浅谈传统与现代建筑模数

来源:期刊VIP网所属分类:房地产发布时间:2014-08-01浏览:

  摘要:建筑的营造离不开尺度,模数是选定的标准尺度单位,是做为建筑物,建筑构配件,建筑制品及有关设备尺寸相互协调的基础,模数数列是以选定的模数基数为基础而展开的数值系统,为了实现设计标准化,生产工厂化,施工机械化,我国制定了《建筑模数协调统一标准》,做为统一和协调建筑尺度的基本标准,本文就建筑模数的传统发展及现代建筑工业化应用进行了初步探讨。关键词:材契、斗口、模数、模数制、建筑模数。

  引言

  建筑模数是建筑设计中选定的标准尺寸单位,建筑物,建筑构配件,建筑制品以及有关设备等尺寸相互协调的基础,建筑的营造离不开尺度,中国传统建筑技术唐代时已趋成熟,这除了结构体系的完善外,还表现于有一套系统的建筑模数制,如宋代的"材契"制度和明清的"斗口"制度,然而曾经取得辉煌成就的这些模数制却远远不能适应,现代化建筑的发展,现代更有一套系统完善的建筑模数规范,但了解它,对我们从事建筑设计和实行建筑的工业化却大有裨益。

  正文

  一、传统建筑模数

  古代人类运用了极大的创造力去设计房屋,以抵御风寒,野兽的侵袭栖身安家,在这种营建过程中孕育了建筑的知识和技能,随着时间的推移,无论在哪一地区构筑的居住房屋,其所用方法已大都趋于标准化,因所涉及的操作都是重复性的,而且都是使用当地材料和简.单工具来进行的,房屋的规模大小、式样也具有一定的标准规格。

  在我国,早在商周之际的建筑设计中已采用了标准的建筑模数,即选定的标准尺度单位,以便于建筑设计的标准化,针对不同的建筑对象,制定相应的建筑模数。如周代,习尚席地而坐,宫殿厅堂常用于议事宴客,故以铺地筵席作为建筑模数,而较小的空间,如寝室,则以几案大小做为模数。中国向称"礼仪之邦"用礼来以统百官、以谐万民,衣食住行均有严格为等级规定,所以中国传统建筑的模数是和体现建筑等级的建筑规模,质量等融为一体。中国古代建筑是以木结构为主的体系,两缝梁架之间便形成了一座建筑的一个基本空间一一"间",它是建筑组合的最基本的细胞。若干间组成一座建筑;若干座建筑按一定的次序排列,便形成了院落;若干院落相连便组合成了规模庞大的组群建筑,一座建筑开间的多少就决定了建筑规模的大小,其也受礼制的严格限制,如九间以上堂殿是皇帝专用的,七间堂舍是王公的标志等,其发展结果是礼制等级的要求和建筑技术的需要最终统-起来了。

  传统建筑模数在满足礼制与建筑技术统一的前提下,至宋代已成熟完善,达到了很高水平,宋代匠作监李诫所著的《营造法式》是我国最早的建筑专著,它是北宋官方修订的建筑设计、施工、功限料例的规范,是我国古代建筑技术最高成就之一,也是体现我国传统建筑模数标准制定的典范。《营造法式》说:"凡构屋之制,皆以材为祖,材有八等,度屋之大小,因而用之"。其中:"以材为祖"即在大木结构建筑设计中,以拱枋断面"材"作为设计的基本模数,其系统称为 "材分制"。"材分八等"依据建筑的等级高低而选用,"材"的高为15份,宽为10份,高宽比为3:2,具有良好的抗弯剪断面形式,符合力学原则。等级高的建筑就选用断面大的"材",反之亦然。这样不仅满足了建筑的实用性,也满足了结构力学的要求。材分模数制的使用,使予制构件现场装配成为现实,提高了劳动效率,减少施工时间,节约了工程成本。在清代继承和发展了宋代材分模数制,《工程做法则例》规定了在建筑中用斗口宽度作为建筑的模数制度。其斗口尺寸分十一等。对于大式建筑(有斗拱的殿堂建筑)要求先根据建筑类型来选择斗拱的斗口大小,其次再定斗拱的大小和出跳的多少;对于小式建筑 (无斗拱厅堂建筑或其它建筑)先定明间面宽,再依次折减,如次间为明间的八折,梢间为明间的六五折或七折。即模数一定全盘皆定。总之,我国古代建筑的模数制是科学而实用的,它取得了令人瞩目的成就,为我国古代建筑能于世界建筑之林独树一帜,起着举足轻重的地位。

  二、现代建筑模数与建筑工业化

  传统的建筑材料和设计、施工技术方法,已远不能满足现代工农业生产的需要,近现代工业革命已将传统的建筑结构技术远远抛开。一方面,现代工农业生产的需要更精确、更适宜的房屋,要求建筑尺许缺乏组织性,为了建筑设计,构件生产及施工等方面的尺寸协调,从而提高建筑工业化的水平,降低造价并提高房屋设计和建造的质量和速度,我国的建筑设计采用了国家规定的建筑统一模数制。传统的度量衡单位已不能满足现代科学技术的要求,现行的公制中,长度单位"米"代号为"M",是以通过法国巴黎子午线全长的四千万分之一而定的,其标准米长度由不变形合金制成,并保存在恒温恒湿条件占,作为公制1米的标准长度,这个标准长度是制定建筑模数和标准化的基础,我国采用的基本模数Mo=100毫米,这个模数可以使不同的建筑 物及其各组成部分之间的尺寸统一协调,减少构件类型以便于互换,使建筑设计具有最大的灵活性和方便性,是建筑设计标准化的基础和先决条件,以基本模数为标准,连同一些以基本模数为整倍数的扩大模数和一些以基本模数为分倍数的分模数,共同组成模数制,其中模数制中的扩大模数3M0,6 M0及Mo主要用作建筑构件截面,建筑制品门窗洞口、建筑构配件和民用建筑物的进深、开间与层高的尺寸基数;而扩大模数1.2 M。、15 Mo、60M0主要用于工业厂房和较大跨度建筑的跨度、柱距和高度以及这些建筑的配件使用。模数制中的分模数中有1/10 M0,(10mm)、1/5Mo(20mm)、1/2Mo(50mm)。这些分模数主要用于建筑中的构造节点、建筑构配件的截面、建筑制品和建筑构造缝隙(伸缩缝、沉降缝……)有了模数的标准化,就可以进一步选定建筑空间和构件的优先尺寸。优先尺寸是某些选定的模数尺寸,它有利于促进建筑构件品种的简化以及随之而来的生产节约。现在建筑钢材、木材、装修材料等建筑材料和建筑设备的尺寸均由建筑模数而制定。如设计中选用模数尺寸,将会大受其益,也为今后实现建筑工业化打下基础。

  我国是一个人口众多的发展中国家,建筑标准化对我国的资源节约来说更具有意义。目前,随着人口不断增长(其增长为住宅建筑一般增长水平为2-3倍)。住宅建筑短缺是许多国家和城市面临的现实问题,解决问题的方法之一是提高建筑效率,而提高建筑效率的有效途径是实现建筑的工业化,即建筑设计标准化,建筑构件生产工厂化和施工机械化,我国实现工业化建筑的手段,主要是采用标准设计和装配式建筑,装配式建筑的优点是加快施工速度,节约用工,缩短工期,降低造价,可见做为促进房屋建筑方面的最大经济利用,建筑效率和建筑速度的一种工具的建筑标准化,对发展中国家要比对发达国家有更大的价值,我们必须不断宣传它的重要性和坚决执行国家制定的一系列建筑标准。

  参考文献:

  宋代《营造法式》

  科学出版社出版《中国古代建筑技术史》

  艺术家出版社出版林会承《传统建筑手册》

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