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关键词仿古建筑;设计;轴线;园林
中图分类号TU986.4 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)032-0199-01
中国具有悠久且独具特色的建筑体系,以土、木为主要结构材质的中国传统建筑不论结构方式还是整体造型与西方都有着巨大差异,现代建筑起源于西方,于是中国在迅猛的城市化进程中逐渐丧失了自己的建筑特色,当你置身于上海、北京、香港时,但从建筑物来看,你几乎不知道这些地方和纽约、东京有何区别。随着近年国学热的出现,人们对传统文化进行了重新的审视,古代各个方面的思想和理论再一次对现代生活形成了巨大影响,在这样的背景之下,仿古建筑凭借其独特的魅力得到了人们的重新审视,仿古建筑不单单是使得我们建筑形式多样化,更重要的是能体现出中国文化的特色,所以仿古建筑设计逐渐成为了当下整个建筑领域关注和研究的热点。
仿古建筑的设计并没有一个严格而系统的规定,因为它本身只是一种设计理念而不是一种单独分类的建筑形式,所以在设计中基本还是遵循普通设计的基本理论,并结合仿古建筑的自身特点,一般来说,可以从以下一些方面入手。
1整体设计
建筑布局是仿古建筑整体设计的第一步,一般来说可以采取轴线布局和园林布局两种方式。
1)轴线布局是参照中国传统建筑的标准设计形式――轴线对称,在建筑物的中间用道路或是建筑形成一条中轴线,在轴线周围依次布置相关建筑。这是仿古建筑中最常见的一种布局形式,故宫、十三陵、太庙等诸多建筑都是采用了这一布局形式,上海世博的一轴四馆也是借鉴了这种设计理念,而新圆明园、大观园、横店影视城等现代仿古建筑区都是采用的轴线布局设计,游客置身其中,有很强的返古感。
2)园林布局。园林布局是仿古建筑中另一重要设计形式,中国传统建筑对山水有很强的依赖性,园林布局有绕山绕水和穿山穿水两种。绕山绕水是将山水作为建筑布局设计的中心,建筑物环绕在山水的周围,这种设计的典型便是颐和园,这种设计的精妙之处就在于整个建筑群依靠山和水得到有机联系,游人在任何一个地方都可以眺望到景观的中心,南充著名的北湖公园便是采用了这种仿古形式,建成以来得到了很好的口碑(图1)。
图1南充北湖公园
2细部设计
在建筑基本布局完成之后便要开始建筑的细部设计,细部设计是仿古设计的灵魂,可以让整个建筑形象丰满,一般来说有以下几个方面:
1)建筑形式设计。中国传统建筑的形式分类十分明显,主要有塔、亭、殿、院等,建筑形式设计步骤主要便是参照中国传统建筑的主要形式来进行仿古建筑的细部构造设计,其核心便是将各种传统设计元素有机整合,确立一种主要设计形式,再在当中加载其他元素。例如,我们可以确定以“四合院”作为建筑的主要形式,那么在设计中就将以院落作为建筑的构成子单元,而在各个子单元中加入殿、亭等其他元素,这样的设计使我们的建筑既显得丰富,又有一个核心。如四川某市根据民间传说修建的玉香楼便是采用了这一模式(图2)。整个设计明显地分为两个四合院落,而在各个院落中设计布置了大殿、牌坊、亭台等元素,整个设计方案显示十分大气而又不散乱。
图2玉香楼设计示意图
2)加强仿古元素与现代元素的融合。仿古建筑毕竟不是古代建筑,古代建筑在现代使用有很大的局限性,所以现在很多的仿古建筑实际是在现代建筑中加载仿古元素,北京西站便是这方面的例子。北京西站完全是现代建筑,但是去独具匠心的对建筑的屋顶采用了中国传统的琉璃瓦和亭台处理,于是使得北京西站成为了现代元素和仿古元素完美融合的典型事例(图3)。
图3雄伟的北京西站
与此同时,也可以在装饰装修中加入仿古元素,采用雕花、镂空、厅堂布局等形式来体现仿古形式,同时又具备了现代装饰的奢华,视觉效果十分震撼。
3)仿古建筑材料设计。中国传统建筑主要采用砖木结构,这使得中国传统建筑存在一个很大的问题,便是耐火耐腐能力差,使用年限不长,安全隐患大。另一方面,现代木材资源紧张,大规模地使用木料既不经济也不环保,所以材料的设计也是仿古设计中一个十分重要的因素。一般来说,可以用现浇混凝土做柱,其外包裹木工板,再打磨上漆,这样既满足了木柱的视觉效果,又节约了木材,增强了强度。而大型塔式、殿式仿古建筑则完全可以采用钢筋混凝土来形成建筑物主体,其外采用清水混凝土勾缝或是采用仿古砖贴面(图5)来实现古色古香的视觉效果。
另一方面,还可以通过室内细节来加强仿古设计,这主要是对牌匾、厅廊、中式家具等古代元素的运用,在设计中可以按照传统建筑中厅、堂、房的格局来拜访深具传统意味的细节家具和装饰,这可以很大程度上提升仿古建筑的细节效果(图6)。
图6古色古香的传统装饰
仿古建筑是建筑形式的一个重要分类,虽然难度较大,但是只要我们善于总结和发散传统建筑设计的精华,同时运用现代技术和材料加以表现,那么我们的仿古设计能力一定可以迈上更高的平台。
参考文献
[1]叶小明.仿古元素在现代建筑的运用[J].教育与职业,2007,7.
[2]程宜康.仿古建筑的探索及思考[J].筑韵,2006,9.
[3]管平.仿古建筑漫谈[J].建筑世界,2009,10.
关键词:仿古建筑、建筑样式、结构形式、抗震设计
1.引言
在我国建筑史中将清代以前的建筑称为古建筑,古建筑以其宏伟的气势,合理完善的结构,华丽的装修为世人所瞩目。在世界建筑史上堪称独树一帜的建筑体系,也是世界建筑史上的一朵奇葩,但是由于战争、地震等一系列人为或自然灾害的因素影响下,使我国古建筑保留甚少,而仿古建筑作为古建筑艺术与现代科学技术的结合的产物,不仅继承了古建筑造型优美、气势恢宏的特点,而且还增强了结构抗灾害能力和耐久性、并使其结构类型得到了很大的发展。这些特点使得仿古建筑行业近年来如雨后春笋得到了飞速的发展。
2.仿古建筑的建筑样式
2.1仿古建筑样式的发展
仿古建筑在建筑形式上较为忠实地模仿传统建筑,并保证建筑外观基本反映传统建筑的主要特征。在材料和施工技术上则使用了大量的现代科技。
仿古建筑的样式根据几千年来古建筑的发展而来,传统的古建筑是随着古代文化的不断进步演变而来。传统的古建筑可以追溯到六、七千年前的古代人就出现了用木棍、泥草建造出简单的穴居和浅穴居,而且在这时已经出现的“榫卯”结构。随着科学以及文化的进步在汉唐时期传统古建筑发展达到了第一次盛世,出现了大规模的建筑群,屋顶的样式极大的丰富,也出现了“斗拱”结构。然而在这之后一直没有像汉唐时期的大规模建筑群,但是由于科技的发展,传统古建筑在造型上更加细腻、美观,而且融入了大量印度、西亚的建筑风格。到了明清时期是传统古建筑的鼎盛时期,由于国家的实力以及科学技术的发展都达到了较高的水平,这一时期的建筑在规模以及样式上都达到了一个新的历史水平。
2.2仿古建筑样式的分类
仿古建筑继承了几千年来古建筑的发展到现在根据建筑样式可以分为硬山、悬山、歇山、庑殿、攒尖五种基本形式。
硬山是指屋面仅有前后两坡,左右两侧山墙与屋面相交,并将檩梁全部封砌在山墙内的建筑叫硬山建筑。硬山建筑是古建筑中最普通的形式,无论住宅、园林、寺庙中都有大量的这类建筑。
悬山是指屋面有前后两坡,而且两山屋面悬于山墙或山面屋架之外的建筑,称为悬山(亦称挑山)式建筑。
歇山是指屋面前后左右四个坡面,在左右坡面上各有一个垂直面,故而交出九个脊,又称九脊殿或汉殿,曹殿,这种屋顶多用在建筑性质较为重要,体量较大的建筑上。
庑殿是指殿建筑屋面有四大坡,前后坡屋面相交形成一条正脊,两山屋面与前后屋面相交形成四条垂脊,故庑殿又称四阿殿、五脊殿,是中国古代建筑中至高无上的建筑形式。
攒尖平面为圆形或多边形,上为锥形的屋顶,没有正脊,有若干屋脊交于上端。一般亭、阁、塔常用此式屋顶。
3.仿古建筑结构形式
仿古建筑是运用传统营造法则与现代施工技术与材料技术的完美结合,从而使得仿古建筑不但再现了古建筑的文化特征更使其抗震性能与耐久性有何很大的提高。根据建筑材料的分类仿古建筑不但继承了古建筑中的木结构与砌体结构并衍生出抗震性能优越的钢筋混凝土结构与钢结构,下面将对这几种结构进行简单的介绍。
3.1 木结构
木结构是指以木材为主要受力体系的工程结构。与其它材料建造的结构相比,木结构具以下一些优点:木材资源再生产容易;木材具有较好的保温隔热性能;由于其纹理自然具有很强的亲和力;木构件制作、施工方便;由于自重轻且所以具有较好的抗震性能;木结构的具有较好的塑性、韧性。但是木结构也有一些致命缺点:木材容易腐蚀,易受虫害,木结构的防火性能较差;木结构的各向异性个方向上的各项强度差别较大。
3.2砌体结构
砌体结构是砖砌体、砌块砌体、石砌体的总称。因为仿古建筑大量使用的是砖和石头砌筑,所以一般简称为砖石结构。
砖石结构仿古建筑具有就地取材、成本较低、耐火、隔热、隔声性能好以及施工方便等特点,而且砖石作为建筑材料有较高的抗压能力使结构的承载力提高。但砖石结构也存在许多缺点:由于砖石的体积大、自重大砌筑用的砂浆粘结力较弱因此结构的抗拉、抗弯、抗剪性能较低,抗震性能差;砖石一般体积大、自重大所以材料不易运输生产率较低。
3.3钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构仿古建筑是指仿古建筑的主要结构构件为钢筋混凝土材料建造的仿古建筑结构。由于钢筋混凝土结构有较好的整体性、可模性、耐久性及耐火性而且其工程造价较低所以是仿古建筑中使用最为广泛的一种结构形式。
钢筋混凝土可以根据需要浇注成各种仿古结构构件,能够较好的重现古建筑的外形,钢筋混凝土材料易于运输,建造成本较低,建好后具有良好的耐久性、耐火性、抗震性。
3.4钢结构
钢结构仿古建筑是指仿古结构构件是由热轧型钢、钢板或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的仿古建筑结构。钢结构的特点主要有:材料强度高、韧性和塑性好;制造施工简便,施工周期短;钢结构质量轻,有较好的抗震性能;钢材材质均匀,符合力学计算的假定;可重复利用,符合可持续发展的要求。但钢结构的耐腐蚀性差、耐热不耐火、造价成本高使得钢结构在仿古建筑应用中有许多局限性。
4.仿古建筑结构的抗震设计理论
仿古建筑在结构的抗震设计时设计人员通过对工程实际经验的总结提出了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准的设防标准,这是为了保证人们生命安全同时兼顾经济节约的设计原则,以概率论为基础提出的设计方法。 第一水准是考虑多遇地震,结构在使用期间,遭遇这类强度较低的地震频率较高。在遭遇这类地震时结构应当不损坏且不需要修理,这就要求结构在遭遇这类地震下应处于弹性状态,可以假定服从线性弹性理论,用弹性反应谱进行结构的地震作用计算,截面设计应满足承载力要求,并控制结构弹性变形符合要求。第二水准是考虑基本烈度设防地震,结构在遭遇基本烈度的地震作用时,允许整体结构达到或超过屈服极限,产生一定的弹塑性变形(这时钢筋混凝土结构会产生裂缝),结构依靠自身的塑性变形消耗地震产生的能量,从而使结构可以保存下来,经过维修结构依然可以使用。在这类地震作用下,结构的抗震设计应考虑结构的弹塑性变形。第三水准是考虑罕遇地震在罕见强烈地震作用下,结构进入较大的弹塑性变形状态,部分结构破坏,但应避免结构的整体倒塌,保证生命安全,在罕遇地震的作用下结构抗震设计则完全是为了防止结构倒塌的设计。
5.仿古建筑的设计方法
古建筑的设计及施工主要以不断积累的经验、方法为主。仿古建筑在设计要做到神形兼备,就必须按照古建筑结构形式及尺寸模数进行设计。然后根据现代现行的抗震规范进行计算、设计保证结构的可靠性及安全性。最后运用现代计算机技术进行建模、计算分析。只有这样才能保证仿古建筑既满足古建筑的外观样式又能满足现代结构的抗震以及安全需要。在仿古建筑设计最开始时,设计人员根据建筑的作用、整体美观效果来确定仿古建筑的屋面形式、外形尺寸、屋面举折情况等,然后根据仿古建筑的建筑模数确定各构件的几何尺寸将整体结构的建筑模型确定下来,最后根据简化结构模型计算,并用计算机对结构进行内力验算,复核各结构构件是否满足承载力以及抗震需要。
6.结束语
仿古建筑沿用了传统古建筑的样式,采用现代先进的设计、施工、材料技术,使得仿古建筑既能展现传统古建筑的宏伟气势,有具有现代结构的可靠性、安全性。这是将传统文化与现代先进技术的完美结合,相信随着经济文化的发展仿古建筑的使用将更为广泛,所以仿古建筑必然会在建筑领域获得光明的前景。
参考文献
1历史背景
赏心亭最早为宋代丁晋公谓所建,《白下余谈》载有王元倬《凤凰台寻常心亭故址》一诗,并注云:“赏心亭,宋丁谓建,以帝所赐袁安卧雪图者,在下水门城上,即今水西门……”。后来亭子毁于战火,由南宋三任建康知府的马光祖重建,重建后的赏心亭更加壮观,被称为金陵第一胜迹。宋代及后世许多诗词大家都有登赏心亭之作。由此可见赏心亭在当时极为壮观精美。历史上该亭数度被毁又数度重建,现则是清朝被毁后的再次重建。鉴于西水关历史地位的重要性,秦淮区建设局于2009年3月16日在区政府大楼召开了西水关地区历史文化资源挖掘与利用的专家论证会(文史建筑专家),各位专家对该地区规划方案提出了宝贵意见,参照宋亭风格重建赏心亭是与会专家的共识。2009年3月,我院接受南京市秦淮区建设局(现秦淮区住房和建设局)设计委托,在东南大学建筑学院杜顺宝教授指导下,开始赏心亭建筑从方案至施工图设计。
2建筑设计
2.1建筑风格
赏心亭建筑按仿宋建筑风格设计,该组建筑色彩以白墙、红柱、灰瓦为主色调,灰黑色亚光琉璃瓦屋面,鸱尾吻与叠瓦屋脊,檐下斗拱,外墙为白墙加腰串、心柱、地袱等,格子门窗,寻杖栏杆;主体3层八角重檐攒尖顶,建筑高度控制在23.85m;附属用房为3层歇山顶,建筑高度控制在9m之内。整组建筑竖向高耸挺拔,横向错落有致,是水西门城市节点重要的人文景观。
2.2建筑功能
功能设计满足观赏与使用价值并重;建筑主体临外秦淮河,以1层展览、楼上观景为主,四周视觉开阔,有良好的观赏效果;利用台基下面的高敞空间,在不影响建筑外部观瞻的同时满足建筑的使用要求;附属部分安排文化展示,地下室设停车库,供17辆左右小车内部使用。
2.3建筑主要特性和材料
建筑面积5041m2,主体为钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度:7度;建筑耐火等级:地面建筑(3层)二级,地下建筑(负1层)一级;设计使用年限:50年;地下室为钢筋混凝土自防水挡土墙,防水等级一级,设计抗渗等级S6。主楼1层外廊柱、梁、枋、檩、斗栱、附房斗栱、所有门窗均用柳桉,主楼与附房椽子杉木制,主楼栏杆为菠萝格。主楼与附房1层台基、柱础、台阶、踏步、石栏杆等均为优质花岗石,甲级斩细。主楼宝顶铜制。(1)油漆①地仗中一麻五灰做法:用于外立面露明处木结构的柱、梁、枋、檩、斗栱、栱眼壁板及木门窗裙板等部位。②单披灰地仗做法:用于外立面露明处钢筋混凝土仿木柱、梁、枋,木门窗除裙板外其他部位、望板、椽子,除椽头为彩画外的其余部位。③彩画:附房外立面与主楼1层内外彩画做法按彩画样品施工,主楼2层以上彩画按宋式传统彩画做法。附房外立面施彩画,内侧按传统广漆做法。主楼顶层内侧、暗层内侧均按传统广漆做法。
3规范要求与仿古建筑的矛盾
工程2009年时设计依据是:《建筑设计防火规范》GB50016-2006,《民用建筑设计通则》GB50352-2005、《地下工程防水技术规范》GB50108-2008等,按规范要求:(1)二级防火等级的建筑土木工程与装饰材料除吊顶可用难燃材料外,均应为不燃材料,但赏心亭为了能更好地体现仿宋建筑的韵味,外装饰须用木材。(2)消防水池与泵房、消防水箱、室内外消火栓等设施是消防的重要保证,赏心亭主体顶层若放入消防水箱,就影响了观景最佳处的使用;消防水池与泵房若建于水西门广场上,会对景观设计带来很多的不利因素;附建在地下室时,消防水池和泵房的安全疏散就得有至少1处能直接通往室外的封闭楼梯间。(3)按建筑适宜的比例和尺度,赏心亭主体建筑高度宜做到24m以上,由此牵涉到建筑的消防、栏杆安全高度、结构设计等等就需按高规设计。(4)人员密集的公共场所、观众厅的疏散门不应设置门槛,且门需朝疏散方向开启,但这么做很难满足建筑仿宋外形的需求。(5)建筑高度小于24m时,栏杆高度需达到1.050m高,从楼地面或屋面至栏杆扶手顶面垂直高度计算,若底部有宽度大于或等于0.22m,高度低于或等于0.45m的可踏部位,应从可踏部位顶面起计算,且传统栏杆纹样不能避免少儿攀爬的可能,栏杆芯子间净距离若做到小于110mm,栏杆高度1.050m,则难与建筑整体的比例、尺度吻合。(6)人员密集的场所台基高度超过0.70m并侧面临空时,需有防护设施,而仿宋建筑台基临空处不适宜做栏杆及其他构件。(7)节能、防水设计的要求使瓦材与钢筋混凝土屋面板之间厚度增大,由此带来按常规预留的围脊高度不够。(8)木格子门窗的物理性能按古建常规做法很难满足节能设计要求。
4仿古建筑的设计策略
4.1消防设计
赏心亭建筑设计高度控制在23.85m,使用功能:展览、观景,属人员密集场所,按重要公共建筑耐火等级不低于二级。消防设计的目标是:加强消防管理,立足于自防自救,确保火灾发生时室内人员能及时疏散至室外安全场所,在最短的时间内控制火情,防止火灾蔓延,减少财产损失。4.1.1消防设施赏心亭总平面沿长、短两个方向布置有U型消防通道,附房1层临广场处设置消防控制室,完备火灾自动报警、消防联动系统;自动喷水灭火系统;室内外消火栓、灭火器等。地下室结合车行坡道下部空间布置360m3的消防水池与消防泵房,10m长疏散通道连接消防泵房与封闭楼梯间,可直通室外;通过各专业反复协调、修改设计,将18m3的消防水箱布置在赏心亭主体重檐闷顶内,临时钢梯通过检修人孔可到达闷顶内,从事设备维护检修。4.1.2消防分隔赏心亭主体与附房地上部分建筑防火等级二级,地下负1层防火等级一级,除按《建筑设计防火规范》要求划分防火分区之外,每层1.5m~2.5m的钢筋混凝土挑檐,可起到每层竖向防火隔离作用,井道与变形缝均做防火封堵。消防专项设计时要求所有木料均采用防火涂料、浸剂进行防火处理,耐火极限需达到1h,保温层采用A级聚氨酯保温板,且施工前材料需送相关部门检验,合格后方能施工,尽最大可能赢得消防扑救时间。4.1.3安全疏散按规范要求,地下负1层建筑依据使用功能、防火分区面积和人流的大小分别于2个防火分区内设置了1部和2部封闭楼梯间,均可直接到达室外广场上;地面上建筑则各设1部封闭楼梯间在其防火分区内,当某一防火分区发生火灾时,可从火灾应急广播得到疏散指令,通过各层安全出口或从甲级防火门到达另一防火分区疏散。
4.2节能设计
4.2.1总平面设计赏心亭项目位处夏热冬冷地区,按50%的节能设计标准设计,主要针对3层主体与附房建筑进行节能设计。建筑坐北朝南,有良好的通风采光;夏季减少太阳直射室内,冬季能有适量的阳光照射,避开主导风向。4.2.2围护结构节能措施外维护墙体材料用190mm厚水泥多孔空心砖,外保温体系。外墙与屋面分别是30mm与45mm厚A级聚氨脂保温板保温隔热。4.2.3门窗为建造南京城市重要人文景观,真实体现宋代建筑风格,根据传统工艺要求及专家指导意见,门窗按“宋式”木作门窗制作,节能措施有:玻璃采用5透明+12A+5透明,木门窗对开时做和合缝,所有风缝均用木饰条贴缝,从细节上提高传统木门窗的保温节能性能。
4.3其他细部处理
(1)赏心亭主体建筑通过抬高栏杆地袱的标高,使栏杆实际使用高度满足1.050m,而外观则不到1m高,寻杖栏杆扶手与栏板间增加1道Φ100mm的圆钢管,油漆同栏杆;室内外漏空栏杆内侧加设1道Φ2@6×6钢筋网片,减少安全隐患。(2)1层对外立面有影响的安全门朝内开,门槛可拆卸,开放时间安全门保持打开状态。(3)无栏杆处台明高度控制在0.60m内。(4)因节能、防水要求,瓦件与钢筋混凝土屋面板之间垫层厚度加大,因此设计时需充分考虑围脊高度加垫层厚度,否则就只有将围脊水平位置外移以满足围脊高度,但这是不得已而为之的做法。
5结语