现代木结构在乡村文化建筑中的设计初探——以第五届全国高等学校木结构设计邀请赛获奖作品为例

文／龚文韬 南京工业大学建筑学院 硕士研究生

张海燕 南京工业大学建筑学院 副教授 硕士生导师

彭柏寒 南京工业大学建筑学院 硕士研究生

引言

近年来，乡村建设问题受到党和政府的日益重视，十九大提出的“乡村振兴战略”为我国乡村未来发展指明了方向，特别是《乡村振兴战略规划》纲要中提出的“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”二十字方针，为新农村建设提供了重要的行动指南。在这样的背景下，一大批建筑师投入到“乡建”中，为我国新农村的建设带来了新的变化。与此同时也出现了一系列新的问题，如“乡建”与“城建”的概念被混淆，新建乡村建筑过于模仿城市，失去了乡村风格和地域特色；在建材选择上过度使用钢筋混凝土等现代材料，加剧了千村一面的问题等。

面对这些问题，将现代木结构融入到乡村建设中将会是很好的一种解决方式。现代木结构最早兴起于北美、欧洲和日本等国家，其中日本早在20世纪70年代就将其应用于造村运动中，收效甚好。与传统木结构相比，现代木结构在耐久、稳定和抗震等方面都有了大幅度提升，通过工厂预制化生产，大大缩短了建筑周期，提升了木结构的品质。在我国，早在3500年前就出现了木结构建筑，其生产与发展贯穿整个古代建筑史，造就了我国木结构建筑的辉煌成就，至今仍有大量传统木结构建筑完好保存，成为当地乡村建设的特色。而现代木结构的发展由于受到经济和资源的限制曾一度停滞。

近年来，虽然国内木结构建设量随着木材加工技术的发展逐年上升，但在乡村建筑中的实践仍然不多。如何将现代木结构技术应用到乡村建筑中，为当代乡村建筑的空间带来新的变化，是在实施乡村振兴战略中必须高度关注并努力思考与探索的课题。而乡村文化建筑作为村民文化生活的主要载体，在实现乡村振兴与重塑乡村形象的过程中起到了至关重要的作用。

本次全国高等学校木结构设计邀请赛以乡村客厅为主题，共有八组作品入围决赛。本文以笔者参与的浙江缙云河阳古村落乡村客厅竞赛方案为切入点，分析与探索现代木结构在乡村公共文化建筑设计中的可实施性，为新农村文化建筑的设计提供一种尝试。

1 建筑类型分析与设计解读

1.1 乡村文化建筑分析

文化依赖于符号而存在，当代乡村文化建筑作为村民文化生活的重要组成部分，既存在于实物，又包含于艺术。乡村建筑不同于一般的公共建筑，使用人群以当地村民为主，因此在设计过程中要充分挖掘乡村文化的内涵，着重考虑建筑的人文性、生态性，以及对乡村风俗民情和乡村文化的传承，将传统建筑文化底蕴和内涵与时代发展潮流结合，合理运用于当代建筑中。

1.2 设计任务解读

此次竞赛以“今天的乡村振兴之路”为背景，目标打造乡村文化的窗口，村民生活的客厅。通过对任务书的深层解读，我们得知乡村客厅需在充分尊重当地传统、文化、空间肌理的基础上，提取和诠释当地的特色文化，将其打造成村落中的一处关键性的公共生活空间，满足村民休息、娱乐、阅览、如厕等需求，强化乡村自身的文化特性。具体到本项目中，设计选址于浙江省缙云县河阳村，整个村庄依山傍水，负阴抱阳，溪水自西向东流过村庄，绿树繁茂。针对任务书的要求，基地被定在古村落西侧的一块开阔地，正处山脚之下，东侧为一方池水，视野开阔，是村民最常聚集的场所（图1）。在此创造一个新的节点，既符合村民平时的生活习性，也为古村落带来了新的活力。

图1 河阳古村落区位分析（图片来源：作者自绘）

2 理念生成与结构选型

2.1 设计理念生成

在平面构思中，建筑依据周围民居合院式的布局，在南北向上通过与场地结合形成庭院，并在传统合院的基础上加以打破，形成半包围的小院落，引入外部景观元素。同时根据功能需要，将整个功能区分为南北两个部分，北侧为以服务村民为主的活动室，南侧为同时服务于游客的展览阅读区。“S”形的平面将空间流线拉长，避免了大体量对周边建筑产生的压迫。

村民聚族而居的生活方式使每户人家相邻而建，形成了大片连绵的双坡屋顶。因此在造型设计上，笔者从融入环境、新旧对话、继承创新的理念出发，首先采取与周边一致的双坡屋顶形式，再从民居聚落的形态中抽象出折叠的屋面，与现代坡屋顶造型结合，一品品的屋架好比起伏的山峦，层叠连绵，不仅契合了“山·棱”的主题，在尺度上也与传统建筑呼应，与环境形成良好的共融（图2）。

图2 形体生成（图片来源：作者自绘）

2.2 木结构体系选型

区别于传统木结构的榫卯连接，现代木结构体系的连接方式更加多样，构件尺寸也可根据需要通过预制加工再到现场进行整体结构的组装，根据材料选用的不同可分为轻型木结构体系和胶合木结构体系，其中胶合木结构体系又有胶合木空间结构和胶合木框架结构。在确定了设计理念的方向后，新建建筑尺度不宜过大，且内部空间结构需要根据折叠屋面的变化有较好的适应性，因此在结构选型上我们采用了胶合木框架结构体系，与其他结构形式相比，胶合木框架结构形式多样，结构构件的生产自由度更高，在拓展了木结构的用途和功能的同时也保持了其贴近自然的特性，增加了木结构体系与传统屋顶的关系。

3 空间营造与表皮描绘

3.1 建筑空间营造

儒道佛思想在中国的传统文化理念中一直占据着重要地位，儒家认为，天乃道德观念及原则的本原；道家认为，道法自然，人只是自然的一部分；佛则说，“梵我合一”。这些天人合一的思想也影响了河阳村先人的风水观念，在修建建筑时格外强调人与建筑、自然的和谐共生。因此我们在设计时也遵循了古村落禁止随便改变地形地貌、破坏环境的传统建筑思想，依山势而建，建筑空间呈阶梯下降的趋势，屋顶形式也随之变化，转而呼应了山的体态。

同时将“山水”引入到建筑内部，让建筑成为自然环境的延续。在连续的双坡屋顶之下，以森林中交织的树冠为意象，抽象为富有张力的建筑结构，布置菱形穿插的木结构网架系统。整座建筑没有做吊顶处理，屋顶网架体系完全暴露，成为屋顶空间的装饰手段和乡村客厅最具代表的形象特征（图3）。看似复杂的屋顶形式通过预制木构件的组装大大节省了成本与修建时间，让人们在领略到木结构精美之处的同时，也向人们展示了现代技术加持下的木结构在空间变化上的多样性。

图3 内部空间效果（图片来源：作者自绘）

3.2 建筑表皮描绘

建筑表皮决定了建筑的整体形象，从使用角度看，它是沟通内部与外部空间的媒介，在很大程度上决定了室内的舒适性。根据建筑功能布局的不同，在立面设计上也有所区分。南侧图书阅览区和乡村文化展览室作为主要的乡村展示面，对外开放性强，木梁柱以原始的状态暴露于外立面中，并填充较为通透的建筑表皮。南北立面在白墙之间添加大面积玻璃幕墙，内部布置长短不一的木格栅，使木格栅顶部形成柔和曲线，以模拟重峦叠嶂的体态。东西立面采用了隐框点式玻璃幕墙，为室内带来充足的自然光和开阔的景观视野，同时让过往人群可以透过玻璃清晰地看到建筑内部精美的木构件和起伏的屋顶，强化了建筑表皮的深度。

北侧的老人活动室与儿童活动室以服务村民为主，私密性较强，在外立面的处理上转而采用与周边民居相同的“粉墙黛瓦”的风格，减少村民在使用过程中的距离感。同时结构体系与围护体系的分离使得外墙上出现大面积的留白，村民可以在上面自由创作，加强建筑的自然感官体验，给原本单调的立面增添了无穷的艺术魅力（图4）。

图4 建筑表皮效果（图片来源：作者自绘）

4 整体结构与细节表达

4.1 整体结构特点

整体结构在设计时从传统木结构建筑出发，对原有梁柱结构自下而上进行预置模块化升级，与现代木结构体系相结合，创造出全新的室内空间效果。采用胶合木框架梁柱结构，所有承重构件均采用预制胶合木构件，以满足各种尺度的空间功能要求。整个建筑由菱形屋架、屋面板和围护结构共同构成，整体构件及尺寸如图5所示。

图5 整体结构（图片来源：作者自绘）

胶合木框架梁柱结构体系预制化程度高，在构件运往施工现场前，先在工厂进行节点制备，到现场后再进行安装与固定，比在现场制备更经济有效，减少施工时对周边居民的干扰与建筑场地环境的影响。通过梁柱式木结构体系的韵律与灵活布置实现生动的建筑效果。

4.2 木结构细节表达

节点计设在木结构建筑中尤为重要，本次竞赛设计中，菱形屋架作为整个设计的亮点，采用多拼互承结构，整体刚度好，通过“圆盘式”节点构造改善“菱形”单元刚度与承载能力，结构简洁规则、传力明确，并根据不同建筑体量与形态要求扩展装配（图6）。梁柱节点采用隐式的连接方式，保证木结构在外观上的整体性，且利于金属件的防火（图7）。柱脚节点采用装配式组装，木柱与混凝土墩台之间采用过渡金属件，结合销栓连接，安装方便。同时抬高支座墩台，对木柱底部起到防护作用（图8）。

图6 菱形屋架节点（图片来源：作者自绘）

图7 梁柱节点（图片来源：作者自绘）

图8 柱脚节点（图片来源：作者自绘）

结语

一座好的乡村文化建筑是一个地方真正意义上的地理标志和人文标志，也是游客寻找这个地方的界标。随着乡村振兴战略的稳步推进，我国乡村的面貌日新月异。“山·棱”乡村客厅以迎合村落的连续坡屋顶和内部菱形屋架为设计亮点，整体设计贴近自然，依托现代木结构的预制化生产特点，能够适应多变的建筑形态，营造开放的建筑空间。现代木结构对我国乡村建设以及乡村文化建筑的设计有着极其深远的影响，它既与传统木结构有着形式上的契合点，又在建筑空间和造型上有着自身的特点与优势。尽管当前现代木结构在乡村文化建筑中的使用还少之又少，笔者希望可以通过本文对现代木结构在乡村文化建筑中的应用研究为今后的乡村建设提供借鉴。