浙派轻型木结构民居的营造工法
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[摘 要] 针对浙派轻型木结构民居的营造工法进行分析，首先阐述现代合成木用材的选取，依照国家标准对各类合成木进行用材对比。然后针对模数化的建造体系展开分析，从不同角度对轻型木结构予以解析，探讨其中的具体工艺。最后论述木结构的保养与防护，从反腐、防虫、防火等层面论述具体的保护策略。
[关 键 词] 轻型木结构;民居;营造工法
[中图分类号] TU241.5 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）04-0112-02
轻型木结构作为浙派传统民居建筑的结构形式，具有极强的工艺性与艺术性。在时代发展的背景下，木材料实现了很大的进步与发展，因此，有必要在新时期背景下对浙派轻型木结构民居的营造工法进行研究，使其在新时代能够得到更好的传承与发展。
一、现代合成木的用材选取
在《木结构工程施工规范》（GB/T50772-2012）的首章即给 出了木结构建筑行业专业用词的名词释义，现在主要用于民居建筑的轻型木结构建筑用材主要涉及规格材、层板胶合木、木基结构板材、结构复合板材这四个用于屋架结构搭建的专业名词术语;工字形木搁栅、钉连接、齿连接、螺栓连接、齿板五个用于木构件连接的专业名词术语;檩条、椽条两个用于屋盖结构搭建的专业名词术语。
规格材是将原木按规定的尺寸切割，一般用于轻型木结构屋架的搭建，现在常见SPF规格板材被称为“2×4”是因为这种木料是源于欧洲、北美，它们的计量单位是英寸，“2×4”是指木材截面尺寸是按照2英寸×4英寸加工的，即50.8毫米×101.6毫米，但经过后续的干燥等其他工序后，其长宽尺寸会损耗12毫米左右，最后实际尺寸为38毫米×89毫米（略小于2英寸乘4英寸）。
层板胶合板多为结构用集成材，其加工工艺是把木料切城单板或刨切成薄木，再用胶将多层板材分层黏连胶合，最后形成多层板状木材，这类板材通常用奇数层单板，通用长宽规格是：1220毫米×2440毫米，而厚度规格则一般有3、5、9、12、15、18毫米等。
木基结构板材是将木材切削成木片或木板，再经胶合热压制成的承重板材，可用于轻型木结构的墙面、楼面和屋面的覆面板。结构复合木材做法和木基结构板材相似，仅需施胶加压即可制成的木屐结构用材，根据施工工艺和成板特性可分为定向木片、平行木片、层叠木片以及旋切板。
刨花板不同于以上实木加工而成的板材，是由木材或其他木质纤维素材料加胶热压制成的碎料。成品刨花板在实践中可以直接使用，不需要再次干燥，而且具备良好的隔音性能。但是其边缘较为粗糙，具有较强的吸湿吸水特性。定向刨花板在成板前将不同层的碎料进行不同方向的排列和铺装，从而增加板材某一方向的强度，是刨花板的新品种之一，它的优良特性使其常代替胶合板做结构材使用。
工字形木搁栅是一种常用的预制构件，是用定向木片板或结构胶合板作腹板，锯材或结构复合木材作翼缘制成的工字形截面受弯构件。
圆钉和螺栓是钉连接和螺栓连接中抗弯、抗剪和可以在钉孔孔壁见传递构件压力的构件;齿板是用镀锌钢板冲压形成的多齿构件，能够传递构件间的拉力和剪力，主要用于规格材制作的木桁架节点的连接;齿连接不需额外的连接构件，而是通过在木构件上开凿齿槽并与另一木构件抵承完成连接的。
此外，不同的合成木有不同的等级标识或证明，在选材和应用上需严格参照规范，规范对不同等级的材料性能有全面且科学的记录及对应的使用方式。
二、模数化的建造体系
根据《浙江省实施〈中华人民共和国土地管理法〉办法》的相关规定可以明确，农村居民宅基地每户只能拥有一处，而且根据土地类型的不同，也有对应的限制。具体来说，就是如果占用的是耕地，那么必须要低于125平方米;如果占用的是其他类型的土地，那么必须要低于140平方米;如果对荒坡、荒地等进行利用，那么则可以适当放宽到160平方米。根据这一具体的规定，那么就可以直接根据宅基地的所处范围和土地类型，从对相关相关的数据进行倒推。
按照《木结构设计规范》GB50005-2003（2005版），轻型木结构每层建筑不超过600平方米，层高不大于3.6米;根据《我国主要城镇抗震设防烈度》（GB50011-2010）中A.0.9浙江省数据，浙江仅有三处地方的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，这三地分别是岱山、嵊泗、舟山三地;其余地区的抗震设防烈度均为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。因此，岱山、嵊泗和舟山的轻型木结构建筑的高宽比不得大于1.0，其余地区不得大于1.2，若采用木基结构板材作为框架墙体的承重墙材料，墙体之间的最大间距不得大于10.6米。
柱网模数可以以30厘米为最小基本单位，以3的倍数为增长规律，开间与进深以3～4.5米为宜，规范中规定轻型木结构的墙骨间距不应大于610毫米，因此，开间与进深最大不得超过6米，根据需求可以奇数的数量进行复制，步架（檐廊）宜在1.2～1.8米之间，通柱层高为2层，檐口高度6米以下，局部可建三層。
轻型木结构建筑基础可用混凝土基础或砌体基础，墙体应立于基础顶面的混凝土圈梁上。一般来说，基础圈梁顶面的标高是大于0.2米的，即基础顶面应高于室外地面0.2米以上;虫害地区的标高需双倍多，即基础顶面应高于0.45米以上，地梁板（即基础梁）一般采用经过强化处理的规格材，且木材需经防腐处理，其截面尺寸应和墙骨相同。地梁板与混凝土基础或圈梁应采用预埋螺栓、化学锚栓或植筋锚固，螺栓直径不应小于12毫米，间距不应大于2.0米，深埋不应小于300毫米，螺母下应设直径不小于50毫米的垫圈。除此之外，地梁板两端还应与剪力墙端部采用螺栓锚固。在考虑如何提高住宅整体强度与稳定性的基础上，参考国家建筑标准设计图集《木结构建筑》（14J924），其中对墙体的使用材质等级与尺寸规格有明确的范围及要求要求，建议统一选取“38 mm×140 mm ”的SPF（云杉、松木、冷杉）规格材作为墙骨柱;统一选取定向结构刨花板与防火石膏板作为墙面板，其通用尺寸均为“1220mm×2440 mm×12 mm”。 轻型木结构建筑的楼盖由搁栅、木楼面板和顶棚组成，用材主要是木基结构板材和石膏板。根据前文已经确定的墙体部品尺寸，由此可以得出楼盖的长度与宽度尺寸均为610 毫米的整数倍。基于此，就可以提出4种尺寸规格的模块化楼盖部品，分别为：1220mm×2440 mm、1220 mm×1220mm、1220mm×610mm、 610mm×610mm，所有楼盖部品中，搁栅间距均为610毫米。
轻型木结构建筑的屋盖由屋脊板、椽条和顶棚搁栅等构成。当跨度较大时，可采用轻型桁架结构，各个结构规格材的间距不大于600毫米;当跨度较小时，可使用由传统的屋盖结构衍生而成的结构，椽条直接驾于起结构支撑作用的承重墙或者梁上，交接处加椽条连杆、矮墙或斜撑加强。
管线在穿过承重墙墙骨时，高度应在墙骨顶部三分之一处;管线嵌入楼盖搁栅、顶棚搁栅和椽条等木构件时，可在构件中部开槽，槽宽不得大于截面的四分之一，深度不得大于三分之一;管线穿过木构件孔洞时，孔洞直径应大于管径2毫米以上。
三、对木质构造的保养与防灾害对策
（一）防腐
木材腐朽是由于木腐菌的生长导致对木材的侵害。只要同时满足有氧、温度2～35摄氏度之间以及木材含水率高于18%这三个条件，木腐菌就会大量生长。由于温度和氧气这两个条件在日常生活中无处不在，相对较难控制，比较便宜的方式是将木材含水率控制在18%以内。一是选材时木材必须经过烘干处理，二是在搭建木构架时，要使木构件处于良好的通风环境下，尤其是承重结构的重要构件。故在轻型木结构建筑时，要充分保障各个木构件的防腐措施，首先选用耐腐性较强的树种，其次在构件处涂刷混合防腐油，最后在构造方式和位置上进行设计改良。
（二）防虫
蛀蚀木材的昆虫主要有白蚁和甲虫。白蚁主要分布于长江流域和南方温暖潮湿地区，且危害较大，所以浙江轻型木结构建筑的防虫害主要指防白蚁。有水池和水管分布的较为潮湿或是阴暗的厨房以及卫生间等，这些空间中的木结构最容易受到白蚁蛀蚀，当木构件与水源隔断，会在一定程度上减小白蚁虫害发生的可能性从而降低其危害。除此之外，所有木结构均用防虫处理，一是从根源上杜绝，选取有较强的抗白蚁性的树种，如楠木、紫檀、柚木、杉木、柳杉、樟木等;二是使用防腐又防虫的药剂，这种药剂根据特性分别用于不同位置的木构件，一类是水溶性药剂，遇水容易流失，故只宜用于不受潮的木构件，一类是油溶性药剂，遇水不易流失但是价格较高，适用于易受潮的木构件。
（三）防火
防火并不是指木材像金属或石材一样不会燃烧，而是指对木结构及其构件测定耐火极限，然后通过一系列人工措施提高其耐火极限。众所周知，木炭有良好的隔热性能，经过测试，截面较大的木材在燃烧过程中由于其不完全燃烧，会在表面形成一层木炭。而层板胶合大截面木材的耐火性能相似，利用层板胶合木结构代替实木木材用，可以大大降低施工成本。
目前常用的提高木结构的耐火极限有两种方法，一种是提高耐火极限，几加抹灰层或石膏板，;另一种是加防火隔热层，在木材表面涂刷加入高效阻燃材料和高强度的成膜物质的防火涂料，这样可以防止初期火灾的蔓延，如丙烯酸乳胶防火漆。
传说，伏羲把风、雨、雷、电这些自然天象的象征符号定为“—”，地的象征符号为“— —”，可写作：“”。为了让人类免受雷电之苦，他设想将天地的关系倒置，即上面为栋（地）、下面为宇（天），于是黄帝创造了房屋的图纸，看起来就像是一个传统民居的剖面图，上面是屋顶，下面是屋架和地基，中间空的部分是人类在建筑内部活动的空间。如此，代表地的象征符号在上，代表天的象征符号在下，人在其中，因此我們通常认为传统民居的设计和建造蕴含宇宙的哲理。
参考文献：
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[2]丁俊清，杨新平.浙江民居：中国民居建筑丛书[M].北京：中国建筑工业出版社，2015
[3][日]菊池重昭.建筑木质构造[M].北京：中国建筑工业出版社，2010
[4]石江超.浙江传统建筑大木工艺研究[D].东南大学，2016.
[5]曹秀文.当代江南民居木构建筑构造初探[D].中国美术学院，2016.
编辑 武生智
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