形式有較大的差距,則可將梁枋進行亞字形處理,并且在構(gòu)件的兩側(cè)中部位置鑲嵌木條,成型后再將其取下即可。2.4屋頂施工要點對于傳統(tǒng)建筑而言,屋架多由檁條和屋面木基層構(gòu)成,比較節(jié)省木料。對于混凝土板屋結(jié)構(gòu)而言,屋面板一般都是混凝土板,而且上面鋪設(shè)的是傳統(tǒng)風(fēng)格的瓦面;同時,在室內(nèi)做吊頂,要將混凝土板掩蓋住;檐口位置處理也非常的重要,檐口處建議改用木構(gòu)屋面形式,但需嚴格處理不同屋面之間的接口。檐口用混凝土板,然后在板下釘上仿古木椽條。2.5斗拱施工要點在仿古建筑施工建設(shè)過程中,必須安裝斗拱結(jié)構(gòu),目前很多現(xiàn)代的工程項目也采用斗拱作為裝飾。需要說明的是,不同的年代、地域,建筑中的斗拱結(jié)構(gòu)和特點也不盡相同,斗拱施工安裝過程中主要包括現(xiàn)澆與預(yù)制兩部分。2.5.1現(xiàn)澆斗拱該種斗拱結(jié)構(gòu)形式相對比較簡單,而且斗拱的尺寸也非常的大。仿唐建筑,比如西安的大唐芙蓉園建筑群等采用了該種方式,整體性非常好,但是施工難度較大,模具損耗比較大。2.5.2預(yù)制斗拱在該種斗拱施工建設(shè)過程中,既可以采用混凝土、木材,又可以采用陶制構(gòu)件,其尺寸比較小,而且施工較為復(fù)雜,整個施工過程按單元進行排列組裝。以珠海圓明新園為例,其外立面就采用了裝飾拱、插拱,整體效果比較好。
3結(jié)束語
總而言之,混凝土仿古建筑是當(dāng)前和外來建筑市場發(fā)展的一種趨勢,發(fā)展前景比較好,其中既有傳統(tǒng)的藝術(shù)傳承,又有現(xiàn)代建筑的安全性、牢靠性,值得推廣和應(yīng)用。
參考文獻
[1]王偉.鋼筋混凝土仿古建筑的施工質(zhì)量控制分析[J].黑龍江科技信息,2015(12).
1、引言
雖然中國的古建筑經(jīng)歷了長達了數(shù)千年的演變過程,但其固有的特點及風(fēng)格并沒發(fā)生多大的變化,形成了世界上獨一無二的建筑風(fēng)格,堪稱為世界建筑史上一顆璀璨的明珠。中國古建筑的主要建筑材料為木材,在選用材料、處理平面和外觀設(shè)計等多個方面都具有自己獨特的風(fēng)格。但隨著科技的進步和社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,以木材為主的建筑物的缺點也越來越明顯,比如:木材容易腐爛且防火性能差等,而新的建筑材料可以有效地克服這些缺點,為了延長建筑物的使用壽命,新的建筑材料越來越多的被應(yīng)用到仿古建筑中,既傳承了中國古代建筑文化藝術(shù),也提高了仿古建筑物的質(zhì)量和使用壽命。如今的 仿古建筑汲取了中國古建筑優(yōu)良的一面,并將它不斷發(fā)展完善。以下本文將來談?wù)勗诜鹿沤ㄔO(shè)中應(yīng)注意的一些事項。
2、工程概況
某建筑物始建于五代時期,距今已經(jīng)有一千多年的歷史,現(xiàn)有的建筑規(guī)模已不能滿足相關(guān)事業(yè)的發(fā)展需要,經(jīng)相關(guān)部門研究決定,自2004年開始對其進行修復(fù)擴建,大悲殿就是該項工程中的一項。大悲殿為南方單層雙重檐仿古建筑,建筑面積1200m?,總高度25m,面闊七間,共37.8m,進深六間,共30.6m。屋頂形式為歇山頂,黃色琉璃瓦鋪蓋,飛檐翹角,氣魄雄偉,檐下為七踩斗拱?!∈覂?nèi)采用露明造,使空間更高大、更寬敞。
3、仿古建筑的定義
仿古建筑是指在建筑形式上較忠實地模仿傳統(tǒng)建筑,并保證建筑外觀基本上反映傳統(tǒng)建筑的主要特征,其結(jié)構(gòu)、材料及施工技術(shù)方面均反映近現(xiàn)代建筑的主要特征,是近現(xiàn)代的建筑作品。
現(xiàn)今的仿古建筑物一般都是由鋼筋混凝土為主要材料建成的,并使用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ蛊溥_到仿古的目的。一般人認為,完全按照古建筑的外觀來建筑新的建筑物就是所謂的仿古建筑,其實不然。對于仿古建筑要滿足一下三個要求:
a 建筑物必須存在以下三個部分,即臺基、屋身以及屋頂,而且建筑物的主題部分的屋頂必須是傳統(tǒng)形式。
b 臺基、屋身以及屋頂之間的比例必須與古建筑物的比例相接近。
c 建筑物的外觀要在一定程度上能夠反映股建筑的結(jié)構(gòu)特征及裝飾風(fēng)格。
符合以上三個條件,才可被 稱為是仿古建筑。不可以將那些只包含了一點傳統(tǒng)建筑物的色彩,或者那些在建筑風(fēng)格上與傳統(tǒng)建筑物有點相似的新建筑物就稱為仿古建筑。
4、中國古建筑物的特點及設(shè)計要求
4.1 中國古建筑物的特點
中國的古建筑物一般都是以木材為主要材料的一種木構(gòu)架結(jié)構(gòu),布局看似平常,實則層次豐富,均衡對稱,空間結(jié)構(gòu)井條有序,各個部分都有明確的分工,承重結(jié)構(gòu)布置合理;在對古建筑進行設(shè)計和施工的過程中,各個部位的形狀、大小及制作方法都有明確的要求。不僅如此,古時的建筑師們還設(shè)計了多種獨具風(fēng)格建筑形式,并且通過合理的裝飾方法,使建筑物顯得即莊重又華麗。中國古建筑物的結(jié)構(gòu)形式有很多種,包括疊梁式、 穿斗式、井干式等。
4.2 仿古建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般要求
如今的仿古建筑物大多使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而不是木結(jié)構(gòu),為了使得建筑物在裝飾之后的外觀效果能達到模結(jié)構(gòu)的程度,仿古建筑物在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要滿足以下幾個要求:
4.2.1 模數(shù)要求和構(gòu)件定型化
建筑物中各個受力構(gòu)件的大小和形狀都要滿足古建筑的模數(shù)的要求。其他各傳力構(gòu)件也要嚴格按照古建筑物中各構(gòu)件的形狀和尺寸來確定。
4.2.2 屋面造型要求
建筑物屋面各部位的變化要明顯,對其構(gòu)造也有很高的要求,構(gòu)架體系可使用步架和舉架的方法進行處理,以達到屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平緩的效果,將中國古建筑獨特的一面完全展現(xiàn)出來。
4.3 在建筑結(jié)構(gòu)中有許多構(gòu)件具有獨特的裝飾作用,主要包括斗拱和雀替兩種。
4.3.1 斗拱
在斗拱中有一個方型的底座叫做斗,上面的船形木塊叫做拱。斗拱是古建筑中一種獨特的型制,處于柱子和木結(jié)構(gòu)梁之間,它的主要作用是傳導(dǎo)屋面的荷載、加大屋檐挑出的長度、以及吸收地震的能量等?!τ谌缃竦姆鹿沤ㄖ飦碚f,斗拱主要起著裝飾的作用。
4.3.2 雀替
用于額枋,與檐柱相交處,類似于三角形,在其表面一有雕有裝飾的構(gòu)件。其主要作用是縮短梁枋的凈跨距離、輔助拉結(jié)和裝飾等。
5、仿古建筑在防雷檢測中常見的問題及對策
5.1 接閃器未按照規(guī)范要求安裝
仿古建筑物的天面設(shè)計一般使用尖頂、斜屋檐等。接閃器得形式一般是明敷避雷針與避雷帶相組合。依據(jù)要求,在建筑物的眾多易受雷擊的部位都應(yīng)設(shè)置避雷帶,并在突出部分加設(shè)壁壘小針。但有時考慮其外觀的影響,在有些應(yīng)該安裝避雷針的地方并沒有安裝,從而使一些易受雷擊的部位不在接閃器的保護范圍之內(nèi),當(dāng)雷擊侵襲的時候,很容易導(dǎo)致這些部位的瓦片、混凝土塊等構(gòu)件的脫落,再次對行人造成傷害。為了減少這樣的傷害,必須安裝應(yīng)有的避雷針。有些仿古建筑物為了滿足亮化的要求,在天面安裝了一些彩燈線路,部分線路還直接纏繞在接閃器上,受到雷擊時,電流會通過彩燈線路竄入電源線路中,對連接在電源線路上的其他用電設(shè)備造成損害。
5.2 明敷引下線沒有考慮觸電壓的危害
為了避免觸電壓對人體構(gòu)成危害,相關(guān)部門明確規(guī)定明敷引下線在地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地線應(yīng)采取暗敷或橡膠管等保護措施。此外,還應(yīng)沿建筑均勻布置盡可能多的引下線,以引下線的分流系數(shù),降低每根引下線中的雷電流,降低雷電反擊的概率。
5.3 接地裝置沒有注意跨步電壓的危害
山地的土壤電阻率比較高,一般會在建筑的四周埋設(shè)人工接地裝置,以降低仿古建筑物防雷裝置的接地電阻。然而山地石多土少,接地裝置一般埋設(shè)較淺,對于此類的接地裝置檢測時,應(yīng)重點注意其是否沿建筑外沿構(gòu)成環(huán)形回路,埋深深度是否足夠,必須的絕緣措施是否妥當(dāng)。
5.4 仿古建筑內(nèi)的電子信息設(shè)備沒有考慮防雷措施
在大多數(shù)公園內(nèi)都安裝有多種電氣裝置,此類電氣裝置多數(shù)安裝不合理,使得這些裝置極易受到雷擊。在對其進行檢測時,要使電氣線路在進入建筑前埋地敷設(shè)大于10m,并在建筑的進出口處安裝電涌保護器。
5.5 其他注意事項
為了消除由雷電而導(dǎo)致的電位差,在仿古建筑物內(nèi)必須實行等電位連接的方式。所有金屬構(gòu)件都應(yīng)等電位連接起來,并可靠接地。位于仿古建筑旁的大樹也應(yīng)該設(shè)有雷電安全警示牌,指引游客選擇正確的避雷措施。
6、結(jié)語
仿古建筑是建筑業(yè)的重要組成部分,盡管其建造難度比較大,但是只要我們不斷總結(jié)傳統(tǒng)建筑設(shè)計的有點病將其發(fā)揚光大,同時正確利用現(xiàn)有的高科技和材料加以改造,使之產(chǎn)生美的吸引力,那么我們的仿古設(shè)計能力一定可以邁上更高的平臺。
參考文獻:
[1]鄭鍵雄,林世祺;論仿古建筑在防雷檢測中的常見問題及對策[J];新建設(shè);2011年7期
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
中國古代建筑以木結(jié)構(gòu)居多.木結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點,倒如卯榫結(jié)合整體抗震、雕粱唾棟藝術(shù)純粹、單體組合空間豐富等;但也有許多致命的缺點,例如取材匱乏、腐朽老化、制作復(fù)雜、單體空間單調(diào)等。現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如何合理化、規(guī)律化的在古建筑中應(yīng)用,使現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的仿古建筑既保持濃郁的中國古代特色又能摒棄木結(jié)構(gòu)的致命缺點,是值得研究的課題。
二、現(xiàn)代設(shè)計中仿古建筑的特點分析
1.現(xiàn)代設(shè)計中仿古建筑的概念簡述
中國建筑文化歷史悠遠,形成獨特,建筑物造型優(yōu)美,結(jié)構(gòu)嚴謹,宏偉中不失細膩,莊嚴中不失優(yōu)雅。而“仿古建筑”一詞正式起源于20世紀50年代,但直到上世紀末學(xué)術(shù)界在理論上的探討, 褒貶不一, 可以說它經(jīng)歷了一個坎坷不平的產(chǎn)生發(fā)展和成熟的過程。
仿古建筑形式有廣義和狹義之分, 廣義的仿古建筑形式是指利用現(xiàn)代建筑材料或傳統(tǒng)建筑材料, 對古建筑形式進行符合傳統(tǒng)文化特征的再創(chuàng)造。狹義的仿古建筑形式是指利用傳統(tǒng)建筑材料, 在特定范圍內(nèi)對古建筑的復(fù)原,嚴格講屬于文物修復(fù)范疇。
2.仿古建筑的特點簡述
仿古建筑通俗點講既是用現(xiàn)代的施工工藝體現(xiàn)古代建筑的外形。而我們知道由于古代建筑材料和理論的局限性,古建筑并不存在高層結(jié)構(gòu);故而現(xiàn)今的仿古建筑多以單層和多層為主。眾所周知,現(xiàn)代多層建筑多為砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)。所以在仿古建筑中以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。
(一)中國古代建筑特點體現(xiàn)在使用木材作為主要建筑材料,并保持構(gòu)架制原則。為了保護木材,表面需加油漆,在長期的發(fā)展演變中,中國古代建筑形成獨具特色的彩畫制度,令世人嘆為觀止。鑒于木結(jié)構(gòu)的耐火性很差且使用周期短,在現(xiàn)今建筑中已經(jīng)不提倡使用;而構(gòu)架制的結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)在的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)極為相似:傳力途徑明確,主體的承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)分開。這就說明框架結(jié)構(gòu)是最能體現(xiàn)古建筑精髓的結(jié)構(gòu)形式。這也為室內(nèi)空間的靈活布局創(chuàng)造了條件。
(二)中國古代建筑中,常用多種多樣的罩、掛落、隔扇、屏等自由靈活地分隔室內(nèi)空間。但彩畫制度這一形式在現(xiàn)今的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中也只能通過外貼或噴繪等裝修手段才能達到。
(三)中國古代建筑創(chuàng)造并使用斗拱結(jié)構(gòu)形式,斗拱是中國古代建筑體系中所特有的形制,它既是梁和柱之間傳遞荷載以及承擔(dān)抗震作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,又以其自身優(yōu)美、華麗的造型而成為建筑的主要裝飾構(gòu)件。集結(jié)構(gòu)功能與裝飾功能為一體的精華所在。隨著現(xiàn)代結(jié)構(gòu)形式及建筑材料的發(fā)展,斗拱這一重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)用在仿古建筑中時已經(jīng)失去了原有的實質(zhì)性作用,而僅僅作為一種具有觀賞性的裝飾構(gòu)件。但是它作為古建筑的代表性構(gòu)件是不可或缺的。
(四)中國古代建筑組群大多以庭院為組合單位:單體建筑沿周邊布置,圍合成中間的庭院。這樣的庭院整體風(fēng)格是內(nèi)向的:內(nèi)部開敞而富于變化,外觀較封閉。按照中國的封建禮制觀念,庭院強調(diào)中軸對稱布局,以突出主體建筑,并求得整體的平衡。正是由于這種理念,古代建筑的單體建筑形式也是高度統(tǒng)一,無論是宮殿、寺廟、住宅等,不論其規(guī)模大小,外觀體形皆由臺基、屋身和屋頂三部分組成。這些特點難免單調(diào),也在一定程度上限制了古建筑的多樣性,而古代建筑師則從建筑組群沿軸線作多層次的縱身布局,從而使庭院變化豐富多彩的。而在古代園林的設(shè)計中這些特點并不明顯,原因是中國古代園林建筑以“師法自然”為原則,極盡自由靈活之能事。這才有了現(xiàn)在我們熟知的各式園林。
三、現(xiàn)代設(shè)計在仿古建筑中的應(yīng)用
仿古建筑中應(yīng)盡可能的以現(xiàn)在設(shè)計方式來使得各個方面的特點得到顯示。中國古建筑中以明清時期的蘇式園林古建最具代表性,也最為人們熟知;所以在仿古建筑形式中以仿明清蘇式古建為主。仿古建筑的主受力構(gòu)件大體可分為:柱、梁、桁、檁、椽。傳力方向為:屋面椽檁桁梁柱;途徑明確,受力簡單。筆者將以一個簡單的仿古建筑設(shè)計做出分析。
1.景點的整體規(guī)劃
如圖1,該景點是為紀念一個上古凰落架”的傳說依山而建。簡單地分為兩個標高平臺。
首層平臺是一個小型的游園,二層平臺是圍繞一顆老梧桐樹的紀念游園。兩個高差所形成的兩個立面采用漢閼組合造型,第一立面兩組組合,中間設(shè)神道,通過神道臺階上至第一層游園平臺,該平臺采用對稱手法完成以鋪裝、落差廣場、旱地噴泉等要素組合的休閑廣場;第二立面一組組合,中間設(shè)過門閥門,闋門兩側(cè)分列兩組閣和宮墻,通過闋門上至二層紀念平臺。該平臺上設(shè)紀念亭和老梧桐樹遙相對應(yīng)。其間夾雜綠化、鋪裝、廊道、水池等園林設(shè)計因素。
2.單體設(shè)計
如圖2,漢闋的造型古樸剛勁,別名鳳闋,能夠很好地突出該景點紀念。鳳凰落架”的古老傳說。將單體的闐分體量大小,前后不一地組臺在一起形成立面造型就要求單體的闊比例及大的構(gòu)件仿古特點明顯,且利于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)施工。
設(shè)計中通過對古代漢鬩造型有選擇取舍,強調(diào)大形體的同時忽略某些結(jié)構(gòu)細部,盡量通過小型裝飾構(gòu)件體現(xiàn)古樸的昧道。單閆分上下兩層檐,中間是空口回音腔體,內(nèi)置風(fēng)鈴致枚,每當(dāng)山風(fēng)吹過鈴聲清脆引人尋覓。戧脊、覆瓦條等構(gòu)件粗拙剛勁.線條挺拔。雙層闋頂面覆墨綠琉璃平瓦,其余外露面鋪青灰陶土磚。闋體正面中間置古式青銅浮雕??傮w組合色調(diào)以青灰的闋墻、青灰的鋪裝地面、墻上銅制金屬花箍、古松柏、紅綠的花草構(gòu)成既莊重又活潑的紀念場所。單體組合方面通過闋體的高低、前后錯落,材質(zhì)的轉(zhuǎn)換,橫向豎向線條的對比,墻體古式花盆的點綴形成單體的統(tǒng)一,豐富的多角度觀感組合立面。
3.結(jié)構(gòu)分析
如何用現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)百分之百解決建筑設(shè)計的思路,在基礎(chǔ)承載、基礎(chǔ)形式、墻體形式、闋頭形式、細部構(gòu)件等方面分別對待,既要考慮安全合理.又要考慮經(jīng)濟實用。由于該地盛產(chǎn)石灰石,所以在基礎(chǔ)和墻體上采用了M7.5水泥砂漿漿砌MU20石灰石,在圍頭標高范圍內(nèi)采用了內(nèi)部框架,兩層檐板和豎向腔板從框架梁上以折板的形式挑出,板厚100 mm,壬10配筋,根部由于雙層板厚承載剪力不是問題,主要荷載考慮板自重、瓦板重量、風(fēng)荷載、雪荷載。內(nèi)部框架柱基礎(chǔ)伸人漿砌石灰石滿足錨固,并每隔800mm環(huán)形拉結(jié)一道框架梁,框架梁內(nèi)側(cè)挑出基礎(chǔ)板,上漿砌石灰石作為壓載。且為防止風(fēng)的側(cè)向力,必須在框架基礎(chǔ)上砌夠足夠壓載的石灰石,防止闋頭的側(cè)傾。其余戧脊等構(gòu)件按照加工尺寸,用細石混凝土9號鉛絲做骨架,壁厚15 mm,預(yù)制后,焊接在相應(yīng)位置的預(yù)埋鐵件上。外露裝飾分90采用鋪裝、抹面涂料、斬假石等做法。
四、結(jié)束語
通過對現(xiàn)代設(shè)計在仿古建筑中的應(yīng)用案例分析,對現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的仿古建筑借助古老傳說的優(yōu)美意境,和諧地與景觀規(guī)劃有機地融為一體有了淺顯的認識和大膽的嘗試。該景點建筑建成后,給人以建筑總體布置。彰顯雄渾大氣,單體建筑突出沉穩(wěn)厚重,細部裝飾刻意精雕細琢的感覺,是謂成功的現(xiàn)代設(shè)計思路,同時也成為人們在閑暇時觀賞、游覽、休閑、散步的理想場所
參考文獻:
[1]牛毅勝 淺析現(xiàn)代設(shè)計在仿古建筑中的應(yīng)用 [期刊論文] 《山西建筑》 -2007年28期
[2]張向東 肖勝利 夏琪谷 洪勛 馬學(xué) 仿古建筑地震災(zāi)后重建施工技術(shù) [期刊論文] 《施工技術(shù)》 ISTIC PKU -2011年6期
[3]張福萍 仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實例簡介 [期刊論文] 《煤炭工程》 PKU -2003年9期
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
一、前言
文章對現(xiàn)代設(shè)計中仿古建筑的特點進行了介紹,對仿古建筑的定義及設(shè)計要求進行了闡述,通過分析,并結(jié)合自身實踐經(jīng)驗和相關(guān)理論知識,對現(xiàn)代設(shè)計在仿古建筑中的應(yīng)用進行探討,具有一定的借鑒意義。
二、現(xiàn)代設(shè)計中仿古建筑的特點分析
1.現(xiàn)代設(shè)計中仿古建筑的概念簡述
中國建筑文化歷史悠遠,形成獨特,建筑物造型優(yōu)美,結(jié)構(gòu)嚴謹,宏偉中不失細膩,莊嚴中不失優(yōu)雅。而“仿古建筑”一詞正式起源于20世紀50年代,但直到上世紀末學(xué)術(shù)界在理論上的探討,褒貶不一,可以說它經(jīng)歷了一個坎坷不平的產(chǎn)生發(fā)展和成熟的過程。
仿古建筑形式有廣義和狹義之分,廣義的仿古建筑形式是指利用現(xiàn)代建筑材料或傳統(tǒng)建筑材料,對古建筑形式進行符合傳統(tǒng)文化特征的再創(chuàng)造。狹義的仿古建筑形式是指利用傳統(tǒng)建筑材料,在特定范圍內(nèi)對古建筑的復(fù)原,嚴格講屬于文物修復(fù)范疇。
2.仿古建筑的特點簡述
仿古建筑通俗點講既是用現(xiàn)代的施工工藝體現(xiàn)古代建筑的外形。而我們知道由于古代建筑材料和理論的局限性,古建筑并不存在高層結(jié)構(gòu);故而現(xiàn)今的仿古建筑多以單層和多層為主。眾所周知,現(xiàn)代多層建筑多為砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)。所以在仿古建筑中以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。
(1)中國古代建筑特點體現(xiàn)在使用木材作為主要建筑材料,并保持構(gòu)架制原則。為了保護木材,表面需加油漆,在長期的發(fā)展演變中,中國古代建筑形成獨具特色的彩畫制度,令世人嘆為觀止。鑒于木結(jié)構(gòu)的耐火性很差且使用周期短,在現(xiàn)今建筑中已經(jīng)不提倡使用;而構(gòu)架制的結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)在的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)極為相似:傳力途徑明確,主體的承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)分開。這就說明框架結(jié)構(gòu)是最能體現(xiàn)古建筑精髓的結(jié)構(gòu)形式。這也為室內(nèi)空間的靈活布局創(chuàng)造了條件。
(2)中國古代建筑中,常用多種多樣的罩、掛落、隔扇、屏等自由靈活地分隔室內(nèi)空間。但彩畫制度這一形式在現(xiàn)今的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中也只能通過外貼或噴繪等裝修手段才能達到。
(3)中國古代建筑創(chuàng)造并使用斗拱結(jié)構(gòu)形式,斗拱是中國古代建筑體系中所特有的形制,它既是梁和柱之間傳遞荷載以及承擔(dān)抗震作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,又以其自身優(yōu)美、華麗的造型而成為建筑的主要裝飾構(gòu)件。集結(jié)構(gòu)功能與裝飾功能為一體的精華所在。隨著現(xiàn)代結(jié)構(gòu)形式及建筑材料的發(fā)展,斗拱這一重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)用在仿古建筑中時已經(jīng)失去了原有的實質(zhì)性作用,而僅僅作為一種具有觀賞性的裝飾構(gòu)件。但是它作為古建筑的代表性構(gòu)件是不可或缺的。
三、仿古建筑的定義及設(shè)計要求
1.仿古建筑的定義
仿古建筑是指在建筑形式上較忠實地模仿傳統(tǒng)建筑,并保證建筑外觀基本上反映傳統(tǒng)建筑的主要特征,其結(jié)構(gòu)、材料及施工技術(shù)方面均反映近現(xiàn)代建筑的主要特征,是近現(xiàn)代的建筑作品。
2.中國古建筑庭院式的組群布局
從古代文獻記載,繪畫中的古建筑形象一直到現(xiàn)存的古建筑來看,中國古代建筑在平面布局方面有一種簡明的組織規(guī)律,這就是每一處住宅、宮殿、官衙、寺廟等建筑,都是由若干單座建筑和一些圍廊、圍墻之類環(huán)繞成一個個庭院而組成的。一般地說,多數(shù)庭院都是前后串連起來,通過前院到達后院,這是中國封建社會“長幼有序,內(nèi)外有別”的思想意識的產(chǎn)物。古人曾以“侯門深似海”形容大官僚的居處,就都形象地說明了中國建筑在布局上的重要特征。
3.仿古建筑的設(shè)計要求
如今的仿古建筑物大多使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而不是木結(jié)構(gòu),為了使得建筑物在裝飾之后的外觀效果能達到模結(jié)構(gòu)的程度,仿古建筑物在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要滿足以下幾個要求:
(1)模數(shù)要求和構(gòu)件定型化
建筑物中各個受力構(gòu)件的大小和形狀都要滿足古建筑的模數(shù)的要求。其他各傳力構(gòu)件也要嚴格按照古建筑物中各構(gòu)件的形狀和尺寸來確定。
(2)屋面造型要求
建筑物屋面各部位的變化要明顯,對其構(gòu)造也有很高的要求,構(gòu)架體系可使用步架和舉架的方法進行處理,以達到屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平緩的效果,將中國古建筑獨特的一面完全展現(xiàn)出來。
(3)在建筑結(jié)構(gòu)中有許多構(gòu)件具有獨特的裝飾作用,主要包括斗拱和雀替兩種:
①斗拱
在斗拱中有一個方型的底座叫做斗,上面的船形木塊叫做拱。斗拱是古建筑中一種獨特的型制,處于柱子和木結(jié)構(gòu)梁之間,它的主要作用是傳導(dǎo)屋面的荷載、加大屋檐挑出的長度、以及吸收地震的能量等。對于如今的仿古建筑物來說,斗拱主要起著裝飾的作用。
②雀替
用于額枋,與檐柱相交處,類似于三角形,在其表面一有雕有裝飾的構(gòu)件。其主要作用是縮短梁枋的凈跨距離、輔助拉結(jié)和裝飾等。
四、現(xiàn)代設(shè)計在仿古建筑中的應(yīng)用
1.古建筑一直采用木構(gòu)架為主要的受力體系,工程施工與設(shè)計主要以傳承的經(jīng)驗、方法為主?,F(xiàn)在出現(xiàn)了大量的以鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)為主要受力體系的仿古建筑。為了對古建筑模仿做到形似,就勢必遵照古建筑木結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和尺寸權(quán)衡,另外還得符合現(xiàn)代建筑規(guī)范要求。
按照現(xiàn)代力學(xué)理論進行簡化,運用現(xiàn)代計算工具進行建模、計算、分析。這樣將給建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求,在仿古建筑的設(shè)計之初,設(shè)計人員腦袋里已經(jīng)有了即將仿建的古建筑形式,是硬山、歇山還是攢尖,是卷棚還是正脊,開間、進深各為幾間,有沒有外廊,屋面舉折情況等等。
構(gòu)想出要仿取的純正古建筑具體情況,然后再根據(jù)古代建筑模數(shù)制度計算各種構(gòu)件的幾何尺寸,再根據(jù)簡化結(jié)構(gòu)簡歷結(jié)構(gòu)模型,運用現(xiàn)代結(jié)構(gòu)計算軟件計算其內(nèi)力,復(fù)核其截面是否滿足承載力要求。
2.大屋頂結(jié)構(gòu)設(shè)計
屋頂形式多樣,有重檐歇山、十字脊、頂、攢尖、四坡。大屋頂?shù)奈菝姘迨怯蓭锥握郯褰M成,在折板的轉(zhuǎn)折點,按照建筑的要求,主要區(qū)域直接設(shè)置鋼筋混凝土梁,局部次要區(qū)域梁高與板底有高差時,用磚墻填砌,對于一些不能加梁的區(qū)域,則按照構(gòu)造要求設(shè)置彎折鋼筋。外墻的封檐板因為尺寸的限制,不能用填充墻砌筑,則用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,板內(nèi)配置雙層雙向鋼筋,分別錨入屋面板和屋面梁內(nèi)。
3.斗拱和雀替的設(shè)計
筆者在考察其他仿古建筑時了解到:其斗拱大多是采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,各級斗與拱之間通過預(yù)埋件焊接連接。尺度較大時或座漿連接尺度較小時,斗拱在結(jié)構(gòu)中為受力構(gòu)件,這種做法的主要缺點是做工較粗糙、不美觀而且前者由于構(gòu)件數(shù)量太多、防腐和維修費用較高、后者受力不太可靠。應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計,
雀替僅作為裝飾部分,不考慮其受力則采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件。用定型模板在施工現(xiàn)場制作,主體結(jié)構(gòu)施工時在相應(yīng)位置留設(shè)預(yù)埋件。預(yù)制的雀替通過預(yù)埋件與主體結(jié)構(gòu)的額枋檐枋和檐柱焊接連接,木斗拱與混凝土的預(yù)制雀替都是作為裝飾構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)不是一起現(xiàn)澆成型,但采取了上述方式與受力構(gòu)件連接后,再經(jīng)過油漆彩繪處理整個建筑物渾然一體,完全達到了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的藝術(shù)效果。
五、結(jié)束語
仿古建筑中,合理的應(yīng)用建筑設(shè)計,可以在體現(xiàn)建筑的古典氣息的同時,更好保證工程的質(zhì)量,同時縮短施工周期,當(dāng)然,還是很多可以深化的地方,需要我們投入更多的實踐才行。
參考文獻:
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
一、仿古建筑的結(jié)構(gòu)特點
中國古代建筑主要以木結(jié)構(gòu)為主,平面布局講究中正含蓄,層次豐富,布局靈活多變,對稱均衡。因此其承重結(jié)構(gòu)與維護結(jié)構(gòu)屬于分工明確又互有承托的結(jié)構(gòu)體系。比如說在中國古代建筑中獨創(chuàng)的斗拱結(jié)構(gòu)形式,充分運用了結(jié)構(gòu)突出和色彩裝飾的手段,使得建筑物不僅造型莊重,更顯得華麗非凡。在近代仿古建筑中,也采用了相應(yīng)的仿古建筑形式,繼承了中國古代建筑的結(jié)構(gòu)特色,同時又采納了新型建筑結(jié)構(gòu)的特點,在仿古建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中實現(xiàn)了模數(shù)制和構(gòu)件的定型化,對仿古建筑的整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計到細部局部的設(shè)計形式,甚至是細部尺度和造型做法都有非常詳細的規(guī)定。中國古代建筑結(jié)構(gòu)方式中的疊梁式、穿斗式、井干式的主要結(jié)構(gòu)方式得到了改良應(yīng)用,而且其硬山頂、懸山頂、廡殿頂、歇山頂、攢尖頂和復(fù)合頂?shù)任蓓斝褪揭脖桓鼜V泛的應(yīng)用于中式別墅和中式風(fēng)格建筑群天際線的規(guī)劃應(yīng)用中。
二、仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求
出于防腐及防震的建筑要求,目前階段的仿古建筑已經(jīng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替原來的木結(jié)構(gòu)。采用鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的仿古建筑,屬于內(nèi)洋外中,外部要達到油漆彩繪之后與木構(gòu)架相同的外觀效果,但是內(nèi)部要遵循混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相應(yīng)規(guī)范要求,同時要兼顧結(jié)構(gòu)抗震要求。因此,仿古建筑與普通的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相比,有顯著的特殊結(jié)構(gòu)要求。
1、嚴格按照古建筑結(jié)構(gòu)體系模數(shù)要求和構(gòu)件來定型化仿古建筑結(jié)構(gòu)體系。仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,各個受力構(gòu)件的規(guī)格必須要滿足古典建筑的模數(shù)要求,仿古建筑的結(jié)構(gòu)體系和傳力體系的構(gòu)成首先必須滿足古代建筑結(jié)構(gòu)傳力體系的要求,而各個各構(gòu)件的尺度和形體應(yīng)當(dāng)完全仿照古代木結(jié)構(gòu)中柱、梁、枋、檁的相應(yīng)做法來進行設(shè)計。
2、采用多種結(jié)構(gòu)組合處理方法滿足特殊型式屋面造型要求。由于仿古建筑的屋面變化顯著,其造型要求特點突出難度高,因此結(jié)構(gòu)構(gòu)架體系可以使用步架和舉架的處理方法。這樣就能使屋面坡度形成趨上陡峻,趨下平緩的順滑優(yōu)美曲線,充分體現(xiàn)古代建筑各種屋頂型式造型要求。
3、部分古建筑中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件退化成為裝飾作用。古建筑中有大量的具有獨特裝飾作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。斗拱是中國古建筑所特有的建筑型式,位于木結(jié)構(gòu)梁和柱之間,具有傳導(dǎo)屋面荷載和縮短梁跨度的結(jié)構(gòu)作用。對于仿古建筑而言,由于建筑主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土,建筑荷載承載已經(jīng)全由主體柱梁承擔(dān),斗拱已經(jīng)退化成為裝飾,不再作為結(jié)構(gòu)主要承重部件。雀替則用于額枋與檐柱相交處,可以縮短梁枋的凈跨距離,具有輔助拉結(jié)功能。類似于這些原先木結(jié)構(gòu)建筑中作為主體結(jié)構(gòu)或者輔助結(jié)構(gòu)的部件,在仿古建筑中已經(jīng)不再具有結(jié)構(gòu)作用,而僅僅作為型式仿制的需要,僅存在裝飾功能。
三、仿古建筑工程實例分析
1、南寧市觀音禪寺工程概況
位于南寧青秀山風(fēng)景區(qū)的觀音禪寺擴建工程在原禪院的舊址上改建,擴建后更名為萬壽觀音寺,占地面積約15畝,是原有面積的三倍。寺院內(nèi)有大雄寶殿、藥師殿、觀音閣、臥佛殿、法物流通處、素菜館等布置,整體仿唐宋建筑風(fēng)格。
觀音禪寺在寺廟布局上充分體現(xiàn)了寺廟建筑格局上很深的陰陽宇宙觀和崇尚對稱、秩序、穩(wěn)定的審美心理。觀音寺融合了中國特有的祭祀祖宗、天地的功能,以平面方形、南北中軸線布局、對稱穩(wěn)重且整飭嚴謹?shù)慕ㄖL(fēng)格。觀音禪寺主要的基本建筑,主要為兩組建筑:前門和天王殿為一組,合稱前殿,大雄寶殿為一組,為佛寺主體建筑。庭院布局是典型的四合院結(jié)構(gòu),在閉型較強的建筑空間中,寬大的庭院,使用中靈活多變設(shè)計理念,適應(yīng)性很強。
觀音禪寺以大雄寶殿為中軸線,左右對稱。觀音塔的位置位于全寺中心且獨立。觀音塔底座正四邊形,底部為小池,整個塔浮于水面,造型精美。塔腹上面這四角飛檐,頂覆圓盤上下兩層,宛若傘蓋,既蔭被四佛,又美觀大方。大雄寶殿分為上下兩層,下層為臥姿態(tài)如來佛祖,上層為五方如來,大殿兩側(cè)的墻壁上大面積的斑斕色彩墻繪佛教壁畫“五百羅漢演教圖”。殿前且有左右并立不太大的實心的雙塔點綴。中國古代寺廟建筑重視色彩表現(xiàn),屋不呈材,墻不露形。整個觀音禪寺寺廟建筑以瓦紅色為主,屋頂有金色點綴,色彩鮮艷明麗。
2、大雄寶殿結(jié)構(gòu)體系
大雄寶殿位為鋼筋混凝土仿木結(jié)構(gòu)仿唐建筑,其建筑主體結(jié)構(gòu)體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土仿木框架結(jié)構(gòu),屋面構(gòu)架體系采用步架和舉架復(fù)合的結(jié)構(gòu)處理方法,屋面荷載通過屋面板傳給屋面檁條梁,由梁架逐層往下傳遞,最終傳給框架柱。由于這樣的結(jié)構(gòu)傳遞體系與一般的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑存在明顯的不同,因此進行結(jié)構(gòu)計算時,除了進行建模計算外,還要使進行復(fù)核計算,驗證配筋梁是否滿足結(jié)構(gòu)承重要求。由于殿內(nèi)相臨柱子之間的跨度較大,在進行結(jié)構(gòu)計算時采用了轉(zhuǎn)換梁系,采用復(fù)合梁系共同支撐其上的柱子和屋面梁架體系,最終達到仿古建筑主體結(jié)構(gòu)與裝飾性結(jié)構(gòu)的完美協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
3、仿古建筑群屋面板的設(shè)計
在整個觀音禪寺的建筑群中,部分只有一層的仿古建筑,其結(jié)構(gòu)構(gòu)造較為簡單,但是又需要采用仿古建筑的屋面設(shè)計,因此為其設(shè)置了獨特的木結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)結(jié)合的單層仿古建筑結(jié)構(gòu)。本方案中大膽提出了木結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計,由望板和椽組成木基層,既保留了仿古建筑的屋面板截面形式,也能滿足單向受力要求。由于板肋之間的距離很近、肋高較小,而且不同的屋頂造型復(fù)雜多樣,考慮到屋面板的舉折模板鋪設(shè)難以控制,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用控制板底標高來控制高程。在屋面施工時,采用預(yù)制椽子在現(xiàn)澆混凝土板的方式進行施工方案設(shè)計。為控制施工過程中的部件受力不超限,需按照施工堆疊前和堆疊后不同受力狀態(tài)進行強度、抗裂和撓度的驗算。
4、仿古建筑群斗拱設(shè)計
在大部分主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土的仿古建筑中,斗拱和雀替是作為純裝飾構(gòu)件,不考慮其受力,與主體結(jié)構(gòu)分別澆筑成型。屋檐荷載通過斗拱上方的現(xiàn)澆混凝土桃尖梁、斗拱中間的現(xiàn)澆混凝土剪力墻傳給剪力墻下方的額枋斗和拱,裝飾性斗拱必須在桃尖梁施工前安裝就位。雀替采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件,通過主體結(jié)構(gòu)澆筑時留設(shè)的預(yù)埋件與額枋和檐柱焊接連接。采用這樣的建筑結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)型式簡單,細部只需要經(jīng)過油漆彩繪處理,就能使整個建筑物外觀渾然一體,完全達到木結(jié)構(gòu)的藝術(shù)效果。
但是在本方案中,選用了裝飾性構(gòu)件和受力構(gòu)件結(jié)合的設(shè)計及施工方式。雀替采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件通過預(yù)埋件焊接連接。而斗拱系統(tǒng)全部采用現(xiàn)澆斗拱,斗拱在結(jié)構(gòu)中實際為受力構(gòu)件。采用斗拱作為受力體系,既實現(xiàn)了對出檐的處理,也減少的撩檐檁的斷面高度。在角科斗拱的老角梁處理上,設(shè)置了暗梁,與斗拱寬度一致,這樣不僅僅實現(xiàn)了長梁的出挑,也控制了受力均衡,加強了結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性。
四、結(jié)束語
中國古代木結(jié)構(gòu)建筑有著獨特的結(jié)構(gòu)方法和布置規(guī)模,在進行仿古建筑設(shè)計時,應(yīng)取長補短,采用鋼筋混凝土的主體結(jié)構(gòu),同時吸收傳統(tǒng)中國古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的精髓,不僅僅在建筑外部造型設(shè)計和局部裝飾設(shè)計中達到仿古的效果,更需要在掌握設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上,根據(jù)自己的經(jīng)驗積累對計算機結(jié)構(gòu)計算結(jié)果進行合理的調(diào)整,才能提高仿古建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量。
參考文獻:
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二修復(fù)過程中所考慮到的防火設(shè)計
要求對于古建筑而言,由于采用了木質(zhì)梁柱、木屋架,火災(zāi)荷載高于現(xiàn)行的國家標準規(guī)定的火災(zāi)負荷量,起火后對建筑的危險非常大。古建筑中的木材,歷經(jīng)幾十年、上百年的風(fēng)干,材料的含水率很低,在一定程度上形成干材,因此極易燃燒。一旦起火,火勢將沿著整棟建筑的柱、梁直至屋頂而燃燒起來。古建筑的梁、柱、椽等構(gòu)件,表面積大,木材的裂縫和拼接的縫隙多,大多數(shù)通風(fēng)條件比較好,發(fā)生火災(zāi)后火勢蔓延快,燃燒猛烈,極易形成立體燃燒。
1耐火等級的設(shè)定
古建筑多采用木質(zhì)結(jié)構(gòu),其耐火等級低,多為三、四級。所以當(dāng)我們在做修復(fù)工程的時候?qū)τ诜阑鸱矫娌荒馨褬藴识ㄎ贿^低,古建筑的使用時間少則幾十年,多則幾百年??紤]到院落舊址所在地塊界限尺寸有限,加大防火間距勢必破壞建筑群的整體性,因此我們將建筑的耐火等級定為二級,等同于目前低層商業(yè)及多層建筑的耐火等級要求,東西房與兩個正房的防火間距均為6m以上,這樣在保證了整體的同時也滿足防火要求。
2建筑防火分區(qū)的設(shè)定
現(xiàn)代建筑防火分區(qū)的劃分是防火安全體系最重要的基礎(chǔ),也是防止火災(zāi)蔓延以及人員疏散的安全保證,是保證結(jié)構(gòu)安全的樞紐。因此,通過火災(zāi)危險性的分析我們對27號院落中根據(jù)實際的距離大小來劃分防火空間,形成物理性的防火分隔,再以此空間的間隔,規(guī)劃設(shè)置各項防火措施及設(shè)備,達到防火安全目的。在27號院落里面的兩個正樓一、二層建筑面積為100m2~200m2左右,按照現(xiàn)在的防火標準可設(shè)為一個防火分區(qū)。在樓下均設(shè)有一層地下室,我們將每個地下室劃分為不大于500m2兩個防火分區(qū),并且每個防火分區(qū)中均設(shè)有直通室外的疏散樓梯和垂直疏散口,以此來符合現(xiàn)在制定的防火設(shè)計規(guī)范和要求。在地下室建筑組團西側(cè)和南側(cè)均設(shè)有消防車道,在西跨院和四合院設(shè)計有室外消火栓,每個房間配置兩個干粉滅火器。這樣在防火設(shè)備上就含有移動和固定兩種滅火設(shè)備。
3建筑材料的使用
古建筑原先所使用的材料很難達到現(xiàn)在的防火規(guī)范標準。對于古建筑的修復(fù),首先在保證結(jié)構(gòu)的安全和堅固的基礎(chǔ)上,所使用的材料還要采用必要的防火措施來滿足疏散和救火的要求。原有27號院落群的主體建筑采用的是磚木材料,根據(jù)多方探討和研究決定在修復(fù)院落群建筑原貌的同時要積極運用現(xiàn)今成熟的工程技術(shù)和材料做法,因此院落的主要屋面和樓板采用基底材料,墻體基底則選用現(xiàn)澆鋼筋混凝土和加氣混凝土砌塊,這些材料的使用使得整座院落的耐火性能基本達到現(xiàn)今砌體建筑的水平,同時在建筑里還砌筑有砌至梁底的防火墻,并在木構(gòu)件的表面涂刷防火涂料,從而為發(fā)生火災(zāi)時人員的安全疏散和救火留有一定時間。為保障安全疏散過程中人員的安全和盡量地延長逃生時間,在建筑中設(shè)置防火門成為必備的逃生和防火設(shè)施。會館建筑里設(shè)置有雙扇乙級防火門,管井門為丙級防火門。
引言
中華民族有著博大久遠的民族文化,悠久的歷史賦予了我們豐富的文化遺產(chǎn),古建筑就是文化遺產(chǎn)的直接載體,是我國珍貴歷史文化遺產(chǎn)的重要組成部分,是祖先留給我們的一份豐厚物質(zhì)、精神和文化財富,是國家文明的重要標志。它具有不可再生性。然而很多因素卻威脅著古建筑的安全,火災(zāi)便是其中的主要因素之一,如被廣大藏胞尊為神圣佛地的甘肅甘南藏族自治州的拉卜楞寺大經(jīng)堂,于1985年4月7日因燈燭引發(fā)大火,連同正在展出的1000多件極為珍貴的文物、經(jīng)卷、珍寶等均被毀于一旦,供4060名僧眾誦經(jīng)的大經(jīng)堂變成了廢墟;2003年1月19日,有600多年歷史的湖北省武當(dāng)山遇真宮荷葉主殿共236平方米的建筑不到3小時便被大火燒毀;甘肅省的拉卜楞寺,蘭州市的城隍廟戲樓等,造成了無法估量的損失。
筆者有幸參與了湖南省古建文物消防保護方案設(shè)計,就上甘棠古建筑群消防規(guī)劃和建設(shè)來共同探討古建筑的消防建設(shè)。
古建筑存在的火災(zāi)危險隱患
1.平面布局的先天不足
上甘棠村是典型的封建社會中聚族而居形成的村落,基本上毗連建造,庭院相連、建筑與建筑多為過廊相通,防火間距嚴重不足,現(xiàn)代消防車根本無法靠近和通行。一旦發(fā)生火災(zāi),火勢會迅速蔓延擴大, 如果得不到及時有效的撲救,極易造成火燒連營的局面。
2.古建筑耐火等級低,可燃物多
古建筑大多為木結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu),耐火等級為三、四級,耐火性能極差。木質(zhì)結(jié)構(gòu)歷經(jīng)幾百甚至上千年的日曬風(fēng)吹雨淋,造成建筑木質(zhì)腐蝕、干燥、疏松,含水量遠遠低于一般自然干燥的含水量,木材的燃點逐漸降低,極易燃燒,有些古建筑及建筑構(gòu)件表面還有大量的油漆和彩繪,大大增加了古建筑的火災(zāi)荷載。
3.滅火設(shè)施嚴重不足
由于當(dāng)時歷史條件的限制,古建筑很少考慮消防設(shè)施,后期為了保護古建筑原貌,不破壞建筑的完整性,很少在古建筑中增加現(xiàn)代建筑消防設(shè)施,這就造成古建筑一般無消防水源、無消防車救火或有車無路、有水無設(shè)施的尷尬局面。
古建筑的消防設(shè)計
1.現(xiàn)場勘查
現(xiàn)場勘察內(nèi)容包括:
建筑物、建筑群的外形尺寸及相互關(guān)系,與周圍建筑群的關(guān)系;
建筑物的文物級別及建筑材料特性;
建筑物內(nèi)常住人員和流動人員情況;
建筑物的出入口狀況、疏散的方向和方便程度;
建筑物所在地區(qū)的地理、氣象、環(huán)境等條件;
建筑物所在地及其周圍的各種線路設(shè)置狀況;
建筑物火災(zāi)歷史和薄弱環(huán)節(jié);
現(xiàn)場勘察方式:采用調(diào)查、訪問、目測和儀測結(jié)合的方式進行,整理勘察記錄形成報告,作為設(shè)計依據(jù)。
2.消防水源及消防水池
古建筑能夠保持幾百上千年,一般與其地理位置有著重要的聯(lián)系,一般有山有水,山上樹枝可生火做飯,人們生活更是離不開水。甘棠村古建筑群依山而建,三面環(huán)山,另一側(cè)為謝沐河,該河流常年不斷流,水質(zhì)較好,枯水位時能夠滿足消防水池補水要求。后山上較高處修建高位鋼筋混凝土消防水池,水池有效容積為180m³,建成常高壓消防給水系統(tǒng),滿足滅火的需要。
室外消防用水量為25L/s,火災(zāi)延續(xù)時間2.0小時,撲滅一次火災(zāi)用水量為180m³。消防水池的補水時間不超過48h。水泵采用水位控制自動啟動,消防水池水位達到消防警戒水位時自動啟泵,水位達到高水位時自動停泵。
3.消防給水系統(tǒng)
《文物法》規(guī)定:“文物保護工程必須遵守不改變文物原狀的原則,全面地保存、延續(xù)文物的真實歷史信息和價值。”所以古建筑的消防技術(shù)保護原則應(yīng)是在不破壞古建筑原貌的基礎(chǔ)上,確保消防安全。
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中規(guī)定:“國家級保護單位的磚木結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)和自動噴水滅火系統(tǒng)?!钡P者認為這樣的規(guī)定不切合實際,古建筑內(nèi)不宜設(shè)固定消防給水設(shè)施。按建規(guī)的要求設(shè)置噴淋和室內(nèi)消火栓系統(tǒng),勢必破壞古建筑原有的價值,失去了保護的意義和初衷。
大部分古建筑距離消防隊較遠,或因地形等條件的限制,一旦發(fā)生火災(zāi),消防車在短時間內(nèi)無法到達,須立足于自防自救。
從山上消防水池接2根DN150消防出水管,沿建筑群四周道路環(huán)狀布置,管徑為DN150。給水管上每隔60米設(shè)置消火栓,給水管采用閥門分成若干獨立段,每段內(nèi)消火栓的數(shù)量不超過5 個。室內(nèi)消火栓宜采用消火栓外置形式或設(shè)在門廳或門口,并設(shè)設(shè)置明顯標志,且保證每一防火分區(qū)的水槍充實水柱能達到室內(nèi)任何部位。
4. 滅火器配置
為有效的撲滅文物建筑初起火災(zāi),減少火災(zāi)造成的損失,需合理配備建筑滅火器。古建筑群按A類火災(zāi)場所、嚴重危險級配置滅火器,采用磷酸銨鹽干粉滅火器。滅火器最大保護距離不超過15米,并保證最不利點至少在1具滅火器的保護范圍內(nèi)。
滅火器應(yīng)設(shè)置在位置明顯和便于取用的地點,且不得影響安全疏散,對有視線障礙的滅火器設(shè)置點,應(yīng)設(shè)置指示其位置的發(fā)光標志,設(shè)置在室外時,應(yīng)具有相應(yīng)的保護措施。
5. 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)
雖然消防技術(shù)規(guī)范沒有規(guī)定古建筑要設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng),但火災(zāi)自動報警能夠及時發(fā)現(xiàn)著火點,并通知滅火人員,是保護古建筑的有效措施,所以古建筑應(yīng)設(shè)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。
對于古建筑群,因其占地面積廣,報警時須對其進行分區(qū)。上甘棠村可共分為18個報警區(qū)域,報警回路采用閉環(huán)形式。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時,同時通知著火報警區(qū)域及其鄰近報警區(qū)域,便于人員趕至滅火。
原設(shè)計考慮到有線設(shè)備很容易對原建筑物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性損壞,在所有建筑物內(nèi)部的感溫或感煙探測器,以及室外設(shè)置的手動報警按鈕均加裝無線探測器底座,北京文物專家審批時提出,無線探測器因其供電不穩(wěn)定、設(shè)備電源維護困難,建議采用傳統(tǒng)的有線敷設(shè)形式。
另設(shè)置了火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng),該系統(tǒng)平時可在公共區(qū)域播放背景音樂,發(fā)生火災(zāi)時兼作火災(zāi)事故廣播使用,用以在緊急狀態(tài)下指揮、疏散人群。
6. 防雷措施
古建筑一般都是建在較高的臺基之上,或人群聚集的地方,或崇山峻嶺之上,建筑群屋體高大聳立,周圍古木參天,接觸點高,木質(zhì)干燥,地處雷擊多發(fā)區(qū),極易引起雷電火災(zāi)。設(shè)計時需合理選擇避雷針安裝方式,計算保護范圍,屋頂和屋檐四角應(yīng)在保護范圍之內(nèi)。接地體應(yīng)就近埋設(shè),以減少防雷裝置的反擊電壓,避免造成放電的危險。
7.設(shè)計和施工中的文物保護措施要求
文物建筑范圍內(nèi)進行的消防工程設(shè)計和施工,均應(yīng)遵守《中華人民共和國文物保護法》,遵守不改變文物原狀的原則和對文物本體盡量少干預(yù)的原則。
消防工程設(shè)計和施工,應(yīng)不破壞文物建筑的原真性和完整性,不得造成文物建筑的安全隱患。
消防水池的位置選擇必須符合文物建筑保護規(guī)劃的要求。
管道的位置,應(yīng)盡量選擇空閑地,以不破壞文物建筑原狀地面、基礎(chǔ)或最少擾動文物建筑原狀地面和基礎(chǔ)為原則。
在文物建筑本體周圍施工,必須對有損傷隱患的建筑部位進行封護、遮擋和隔離。
室外傳輸線路,應(yīng)盡量采用多種線路合槽并網(wǎng)設(shè)計和施工。管線暗敷時,應(yīng)盡量避開建筑基礎(chǔ),遇到必須經(jīng)過文物建筑地面和基礎(chǔ)時,應(yīng)按文物維修要求,做好地面、基礎(chǔ)的恢復(fù)。
通過墻體進入室內(nèi)的管線,不得人工掏挖,必須使用鉆孔方式。鉆孔孔徑以滿足管線穿入為限,室內(nèi)的金屬管、金屬槽不應(yīng)直接固定在木構(gòu)件上;杜絕管線、管槽固定在彩畫和壁畫上。
8. 自救消防措施
《消防法》規(guī)定:“距離當(dāng)?shù)毓蚕狸犦^遠的列為全國重點文物保護單位的古建筑群的管理單位,應(yīng)當(dāng)建立專職消防隊,承擔(dān)本單位的火災(zāi)撲救工作?!?/p>
上甘棠古建筑群遠離城市,且交通路況不理想,離最近的縣消防站需40分鐘左右的車程,地方消防基礎(chǔ)建設(shè)不完善,且周圍村落人口比較密集,一旦發(fā)生火災(zāi),后果將不堪設(shè)想,因此需加強自防自救的措施,以建公安、企業(yè)專職、兼職等多種形式的消防站,配備必須的消防器材。消防站的建筑面積不一定要按照《城市消防站建設(shè)標準》的規(guī)定,因地制宜,宜小型、適用。
上甘棠村小型消防站設(shè)于村頭交通通暢地段,和消防控制中心合建,建筑外貌與古建筑群格調(diào)相協(xié)調(diào)、一致。
中圖分類號TU2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)47-0173-02
0 引言
為努力建設(shè)文化大縣和在全國群眾文化先進縣中舞好傳統(tǒng)文化的龍頭,浦北縣縣委、縣政府決定通過各種方式籌集資金建設(shè)浦北縣城文昌塔。整個項目由某古建園林工程設(shè)計有限公司設(shè)計,然而他們并非專業(yè)防雷設(shè)計單位,對防雷接地設(shè)計較為隨意,沒有針對性、可操作性差,因此,我公司針對項目仿古建筑物的特點派專業(yè)技術(shù)人員進行實地勘察,有針對性地對浦北縣城文昌塔仿古建筑物進行了雷電防護設(shè)計并對工程進行了實施。
浦北縣文昌塔仿古建筑物為觀光塔,是全國的第五座文昌塔,但其規(guī)格最高、規(guī)模最大、藝術(shù)水平最高的文昌塔。塔共9層,結(jié)構(gòu)高度為48.88m,結(jié)構(gòu)體系為混凝土框架結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)代建筑物相比,仿古建筑物外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,防雷裝置安裝不容易。
1 文昌塔仿古建筑物防雷類別的確定
根據(jù)規(guī)范“古建筑的防雷,根據(jù)其文物價值與雷害后果分為三類:第一類:國家級重點保護的古建筑。第二類:省、自治區(qū)、直轄市保護的古建筑;第三類:其它古建筑”及“古建筑防雷裝置的選擇與構(gòu)造要求,對一類古建筑,應(yīng)專門研究;對二類古建筑,應(yīng)按第一類民用建筑考慮;對三類古建筑,應(yīng)按第二類民用建筑考慮”, 浦北縣文昌塔仿古建筑物為三類古建筑物,其防雷等級按二類防雷建筑物考慮。
2 文昌塔仿古建筑物防雷措施
目前古(仿古)建筑物設(shè)計主要采用的技術(shù)標準有《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-1994(2000)及《古建筑木結(jié)構(gòu)維護與加固技術(shù)規(guī)范》GB50165。在進行防雷設(shè)計時應(yīng)該根據(jù)建筑物所處環(huán)境,氣象地理條件對多方面的因素進行綜合考慮,防雷設(shè)計是一個整體的概念,既包括建筑物本身,又包括建筑物內(nèi)部的設(shè)備及人員,以及建筑物周圍的環(huán)境及樹木。其防護效果直接關(guān)系到整個區(qū)域的安全,如處理不當(dāng),很可能造成火災(zāi),甚至人生安全。針對文昌塔的防雷要求,我們分別從現(xiàn)代防雷技術(shù)的三個方面外部防雷保護、內(nèi)部防雷保護和LEMP防護進行設(shè)計和施工。
2.1 外部防雷保護
外部防雷主要是指防護建筑物及室外設(shè)施免受直擊雷的危害所采用的外部防雷裝置,主要有接閃器,引下線和接地裝置三部分,其主要作用是由接閃器接閃雷電通過引下線引流到接地裝置,并能過接地裝置將雷電流散流到大地中去。
2.1.1 避雷針、避雷帶的裝設(shè)
由于文昌塔有她獨特的建筑風(fēng)格及建筑美學(xué),所以在屋頂?shù)谋芾揍樇案鲗拥谋芾讕П仨毰c文昌塔渾然一體。
避雷針:利用塔頂?shù)慕饘賹氻敚ń饘賹雍穸却笥?mm)作為避雷針,安裝在文昌塔的塔頂、金屬寶頂?shù)鬃捎莽?2熱鍍鋅圓鋼與3根引下線柱結(jié)構(gòu)鋼筋可靠焊接作為接閃器泄流通道。
避雷帶:在文昌塔的塔頂,采取Ф12熱鍍鋅圓鋼沿琉璃瓦輪廓彎曲敷設(shè),形成環(huán)形避雷帶。避雷帶,支撐卡明設(shè)(各支架采取防水措施,孔內(nèi)空隙用高標水泥漿填實到孔口,在孔口封灌防水膠);避雷帶必須與3根引下線柱結(jié)構(gòu)鋼筋焊接;
2.1.2 引下線的裝設(shè)
引下線是雷電流的通路,根據(jù)分流原理,引下線數(shù)量越多,每根引下線所通過的雷電流就越小,這樣一來就可以減少雷電反擊及二次雷電的危害,因此應(yīng)盡可能多的設(shè)置引下線。對于二類防雷建筑物引下線不大于18m的要求,塔半徑為8m,應(yīng)該設(shè)置3根避雷針引下線,引下線沿塔均勻布置;利用塔樓外側(cè)3大結(jié)構(gòu)柱內(nèi)的2根Ф16mm以上規(guī)格主鋼筋作為雷電泄流引下線,通長焊接,并在各層平臺上用Ф12mm的熱鍍鋅圓鋼從2根Ф16mm柱主筋焊出預(yù)留點,供各層避雷帶接地用,同時在一層外側(cè)的引下線在距地500mm處預(yù)留測試板或盒。
2.1.3接地體的布置
根據(jù)浦北縣文昌塔《巖土工程勘察報告》,文昌塔所建場地自上而下主要由平均厚度0.48m的素填土,主要成份粘性土和較多礫砂顆粒;平均厚度13.92m的砂質(zhì)粘性土,主要成份粘性土和含較多石英粗礫砂顆粒;平均厚度7.12m強風(fēng)化花崗巖組成;采用文納四極法測出視土壤電阻率高達2 500Ω?m,土壤電阻率較高。而某古建園林工程設(shè)計有限公司設(shè)計“要求接地電阻不大于 1歐姆,實測不滿足要求時,增設(shè)人工接地極”。這一設(shè)計對于技術(shù)經(jīng)濟來說十分不合理。眾所周知,接地裝置的接地電阻主要由接地體的幾何尺寸和土壤電阻率確定,對降低文昌塔的接地電阻,我們采取了如下措施與方法:
1)充分利用建筑物自然接地體,將混泥土基礎(chǔ)鋼筋通長焊接并采用40×4熱鍍鋅扁鋼引出四個點與人工接地體連接,這在技術(shù)上是容易實現(xiàn)的,而且節(jié)約鋼材;
2)深井接地措施,在水平接地體四周增設(shè)垂直接地極是降低接地電阻的有效方法之一,因此在水平地網(wǎng)四周增設(shè)4口30m的深井接地極,作為降低電阻值的主要措施;
3)施放接地降阻劑,根據(jù)計算垂直接地體接地電阻的公式 知道,當(dāng)使用降阻劑后,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的直徑,從而使接地電阻減小,達到降低接地電阻的目的。R接地電阻,為土壤電阻率,L為接地體長度,r為接地體等效半徑。
2.1.4 側(cè)擊雷與球雷的防護
古建筑物防側(cè)擊雷,要根據(jù)所在地地理位置來決定。對于周圍空曠,或建在山區(qū)的古建筑物應(yīng)根據(jù)實際情況確定,確實需要的可以每隔6m沿建筑物四周設(shè)置圈式防雷均壓帶,并使均壓帶和建筑物四周的所有金屬物均與防雷接地可靠連接。防球雷的最好措施是安裝金屬屏蔽網(wǎng)并可靠接地,最低要求是把建筑物的所有門窗都裝上玻璃,使其沒有孔洞,以防球雷沿孔洞鉆進室內(nèi)。此外,還應(yīng)注意附近高大樹木引來的球雷,要考慮樹木與建筑物的安全距離。
文昌塔建立在文昌公園的至高點,塔高9層,結(jié)構(gòu)高度為48.88m,屬于獨立的仿古高塔,塔身的上部應(yīng)有防側(cè)擊的措施。除頂層裝避雷帶外,為防側(cè)擊雷在各層檐安裝避雷帶。如圖2所示,采取Ф12熱鍍鋅圓鋼沿各層琉璃瓦輪廓彎曲敷設(shè),在塔樓各層屋面形成環(huán)形避雷帶,避雷帶,支卡明設(shè)(各支架采取防水措施,孔內(nèi)空隙用高標水泥漿填實到孔口,在孔口封灌防水膠);在不同標高將防側(cè)擊雷的避雷帶與從結(jié)構(gòu)鋼筋焊接引出的Ф12熱鍍鋅圓鋼焊接。文昌塔四周5m內(nèi)無高大樹木。不存在雷擊樹木對文昌塔的反擊問題。
2.2 內(nèi)部防雷措施
內(nèi)部防雷裝置的作用是減少建筑物內(nèi)的雷電流和所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)以及防止反擊、接觸電壓、跨步電壓等二次雷害。為達到此目的所采用的設(shè)施均為內(nèi)部防雷裝置,它包括等電位連接、屏蔽、加裝避雷器以及合理布線和良好接地等措施。針對文昌塔主要如下措施:
1)等電位聯(lián)結(jié):在電源進線配電室處間設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)端子板MEB。將設(shè)備機殼、電源PE線、電涌保護器的接地線、較大的金屬物以及從LPZOA區(qū)進入LPZO1區(qū)的各類金屬管就近連接到端子或等電位連接線上,樓梯金屬扶手、等電位連接端子采用-40×4鍍鋅扁鋼與防雷接地裝置連接;
2)屏蔽:對進入文昌塔的電源線、信號線等穿鋼管直接埋地引入,其埋地長度不應(yīng)小于15m。在低壓電源架空電纜埋地前,應(yīng)安裝符合Ⅰ級分類試驗的電涌保護器。信號線在室內(nèi)進入設(shè)備端安裝適配的信號電涌保護器;
3)防接觸電壓危害:每條引下線,在地面以上1.8米加裝絕緣套管,以防止接觸電壓對人員的傷害;
4)防跨步電壓:在地面下,圍繞建筑物四周做閉合環(huán)形接地體,在該接地體包圍的地面上電位基本均衡,防止了雷電流入地后產(chǎn)生的跨步電壓對人員的傷害。引下線與接地體間的接地引線、接地體的敷設(shè),要符合GB50057-94第4.3.5條的規(guī)定。
3 檢測
為更好的做好防雷安全保護工作,應(yīng)建立定期技術(shù)檢測制度,發(fā)現(xiàn)問題及時整改、解決;實施避雷設(shè)施跟蹤技術(shù)檢測,每年至少檢修一次,以防人為和非人為因素破壞。
4 結(jié)論
現(xiàn)代防雷技術(shù)強調(diào)的是全方位防護,綜合治理、層層設(shè)防,把防雷看作一個系統(tǒng)工程。文物古建筑是國家重要和珍貴的文化遺產(chǎn),具有不可復(fù)原性,古建筑的防雷安全工作并非小事。因此,避雷設(shè)施建設(shè)應(yīng)是文物保護基本建設(shè)的項目。全社會都應(yīng)當(dāng)增強古建筑雷電災(zāi)害憂患意識,切實做好古文物建筑的防雷安全保護工作。
參考文獻
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