中國古代建筑常用木材為建筑材料
早在5000多年前的石器時代,我國就出現了木框架支撐屋頂的半穴位住宅建筑,在此基礎上逐步發展和形成了具有中國特色的穿斗式和梁框架建筑。西方也從古希臘和羅馬的原始木支撐結構發展到后來的桁架木框架建筑和具有西方特色的木框架填充墻建筑。這兩種木結構體系仍被廣泛應用于東西方住宅中。
另外,尚有以原木疊置作墻的井干式結構房屋被產術地區所采用。木材的主要特性是體積密度小、導熱系數小、加工方便,有一定的強度和韌性,并對人類有親切感。缺點是易燃、易腐、易蛀和材質不勻等。
隨著科學技術的發展,現代木材的防火、防腐、防蛀等藥物處理技術日益完善,木材的改性、膠合、組合技術得到了極大的改進。木結構可用于大跨度結構建筑。因此,木結構在建筑中仍占有一定比例。
中國古代木結構建筑的優點如下:材料方便、適應性強、抗震性能好、施工速度快、維修搬遷方便。
首先,材料很方便。木材易于加工,可完成切割、切割、平整、榫榫等工藝。后來,使用青銅工具和鐵斧、金、鋸、鑿、鉆、刨等工具,使木結構的技術水平迅速提高。
古建筑,特別是皇家宮殿、宗教寺廟、皇室人員的住宅、花園等,由于業主地位、權力、聲譽高、財力豐富,所選木材為優質木材,硬度高、強度高、自然耐腐蝕、自然防蛀。
適應性強。木框架建筑由柱、梁、檁條、梁等構件形成,承受屋頂、地板、風、地震的荷載。墻不承重,只起到圍欄、分隔、穩定柱的作用。因此,民間有句諺語說墻不倒。
房子可以自由分隔空間,門窗也可以隨意打開。靈活性強,適用性強,水鄉、山區、寒帶、熱帶均能滿足使用要求。
古代房屋下有石基,避免木材與富含腐朽細菌和害蟲的土壤接觸;有屋頂,避免木材與水長期接觸,使木材處于低生物危害水平的使用環境中。
它具有很強的抗震性能。木結構的組成采用榫榫結合,木材本身具有靈活性,加上榫榫節點具有一定程度的活性,使整個木結構具有很大的潛力來減少地震損傷。
施工速度快。木材加工速度遠快于石材。唐宋以后,采用了類似于今天建筑模數制的方法(宋代-材料;清代-斗口)。各種木質構件的樣式也已定型。因此,各種木質構件可以同時加工,制后組裝。
易于維修和搬遷。榫卯節點可拆卸,更換某些部件或拆除整個房屋更容易。
然而,我國古代木結構建筑也存在嚴重破壞環境、日益稀缺的缺點;易發生火災;難以滿足更大、更復雜的空間需求。
森林的大量砍伐,使我國的生態環境日益惡化,也使木架建筑失去了發展的前提。
木架建筑易發生火災,南方白蟻對木架建筑構成嚴重威脅,木材受潮后易腐爛。腐爛的木材每隔一段時間就要修理和更換。
無論是吊梁式還是穿斗式結構,都難以滿足更大、更復雜的空間需求,木材消耗量也很大,限制了持續發展的前景。
木結構主要用于民用和中小型工業廠房的屋頂。木屋蓋結構包括木屋框架、支撐系統、天花板、瓷磚條和屋面板。2000多年前,漢墓磚畫出了庭院建筑的表現,以及明清時期最大的建筑群——紫禁城,也采用了復雜的封閉形式。