古典建筑設計中新型木質材料的運用

陶皓淼 程仁熙 耿植榮

摘要：本文從常州市青果巷歷史文化街區的傳承標簽入手，通過實地走訪調查，對比傳統建筑設計中運用的木材等新型建筑材料的優缺點，在追求古典建筑設計中的簡約、自然性和巧妙的框架式結構的同時，注重設計學的本質，探尋古典建筑中新型木質材料的運用，并著重研究能否運用新型木質材料對破損的古典建筑進行修補。

關鍵詞：常州青果巷;歷史文化街區;古典建筑;新型木質材料

中圖分類號：TU366.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）07-0-02

1 常州青果巷的歷史文化底蘊

歷史文化街區是每一個歷史文化名城不可或缺的重要部分，也是城市形態的濃縮精華[1]。而在擁有3200年歷史的文化名城——常州，青果巷歷史文化街區成了這座城市彌足珍貴的歷史遺跡和城市記憶。坐擁陳村素巷，背倚古樸運河，青果巷歷史文化街區自建成起便具有江南水鄉獨有的生態氣息與文化脈絡。作為常州保存最完好的明清建筑博物館，街區內有多處全國文保單位和省市級文保單位，有諸多歷史建筑和遺存古井，還有連片的江南民居。

“江南名士第一巷”的卷軸徐徐展開，唐荊川、瞿秋白、趙元任、史良、劉國鈞[2]等為中華文脈奉獻一生的名人雅士不斷編輯著江南的文化基因。百十年來，這條被時光洗刷了無數回的斑駁小巷，給予了現代化城市中匆忙的行人精神慰藉。青石黛甍，暮鼓蟲鳴，遠望一座座古色古香的老房子，高低錯落，宛若長龍，舊時“入千果之巷，桃梅杏李色色俱陳”[3]般的美景仿佛一下子映入了眼簾。

2 青果巷古典建筑設計中新型木質材料運用的必要性

2.1 分析古典建筑選用的老式木材

在中國古典建筑設計中，為縮短建筑時間、節省勞動力，多以木材為承重構架。木材的優點是體積密度小，導熱系數小，加工方便，強度和韌性良好，但老式木材在保存過程中也表現出了較為明顯的局限性，木材易燃，容易腐爛和受到蛀蝕，且材質并不均勻。青果巷多以木材為承重構架，故在建設過程中，出現了諸多問題，下文以趙元任故居為例進行說明。

趙元任故居（圖1）出現了屋面滲漏、木構件腐朽等狀況，其主要原因是受木腐菌的侵害。木腐菌易在高濕度的空氣中繁殖，致使木材發生軟敷。同時，木材破損后易吸引昆蟲，使破壞面進一步擴大。此外，木門、木窗局部變成白色，是由于受到紫外線的影響，木材老化。

2.2 分析現代工藝對木質材料的影響

在最近一次對青果巷的修繕過程中，專家對建筑的材料選用提出了一些改良方案，在很大程度上規避了木材易被腐蝕、侵蝕的缺點，有效提高了木材的環境耐受性。

但是，此番修繕對建筑實用性的提升終究有限，且其對建筑整體風格的藝術性表達存在潛在問題。例如，本次修繕的最初方案為在老式木構件上使用廣漆清水且不做地仗。但經油漆小樣試驗，油漆干透后，清晰的木質紋理被木構件所發黑色遮蓋[4]，嚴重影響了構件同周邊建筑的協調性。故改良后的木質材料依然存在不足，迫切需要一種新型木質材料，既能夠顯著提升建筑的實用性，又不妨礙整體古典風格的呈現[5]。

綜上所述，純粹的木材難以解決古典建筑的實用性問題，而經現代工藝改良的木質材料對風格和實用的兼容性問題依然難以給出完美的答案[6]，因此新型木質材料的運用迫在眉睫。

3 對青果巷古典建筑實施新型木質材料的相關設想

對青果巷古典建筑實施新型木質材料的相關研究，首先給出古典建筑實施新型木質材料的基本思路，再分別以木門、木柱和橫梁為典型案例，探討新型木質材料的運用，并從中歸納出更為一般性的利用新型木材的改造方案，希望將其推廣至對其他古典建筑樣式的改造中去。

3.1 青果巷古典建筑實施新型木質材料的基本思路

著重抓取青果巷古典建筑中具有突出問題的局部建筑樣式，參考現代新型材料建筑方案，選取能夠最大限度解決問題且在其他方面帶來最小化改變的方案[7]。同時考察該新木質材料方案是否會帶來潛在不利影響，如破壞古典風格、改變建筑整體承重布局等，選取幾個方面進行改進，以降低其不利影響，最終形成較為完善的新型木質材料實施技術[8]。

3.2 典型案例分析

3.2.1 老式木門改造過程中新型木質材料技術的運用

青果巷內的木門（圖2）大多因淋洗、風化而出現門面開裂、大面積泛白的現象。風化的木門不僅不夠美觀，同時存在安全隱患，故老式木門的觀賞性和實用性都有待提高[9]。

對青果巷修繕的研究，可嘗試采用新型木質材料配合現代工藝建造一種具有強耐久性的老式木門[10]，改造方案如下：木門的最內層為復合木材，向外順次有防潮層、底色層和印花層，然后為一層木油，接著向外順次有油漆層和防紫外線涂料層，最后在表面打磨細節紋理[11]。

其中，復合木材的板芯經充分烘干，進行ACQ防腐處理，后噴涂或浸泡防蟲蛀和防白蟻的化學藥劑[12];兩側單板依據原木門的重量選用密度合適的板材，以保證復合木材的整體重量略小于原木門的重量[13];表面打磨的細節紋理，按照原有老式木門的紋理處理，使其觸感與原老式木門的觸感一致[14]。

3.2.2 老式木柱改造過程中新型木質材料技術的運用

以青果巷內的唐荊川宅為例，存在部分木柱遭到白蟻蛀蝕或發生腐爛的問題。此外，木制立柱出現了不少干裂之處。

對此，可利用新型木質材料技術，采取如下的改造方案：注入石粉膠液對裂縫進行填充，這樣做不僅可以有效黏合裂縫、填補空洞，且相比不加石粉的膠液，更能夠降低膠液的固化收縮率[15]，從而從本質上提高木柱的強度，增強木柱的實用性。

3.2.3 老式橫梁改造過程中新型木質材料技術的運用

青果巷內多數古典建筑采用抬梁式木結構，其木構部分為楠木、紫檀木精作。雖然楠木有“水不能浸，蟻不能穴”的特性，但是在有紫外線且高溫低濕的環境下，木材內的纖維會分離，導致干裂，這些立木裂紋大大影響了橫梁的美觀性。

對于老式橫梁的美觀性問題，可采用如下新型木質材料技術進行改造：以近1∶1的比例將烏桕油和木梓油混合[16]，再加入抗氧化、防腐蝕的制劑，用以此制成的木油進行噴涂可以較好地保留原紋理，同時使纖維分子通過木油分子的連接變得緊密，有效避免裂紋的產生[17]。

3.3 新改造方案的優點

3.3.1 大大提升了木材的實用性，延長了使用壽命

復合多種木質材料后，木材的結構更加穩定牢固，不易因人為操作而被破壞;通過添加阻燃劑、抗氧化分解等化學制劑，木材的防火性和耐腐蝕性提高，自然淋洗、風化等因素對木門的影響減少，木材的使用壽命得到了延長[18]。

3.3.2 顯著提升了木材的美學欣賞價值

通過紋理刻印、油漆噴涂設計等方式，保證木材的外觀、觸感等與原木門基本一致，保證建筑的整體古典風格不被改變。

3.3.3 降低了木材的長期維護成本

加工后的新型木制材料因使用壽命延長且不容易受到侵損，修補維護周期大大延長，且每次維護需投入的時間、經濟和技術成本均可顯著降低。

3.4 歸納新型木質材料運用的一般化方法

從利用新型木質材料對木門、木柱和橫梁進行改造的具體案例中，可以歸納出一些共同點，從而形成一般化的新型木質材料運用方法。

對木材內部而言，盡管楠木、紫檀木等老式精木具有良好的環境抗性，但長期保存難免被腐蝕和蟲蛀[19]。故可選用新型復合木材，通過現代化工藝處理，并定向添加藥劑，不僅可以降低制作成本[20]，更可以大大提高木材的防腐蛀能力，從而保障建筑的實用性[21]。

3.5 對青果巷實施新型木質材料研究試驗的推廣

新型木質材料對青果巷內古典建筑的改良思路是可行的[22]，故可將該改良方案從推廣至對其他古典建筑樣式材料改良的研究[23]。

4 結語

對青果巷歷史文化街區中的木質材料進行研究，可以發現古典建筑文化具有獨特的性質。青果巷歷史文化街區是常州這個古老城市的象征之一，為了維護老式建筑的古典風格，往往采用建筑原有的老式木材進行維護，而這樣難以保證建筑的實用性。本研究創造性地提出讓新型木質材料與現代工藝技術相結合，很好地解決了古典建筑藝術性和實用性難以兼容的問題，同時也降低了古典建筑的長期維護成本。青果巷歷史文化街區古典建筑運用新型木質材料的基本思路亦可推廣至對其他古典建筑的改造中去，從而更好地弘揚中國文化，使古典建筑始終屹立在中華大地之上。

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作者簡介：陶皓淼（2001—），男，江蘇常州人，本科在讀，研究方向：環境設計。

程仁熙（2002—），男，江蘇常州人，本科在讀，研究方向：計算機科學與技術。

耿植榮（1989—），男，安徽馬鞍山人，博士，講師，系本文通訊作者，研究方向：設計學、美術學。