中国古建筑如何解决木材本身缺陷带来的问题

 中国古代传统建筑以木材为结构基础，但由于木材本身的特性，会给建筑带来易倒塌，易损坏等一系列问题，本文探究了中国建筑如何克服这些缺点.从结构上看，中国建筑以梁柱为基本结构框架，采用斗拱作为关键的传递负载，减少压力的部件，且各部分采用榫卯的方式连接，很好地起到了增大承重能力，增强稳定性，抗震性等作用.而且由于屋顶部分的立柱越往上越长，横梁越往上越短，故屋顶形成了上陡下缓的坡面，便于排雪降雨。

【关键词】 中国古建筑 木材 缺陷 问题

【中图分类号】 G632.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2017）09-206-01

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一、提出问题

我国建筑源远流长，在几千年的发展之中逐渐形成了自己独特的结构与形式，从高大巍峨的宫殿庙宇，到曲径通幽的园林宅院，无一不显示出中国古建筑不同于其他建筑体系的独特之美。中国古建筑的一大显著特点便是它以木材为主要结构材料，且各个结点以榫卯相结合形成弹性框架。

木材是人类最早使用的建筑材料，但因其易弯折易倒塌易腐蚀软化等缺点，在其他建筑体系中很快便被被石材砖材等取代，唯在中国建筑中，木材被保留下来，成为我国建筑最基本的结构材料。本文要探究的问题，就是中国建筑怎样通过结构方法的创新解决了木材本身缺陷所带来的问题。

二、分析问题及模型建立

木材本身劣勢主要体现在以下三个方面：

1. 木材质软，硬度小，在外力作用下，如地震、人为损坏，易折断；

2. 木材密度小，质轻，难以固定，易整体垮塌；

3. 木材易被水浸湿腐烂，以致房屋破败倒塌。

4. 将中国传统房屋抽象为三部分：梁柱，梁柱上部的斗拱，屋顶。

G：屋顶总重量n：承重立柱数量

为了研究的方便，假设斗拱对横梁的支撑作用存在于立柱的四个方向，为等腰直角三角形，且简化为一层。

三、各部分模型分析

假设不存在斗拱，单根立柱受力F1=G/n，

存在斗拱时，单根立柱受力F2=G/4n×cos45°×4cos45°=0.5G/n，可见，斗拱可以将横梁对立柱的压力分散且部分抵消，在立柱承重一定的情况下，可增大屋顶重量，使房屋稳固，避免木材密度小带来的影响。

中国古建筑主要采取榫卯结合的方式使各部分结合在一起，并将大的部件拆解为一个个小的结构，利用精心设计的凹槽突起将各部分咬合在一起，或是利用楔钉将两部分连接起来。

这样房屋的各部分之间都连接为一个整体，彼此之间互相制衡支撑，而且各小结构间留有一定空隙，当有较大的震动，如地震时，各部分震动时，会把振动能量消耗，使房屋虽震动却不至于倒塌。

我国古建筑的屋顶往往为上陡下缓的坡面，与最速降线较为吻合，故在雨雪天气屋顶不易积水，避免了积雪压坏屋顶，也避免了水浸湿木材，使房屋破败。

四、结论

1. 斗拱减少立柱的承重，解决了木料质轻易倒的问题；

2. 榫卯结合的方式解决了木材易折断易震倒的问题；

3. 坡面的屋顶解决了木材浸水易腐蚀的问题。

[ 参 考 文 献 ]

[1]梁思成.《中国建筑史》.生活·读书·新知三联书店.

[2]吴永甫.《沪上明清名宅》.上海书店出版社.endprint