装配式木结构在黔东南民居建筑中的应用前景_李利丹

第33卷第6期2015年12月凯里学院学报

JournalofKailiUniversityVol．33No．6

Dec．2015

装配式木结构在黔东南民居建筑中的应用前景

李利丹，岑晓倩，植凤娟

（凯里学院，贵州凯里556011）

摘

要：通过对黔东南地区苗、侗民居建筑现状和国内外现代木结构发展现状的介绍，分析了装

配式木结构相较于该地区传统木结构民居建筑的优势，并从传承苗、侗民族文化的角度论述了装

配式木结构在该地区的应用前景．

关键词：装配式；木结构；黔东南；民居；应用前景论文编码：Doi：10．3969/j．issn．1673-9329．2015．06．37

木结构建筑在黔东南地区的历史源远流长，几千年前，苗族和侗族人民的祖先迁徙定居于此，开始了他们别具一格的建筑文化的创建．随着时间的沉淀，苗族和侗族

都从不同角的木结构建筑在我国的民居建筑中独树一帜，

度彰显了各自民族的建筑文化魅力．随着木结构建筑理论和工程技术的完善提高，木结构装配技术逐渐兴起，该技术主要应用于现代木结构工业生产的标准化处理，即对木结构的构配件进行标准化加工，再利用现代技术进行模块化生产和装配．它具有可以缩短工期、建造便捷、节约资源、绿色环保等优点．

建，村落布局主要有成片式、长条式和成串式3种类型；而

侗族村寨则地处河谷，依山傍水的村落布局使得侗族人民具有充分利用水资源的优势，侗寨的总体格局大致有带状

成组成团型、坐坡朝河型和依山就势型4种．型、

传统的苗侗民居建筑结构固然有诸多优点，但也有一些不足之处：（1）缺乏2种极限状态的结构计算理论支撑，对于相对复杂的结点用传统榫卯连接难以实现、建筑层数和高度也有局限性；（2）传统木结构施工难以实现标准化，纯粹由掌墨师主持建设的过程缺乏管理规范性，建设工期也缺乏保障性；（3）建筑成果的某些部位（如结点）缺

就地随意的取材思路不符合环保和可持续发展乏美观性，

的要求，未经技术处理的木材容易受潮、变形、腐朽，且防火性能较差等．基于以上种种弱点，苗侗的传统木结构建筑难以得到更好的推广．

1黔东南民居建筑现状及特点分析

黔东南苗族侗族自治州居住着汉、苗、侗等30多个民族，其中苗族和侗族人口占总人口的61.5%，是全国最大

侗人口聚居地．该地的民居建筑中，苗族和侗族的建的苗、

筑具有鲜明的代表性，遍布黔东南州的各个角落．苗、侗民居通常选择穿斗木结构系统，即由密集的细柱结构，将木枋穿连在柱子之间，柱枋榫卯连接，并用木梢固定连成一

且每根柱子上都钳着一根檩条，使构成的房屋网状结体，

构非常牢固．多数民居建筑为3层，高度在10m左右，每层都要满足相应的使用功能，建筑材料通常就地取材（当地的杉木），由当地的土工程师即“掌墨师”全程主持建设．

虽然都为穿斗式结构，但由于文化的差异，苗族和侗族的民居建筑也有着各自的特征．苗族吊脚楼起源于我国“穴居”文化系统，属于半干栏式建筑，也就是半悬空建的筑，依山而建的吊脚楼形同一人靠山而坐；而侗族木楼则

“巢居”文化系统，大都凭空而起，属正宗的干起源于我国

，栏式建筑，其特点“占天不占地，上大而下小”且层层出［1］

各层都有挑廊，屋檐的水步也因此伸得更远．根据黔挑，

东南山区的地质特点和环境条件，苗族民居大都依山而

2装配式木结构在国内外的发展现状

近些年，随着木材这种建筑材料全新发展，除天然木

材外，诸如结构胶合材、层板胶合材、木“工”字型梁和木

木结构建筑也经历着惊人桁架等新型木产品也随之出现，

的转变，一系列现代木结构的建筑方法和建筑体系应运而生，并且突破了传统木结构的桎梏，甚至已经形成了产业化的发展格局．日本的第一个预制框架胶合木结构建筑已

［2］

经有近50年的历史，据高颖、杨越等介绍，日本预制装配式框板胶合木结构的技术特点主要是钉、胶连接相结合、预制体系一体化和硬壳式构造，并经过剪力墙水平抗

三层房屋结构拟静力试验、足尺三层房屋振震对比试验、

动台试验等一系列房屋工作性能的试验，经受住了南极极

轻型木结构体地气候和风速60m/s的考验．除此之外，

系、现代梁柱木结构体系和一些其他的木结构体系也被广泛采用．

目前，我国正处于木结构建筑的全面复苏阶段，一大

收稿日期：2015-05-13

Z1327，Z1426，Z1427）基金项目：凯里学院校级项目（编号：Z1428，

作者简介：李利丹（1989-），女，贵州修文人，凯里学院建筑工程学院助教，研究方向为结构工程．

125

批专家、学者已经投入到装配式木结构的探索研究中，装

曹妃配式木结构用于实际工程的实例也接踵而至．例如，

甸论坛服务中心的7个国际会所均采用了木结构整体装

［3］

配技术，据杨春梅介绍，该项目结构形式主要为轻型木结构和胶合木结构，且各单体建筑风格多样、形式丰富、生产标准、安装高效、环保低碳、融入自然，同时实现了施工

是一种生产规范标准化、节能环保可过程中的节能低碳，

持续的结构体系．

虽然黔东南苗侗民居建筑的传统营造方式和结构体系有着不可磨灭的历史地位和不可摒弃的先人智慧，但我们在传承当地传统民俗文化的同时，也要改善民居建筑的营造方式和成果质量，使木结构建筑得以规范、高效和可持续的发展，而产业化装配式木结构建筑正好能达到这种要求．

合循环经济和低碳经济的要求．

黔东南具有代表性的苗族和侗族民居是同异并存的，对于苗侗民居的建造，可以分别建立符合该民族历史文化和民居元素要求的各种模型，当然是以预制建筑的主要构造部分为主，然后再通过工厂化标准生产，运输至现场进行组装，各栋建筑的业主都可以根据自身喜好，从诸多元素中选择符合爱好的模型用于自己房屋的装配和建造．这样得到的新型苗侗民居既能传承民居建筑几千年的文化传统，使新建建筑的核心构造和外观色调都充分融入当地自然环境，又能将现代化的高效建造技术用于其中，避免了传统木结构在理论支撑、施工难度和材料性能等方面的缺点，使建筑成果更加精美可观，可谓一举多得．

4应用于黔东南地区民居建筑的前景分析

3装配式木结构概述及其优越性分析

关于现代木结构的分类方式层出不穷，根据我国住房

和城乡建设部最新批准的国家建筑标准设计图集《木结

14J924，构建筑》木结构分为3种房屋体系，即轻型木结构

房屋体系、胶合木结构房屋体系和原木结构房屋体系．装

计配式木结构是指将木结构建筑的构件通过标准化设计、

算机控制，再进行工厂化生产和装配化施工．当然，对于较复杂的结构形式，如今也可以利用SAP等软件建模，并辅

［4］

目前，通过科技手段可以解以概念设计．据张树君介绍，

决木结构的防火、防腐、防白蚁、防潮、防水等问题，不同的地区、不同的建筑可采用不同的木结构类型．2013年9月

《木结构设计规范》GB50005，全面完成修订的也对新型木

结构的设计提供了技术保障．这对于极具民族文化特色的黔东南苗族侗族自治州来说，是高度符合当地民居建筑需要的有利条件．

装配式木结构拼装而成的整体结构通过钢板、螺栓等连接件牢固地和基础连接起来，这区别于黔东南传统民居将整个建筑直接放在基石上的传统建构方式，使房屋的竖向荷载通过屋架和梁柱有效传至地基，水平荷载也可通过水平构面进行连续传递；全楼组装木结构还具有冗余度，抗震性能好，施工现场不用大型机械，防火方式简单的优势．随着科学技术的不断发展，将一些不影响建筑质量的新型建材应用在装配式木结构中，可根据建筑自身所处环

使得资源配置更加优化、符境和功能要求适当选取材料，

黔东南是贵州省森林覆盖率最高的地区，也是我国的

重点林区之一，尤其盛产适合作为建筑主体结构的杉木，为装配式木结构在此地的应用提供了天然的优势．该地区传统民居建筑都是木结构，装配式木结构建筑有着变废为宝和小材大用的特点，对木材的管理也更加规范化，可以有效的避免乱砍乱伐，更能促进资源的循环再生产利用．

近年来，党中央国务院颁发了一系列大力发展农村的文件，产业化装配式绿色建筑在黔东南民居建筑中的应用正是贯彻执行这些文件的有利方式，对于未来的黔东南，民族村落统一规划必将实现，这更能体现该地区精彩绝伦的民族特征．装配式木结构建筑一旦在该地区民居建筑中得到广泛应用，将来在城区住宅和中小型场馆中也会应用的越来越广泛，一但实现产业化，必将在我国木结构建筑

带动整个黔东南乃至全省的经济发展．中实现重大突破，

参考文献：

［1］龙玉杰．黔东南苗侗村寨传统民居建筑之比较［J］．安2012，40（3）：1061-1063．徽农业科学，

［2］高颖，杨越．日本预制装配式框板胶合木结构的技术特

J］．木材工业，2013（7）：24-49．点及研究现状［

［3］杨春梅、刘丹．整体装配式木结构在某工程中的应用

［J］．施工技术，2011（11）：86-88．［4］张树君．装配式木结构建筑—国家建筑标准设计图集

14J924《木结构建筑》J］．建设科技，2015：22-24．介绍［

［责任编辑：刘红霞］

ＲesearchontheApplicationProspectoftheAssembledWood

StructureintheＲesidentialBuildingsinQiandongnan

LILi-dan，CENXiao-qian，ZHIFeng-juan

（KailiUniversity，Kaili，Guizhou，556011，China）

Abstract：ThroughtheintroductionofQiandongnanMiao-Dongresidencestatusandwoodstructurepresentsituationdomesticandinternational，analyzestheadvantageofassemblingwoodenstructurecomparedwiththetraditionalwoodstructureresidentialbuildings，anddiscussestheapplicationpros-pectofassemblingwoodenstructureintheareafromthepointofviewofMiao-Dongethnicculturein-heritance．

Keywords：assembled；woodstructure；Qiandongnan；residential；applicationprospect126

第33卷第6期2015年12月凯里学院学报

JournalofKailiUniversityVol．33No．6

Dec．2015

装配式木结构在黔东南民居建筑中的应用前景

李利丹，岑晓倩，植凤娟

（凯里学院，贵州凯里556011）

摘

要：通过对黔东南地区苗、侗民居建筑现状和国内外现代木结构发展现状的介绍，分析了装

配式木结构相较于该地区传统木结构民居建筑的优势，并从传承苗、侗民族文化的角度论述了装

配式木结构在该地区的应用前景．

关键词：装配式；木结构；黔东南；民居；应用前景论文编码：Doi：10．3969/j．issn．1673-9329．2015．06．37

木结构建筑在黔东南地区的历史源远流长，几千年前，苗族和侗族人民的祖先迁徙定居于此，开始了他们别具一格的建筑文化的创建．随着时间的沉淀，苗族和侗族

都从不同角的木结构建筑在我国的民居建筑中独树一帜，

度彰显了各自民族的建筑文化魅力．随着木结构建筑理论和工程技术的完善提高，木结构装配技术逐渐兴起，该技术主要应用于现代木结构工业生产的标准化处理，即对木结构的构配件进行标准化加工，再利用现代技术进行模块化生产和装配．它具有可以缩短工期、建造便捷、节约资源、绿色环保等优点．

建，村落布局主要有成片式、长条式和成串式3种类型；而

侗族村寨则地处河谷，依山傍水的村落布局使得侗族人民具有充分利用水资源的优势，侗寨的总体格局大致有带状

成组成团型、坐坡朝河型和依山就势型4种．型、

传统的苗侗民居建筑结构固然有诸多优点，但也有一些不足之处：（1）缺乏2种极限状态的结构计算理论支撑，对于相对复杂的结点用传统榫卯连接难以实现、建筑层数和高度也有局限性；（2）传统木结构施工难以实现标准化，纯粹由掌墨师主持建设的过程缺乏管理规范性，建设工期也缺乏保障性；（3）建筑成果的某些部位（如结点）缺

就地随意的取材思路不符合环保和可持续发展乏美观性，

的要求，未经技术处理的木材容易受潮、变形、腐朽，且防火性能较差等．基于以上种种弱点，苗侗的传统木结构建筑难以得到更好的推广．

1黔东南民居建筑现状及特点分析

黔东南苗族侗族自治州居住着汉、苗、侗等30多个民族，其中苗族和侗族人口占总人口的61.5%，是全国最大

侗人口聚居地．该地的民居建筑中，苗族和侗族的建的苗、

筑具有鲜明的代表性，遍布黔东南州的各个角落．苗、侗民居通常选择穿斗木结构系统，即由密集的细柱结构，将木枋穿连在柱子之间，柱枋榫卯连接，并用木梢固定连成一

且每根柱子上都钳着一根檩条，使构成的房屋网状结体，

构非常牢固．多数民居建筑为3层，高度在10m左右，每层都要满足相应的使用功能，建筑材料通常就地取材（当地的杉木），由当地的土工程师即“掌墨师”全程主持建设．

虽然都为穿斗式结构，但由于文化的差异，苗族和侗族的民居建筑也有着各自的特征．苗族吊脚楼起源于我国“穴居”文化系统，属于半干栏式建筑，也就是半悬空建的筑，依山而建的吊脚楼形同一人靠山而坐；而侗族木楼则

“巢居”文化系统，大都凭空而起，属正宗的干起源于我国

，栏式建筑，其特点“占天不占地，上大而下小”且层层出［1］

各层都有挑廊，屋檐的水步也因此伸得更远．根据黔挑，

东南山区的地质特点和环境条件，苗族民居大都依山而

2装配式木结构在国内外的发展现状

近些年，随着木材这种建筑材料全新发展，除天然木

材外，诸如结构胶合材、层板胶合材、木“工”字型梁和木

木结构建筑也经历着惊人桁架等新型木产品也随之出现，

的转变，一系列现代木结构的建筑方法和建筑体系应运而生，并且突破了传统木结构的桎梏，甚至已经形成了产业化的发展格局．日本的第一个预制框架胶合木结构建筑已

［2］

经有近50年的历史，据高颖、杨越等介绍，日本预制装配式框板胶合木结构的技术特点主要是钉、胶连接相结合、预制体系一体化和硬壳式构造，并经过剪力墙水平抗

三层房屋结构拟静力试验、足尺三层房屋振震对比试验、

动台试验等一系列房屋工作性能的试验，经受住了南极极

轻型木结构体地气候和风速60m/s的考验．除此之外，

系、现代梁柱木结构体系和一些其他的木结构体系也被广泛采用．

目前，我国正处于木结构建筑的全面复苏阶段，一大

收稿日期：2015-05-13

Z1327，Z1426，Z1427）基金项目：凯里学院校级项目（编号：Z1428，

作者简介：李利丹（1989-），女，贵州修文人，凯里学院建筑工程学院助教，研究方向为结构工程．

125

批专家、学者已经投入到装配式木结构的探索研究中，装

曹妃配式木结构用于实际工程的实例也接踵而至．例如，

甸论坛服务中心的7个国际会所均采用了木结构整体装

［3］

配技术，据杨春梅介绍，该项目结构形式主要为轻型木结构和胶合木结构，且各单体建筑风格多样、形式丰富、生产标准、安装高效、环保低碳、融入自然，同时实现了施工

是一种生产规范标准化、节能环保可过程中的节能低碳，

持续的结构体系．

虽然黔东南苗侗民居建筑的传统营造方式和结构体系有着不可磨灭的历史地位和不可摒弃的先人智慧，但我们在传承当地传统民俗文化的同时，也要改善民居建筑的营造方式和成果质量，使木结构建筑得以规范、高效和可持续的发展，而产业化装配式木结构建筑正好能达到这种要求．

合循环经济和低碳经济的要求．

黔东南具有代表性的苗族和侗族民居是同异并存的，对于苗侗民居的建造，可以分别建立符合该民族历史文化和民居元素要求的各种模型，当然是以预制建筑的主要构造部分为主，然后再通过工厂化标准生产，运输至现场进行组装，各栋建筑的业主都可以根据自身喜好，从诸多元素中选择符合爱好的模型用于自己房屋的装配和建造．这样得到的新型苗侗民居既能传承民居建筑几千年的文化传统，使新建建筑的核心构造和外观色调都充分融入当地自然环境，又能将现代化的高效建造技术用于其中，避免了传统木结构在理论支撑、施工难度和材料性能等方面的缺点，使建筑成果更加精美可观，可谓一举多得．

4应用于黔东南地区民居建筑的前景分析

3装配式木结构概述及其优越性分析

关于现代木结构的分类方式层出不穷，根据我国住房

和城乡建设部最新批准的国家建筑标准设计图集《木结

14J924，构建筑》木结构分为3种房屋体系，即轻型木结构

房屋体系、胶合木结构房屋体系和原木结构房屋体系．装

计配式木结构是指将木结构建筑的构件通过标准化设计、

算机控制，再进行工厂化生产和装配化施工．当然，对于较复杂的结构形式，如今也可以利用SAP等软件建模，并辅

［4］

目前，通过科技手段可以解以概念设计．据张树君介绍，

决木结构的防火、防腐、防白蚁、防潮、防水等问题，不同的地区、不同的建筑可采用不同的木结构类型．2013年9月

《木结构设计规范》GB50005，全面完成修订的也对新型木

结构的设计提供了技术保障．这对于极具民族文化特色的黔东南苗族侗族自治州来说，是高度符合当地民居建筑需要的有利条件．

装配式木结构拼装而成的整体结构通过钢板、螺栓等连接件牢固地和基础连接起来，这区别于黔东南传统民居将整个建筑直接放在基石上的传统建构方式，使房屋的竖向荷载通过屋架和梁柱有效传至地基，水平荷载也可通过水平构面进行连续传递；全楼组装木结构还具有冗余度，抗震性能好，施工现场不用大型机械，防火方式简单的优势．随着科学技术的不断发展，将一些不影响建筑质量的新型建材应用在装配式木结构中，可根据建筑自身所处环

使得资源配置更加优化、符境和功能要求适当选取材料，

黔东南是贵州省森林覆盖率最高的地区，也是我国的

重点林区之一，尤其盛产适合作为建筑主体结构的杉木，为装配式木结构在此地的应用提供了天然的优势．该地区传统民居建筑都是木结构，装配式木结构建筑有着变废为宝和小材大用的特点，对木材的管理也更加规范化，可以有效的避免乱砍乱伐，更能促进资源的循环再生产利用．

近年来，党中央国务院颁发了一系列大力发展农村的文件，产业化装配式绿色建筑在黔东南民居建筑中的应用正是贯彻执行这些文件的有利方式，对于未来的黔东南，民族村落统一规划必将实现，这更能体现该地区精彩绝伦的民族特征．装配式木结构建筑一旦在该地区民居建筑中得到广泛应用，将来在城区住宅和中小型场馆中也会应用的越来越广泛，一但实现产业化，必将在我国木结构建筑

带动整个黔东南乃至全省的经济发展．中实现重大突破，

参考文献：

［1］龙玉杰．黔东南苗侗村寨传统民居建筑之比较［J］．安2012，40（3）：1061-1063．徽农业科学，

［2］高颖，杨越．日本预制装配式框板胶合木结构的技术特

J］．木材工业，2013（7）：24-49．点及研究现状［

［3］杨春梅、刘丹．整体装配式木结构在某工程中的应用

［J］．施工技术，2011（11）：86-88．［4］张树君．装配式木结构建筑—国家建筑标准设计图集

14J924《木结构建筑》J］．建设科技，2015：22-24．介绍［

［责任编辑：刘红霞］

ＲesearchontheApplicationProspectoftheAssembledWood

StructureintheＲesidentialBuildingsinQiandongnan

LILi-dan，CENXiao-qian，ZHIFeng-juan

（KailiUniversity，Kaili，Guizhou，556011，China）

Abstract：ThroughtheintroductionofQiandongnanMiao-Dongresidencestatusandwoodstructurepresentsituationdomesticandinternational，analyzestheadvantageofassemblingwoodenstructurecomparedwiththetraditionalwoodstructureresidentialbuildings，anddiscussestheapplicationpros-pectofassemblingwoodenstructureintheareafromthepointofviewofMiao-Dongethnicculturein-heritance．

Keywords：assembled；woodstructure；Qiandongnan；residential；applicationprospect126