1、探析仿古建筑坡屋面设计摘 要：在中国，历史名城如云，古代文化丰富多彩。近年来，伴随着社会的发展，在许多历史文化名城的古城区和名胜古迹周围区，仿估建筑群随处可见，几千平方米到十几万平方米相继出现，这些仿估建筑与原有古建筑主体血脉相连、交相呼应。为了进一步了解仿估建筑，本文将探析现代仿古建筑坡屋面的设计情况，从根本上发挥其经济价值和社会意义。 关键词：仿古建筑坡屋面 设计 中图分类号：TU2 文献标识码：A 对于仿古建筑坡屋面来讲，最为关键的一个建筑环节就是结构选型设计，在各地仿古建筑设计过程中占据着极具重要的地位。一般来说，选择仿古建筑坡屋面的结构形式，影响建筑的经济效益、各种构件和装饰风格，在
2、一定程度上决定着古建筑的“古味”程度。也就是说，结构形式对于仿古建筑坡屋面尤为重要，只有建筑设计人员才能对此做出合理的评估，充分了解各种结构形式以后，才能对结构选型做到因地制宜，最大化其使经济效益。本文通笔者过调查，现对我国比较流行的仿古建筑坡屋面的结构形式的设计情况进行简要介绍。 结构形式 1.1 梁柱结构 关于梁柱结构，主要照搬营造法式中的各种结构构造措施，在人们承传几千年后，目前已经变得非常成熟。对于梁柱构架而言，各种组合能够自然地形成古建筑屋面的举折等艺术表现形式，可以充分将中国古建筑室内室外的一切特点体现得淋淋尽致。另外，此类仿古建筑形式的规模一般都比较小，基本上都要求“修旧如旧”
3、、保持历史原貌，但是，由于大面积的仿古建筑群，这样会造价高、耗费木材太多，所以人们往往不建议采用此种结构形式。 1.2 钢筋混凝土结构 关于钢筋混凝土结构，对结构形式外观照搬营造法式 ，但是，其结构主体所用的材料必须全部改成现浇或预制钢筋混凝土，其它如附加枋、垫板等部位可以用钢筋混凝土制作，亦或者仍然可以用木材制作。 1.3 砖混或框架结构 关于砖混或框架结构，主要指的是建筑整体需要采用砖混或框架结构，应用于每个开间的横梁上，砌筑砖墙时，必须按古建筑屋面举折要求进行施工，在砖墙顶部支撑檩条、椽条等部位应用这处结构形式来建筑。此外，在墙顶直接支撑混凝土屋面也可以采用这种结构形式，檐下的额枋、垫板
4、等细部构造，多用砌砖或混凝土的凹进凸出形成假垫板、假梁枋等，使斗拱彻底失去了支撑构件的意义，它成了一种外在的纯装饰构件。又由于斜屋面板采用钢筋混凝土浇制，使得椽条也变为纯装饰构件，最终被固定于混凝土挑檐板下。 二、设计分析 2.1 三角形屋架 对于三角形屋架来说，根据不同材料来划分，可以分为木屋架、钢屋架、钢木屋架、钢筋混凝土屋架等。由于这些结构都会深受屋面荷载作用的影响，一般情况下，屋架的每一杆件只产生沿杆件长方向的轴向力，大多时候不产生剪力和弯矩，而且材料耐受轴向力的性能都非常好，也就是说杆件截面尺寸较小。 2.1.1 优点：自重轻、节省材料、刚度好，抵抗房屋横向水平力更强。也就是说，这种
5、三角形屋架对于跨度大的现代厅堂类仿古建筑非常适用。2.1.2 缺点：由于屋架上弦是 2 条通长的斜直线，无法表达中国古建筑坡屋面的举折，从而限制了这种结构形式在仿古建筑上的应用。但是，不能就此断言三角形屋架与中国古建筑无缘，笔者调查山东省的一些仿古建筑就用了三角形屋架，如山东省的某仿古办公楼，有的采用木屋架，有的采用钢木屋架等等，可以通过调整各个支垫的高度来表现中国古建筑坡屋面举折的曲线美。但是，这种结构无法掩盖其自身形状，很难表现古建筑室内的特点，只能展示给人们一种“外古内洋”的感觉。钢木屋架、钢屋架容易在节点处做支垫，用来支撑古建筑的大屋顶。而混凝土屋架则不能支撑大屋顶，因混凝土上弦容易受
6、到削弱或破坏。又由于木屋架跨度小、耗费木材多，所以很少被人们采用。 2.2 合理选择结构形式 在仿古建筑坡屋面结构中，有 4 种形式各有所长，它们的具体的特点比较如下（见表 1)。当然，我们不能简单地断言谁优谁劣，建筑设计人员应当根据建筑物的功能要求，合理科学地确定结构形式。 由（表 1）可见，当仿古建筑室内要求“修旧如旧” ，表具体表现为枋、檩、椽、斗拱等构件时，应当采取梁柱构架结构形式，因为框架梁和三角形屋架结构都受其结构外观限制， “古”韵味很难做纯而体现出来；将仿古建筑作为商业建筑使用时，其外观要求多为古典风味，室内顶棚则要呈现建筑的平整和明快，必须采用混凝土框架梁上砌砖墙或三角形钢屋
7、架、钢木屋架等形式，使之不会影响对檐下各种构件的处理。 值得注意的是，在许许多多的建筑工程中，建筑师绝不能仅使用自己熟悉的古建筑坡屋面的一种结构形式，必须将目标定为对所有仿古建筑的设计。到目前为止，笔者没有发现应该用梁柱构架结构，而采用三角形屋架的情况，但是，他们应该用框架梁或三角形屋架，以至于错误照搬营造法式的例子层出不穷。例如：有些规模很大的某仿古商住楼群，就是因为照搬营造法式而耗费了大量木材，又由于业主对其装修效果不满意，再加上做吊顶为了遮挡与环境很不协调的木构架、檩、椽等，劳人伤财，效果不大。 三、结构处理措施 3.1 木屋架结构部分处理 因为木屋架已增设钢拉杆, 也加固处理过其节点，
8、因此无需对木屋架部分结构构件再做加固处理。但是，对于木质部分，应当采用过氯乙烯防腐漆打底, 面刷过氯乙烯两遍后做防腐处理 最后面刷防火漆两遍，再做防火处理。 3.2 大坡屋面面层瓦的更换处理 原屋面采用挂瓦条干挂水泥平瓦, 而水泥平瓦不能满足仿古建筑的需求，经过比较后，现采用小青瓦作沟瓦。对于小青筒瓦作盖瓦而言，屋脊砌仿古脊瓦按需要常规施工方法，可以用水泥砂浆将小青瓦直接粘贴在屋面板上, 确定结构处理措施：在已检修的木基层板上铺设厚型油毡一道!在油毛毡上钉顺水条, 顺水条截面为 65mmX25mm，顺水条间距235mm，在小青瓦上角钻孔，用镀锌钉子直接将小青瓦钉在顺水条上，这样可以减轻屋面荷载
9、。此外，经过现场放样盖瓦，可以测得小青瓦屋面荷载虽然比原水泥平瓦荷载多, 但是此增加荷载仍然被控制在原设计允许的安全系数范围之内。 3.3 屋面檐口作法 屋面檐口,经常会受到风荷载影响，所以要在檐口上 0.5m 范围内采用如此结构处理措施：在木基层板上铺设厚型油毡层，铺设镀锌钢丝网，钉顺水木条，在檐口 0.5m 范围内的小青瓦盖瓦上采用水泥砂浆粘贴, 同时用镀锌钉子及铜丝将沟瓦固定在在木顺水条上，檐口滴水瓦也可以采用水泥砂浆进行粘贴，确保檐口封闭, 以防其直接从檐口缝隙钻入瓦屋面而破坏屋面。 3.4 屋脊作法 对于屋脊而言，应当采用仿古脊瓦, 不可用钉子将脊瓦钉在屋脊上,其结构处理措施：在木基
10、层板上铺设一道油毡，铺设钢丝网，顺水条固定钢丝网，保证钢丝网在屋脊处牢固而永不断开，其长度为屋脊两侧顺坡度方向各 500mm。在脊两侧 500mm 范围的小青瓦、盖瓦及脊瓦均采用混合砂浆粘贴，钢丝网用于固定水泥砂浆,以防水泥砂浆下滑。 结束语： 综上所述，在仿古建筑破屋面施工的过程中，一定要认真掌握其基本施工程序和法则，还要对其文化内涵有一个准确把握，必须通过中国文化的独有审美情趣去透视。不管怎么说，古建筑应当彰显其浓郁的地域风情和深厚的文化底蕴，将其最具魅力的神话增添给古都文明，站在经济实用的有角度上，提升好现代仿古建筑的设计水平。但是，不能仅仅依靠营造法式 ，还需要掌握各种各样的新材料和新结构形式，因地制宜，努力做好仿古建筑结构形式的选择工作。 参考文献： 1刘卉.仿古建筑坡屋面设计探讨J.上海建设科技.2009， （2）. 2周善来，顾静.仿古建筑物大坡屋面整体维修的几点处理方法J.建筑技术.2004， （6）. 3山西建筑.仿古建筑的屋面施工管理J.山西建筑.2008， （11）.
