传统穿斗体系与现代木构技术

　　郑士寿戈苹
　　崇明金茂凯悦度假酒店坐落于被誉为长江门户、东海瀛洲的崇明岛，岛上有中国南北海岸线上最大的自然保护区上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区以及东滩湿地公园。该酒店不仅是崇明生态岛上首个五星级酒店，还是上海第一家也是唯一一家五星级低密度度假酒店。本项目由JWDA骏地设计担纲建筑设计，凭借其商用地块的生态设计理念，荣获2014年第51届美国金砖奖商用项目大奖、2014第九届金盘奖年度最佳酒店，随后也问鼎了2014美国AIA商用优秀设计奖。
　　设计理念
　　如何在崇明生态岛这片宁静的土地上，在人类和禽鸟共居的环保理念下，设计一个基于生态的又能展现都市服务功能的五星级酒店是建筑师的主要探讨方向和设计态度，与此同时崇明、上海、江南、鸟岛、自然因素成为设计考虑的关键词。为寻求生态环境与舒适人居的平衡，建筑师的设计没有遵循星级酒店惯有的西化奢华气质，而是创造了分散、低矮的以院落为串联主线的空间模式，通过大小不同、形状各异的十几个院子将酒店的到达区及若干功能空间连接在一起，院院衔接、层层递进，就像一串链条连接着都市纷乱与自然宁静、现代速度与传统典雅。6座若即若离的主体建筑排布看似随意，实则精妙，将怡人的园林景致有致地取用和分离，这得归功于建筑群的回折、走向和游走于水榭楼台间的连廊。
　　设计风格
　　酒店的设计并没有运用传统江南园林的笔触来呼应东滩湿地的自然奇境，而是采用略显折中姿态的摩登中式风格予以住客最大化的安逸与随性。其中木结构穿针引线的引领和混凝土结构的穿插拼贴，使建筑氛围变得轻松、自由，富有弹性和张力。基于空间序列，木结构体现出其特有的中式意韵。同时建筑师刻意避免了在细部和工艺上运用视觉化的中式元素，而是希望通过对传统语汇进行符合当代审美的转译和发展，营造出现代新中式的地方性建筑。
　　结构体系
　　该项目最大的亮点和特色无疑是其采用了将近2200m2的现代木结构建筑来诠释建筑师对现代新中式的定义。酒店核心区域的多个部分，包括酒店大堂、宴会厅的接待厅、酒店入口的雨棚、连接6幢主体建筑的双层连廊、局部餐厅以及室外茶室都采用了暴露的重木结构梁柱体系。设计中对传统的语汇进行符合当代审美的转译和发展，便集中体现在如何使用现代木结构的技术去打造传统木结构的韵味。
　　中国古代木构架建筑中常用的抬梁、穿斗、井干3种木构形式，在汉代就已经基本成型。通过大量东汉壁画、画像石、陶屋、石祠等可知，当时北方及四川等地建筑多采用抬梁式，间或使用承重的土墙；南方则多采用穿斗式；斗拱已成为大型建筑挑檐常用的构件。与抬梁式木构体系不同，穿斗式木构体系直接用木柱承檩，檩上架椽，屋面重量直接由檩传至地面；穿枋和柱身通过榫卯紧密连接形成榀型框架，同时各榀框架通过斗枋连接在一起，形成一个稳定的空间构架；不再需要粗大的木梁，建造时可先在地面上拼装成型后竖立搭建，建造施工时也更简便。因而明清时期，在长江中下游地区出现了大量穿斗式体系的木构建筑。而建筑师在本设计中转译的传统建筑形式便是穿斗式体系。
　　现代木构技术
　　用现代的木构技术诠释中国古典穿斗式木构体系，给整个项目带来挑战性和趣味性，木结构的深化设计是该项目最核心的部分，一系列问题也便由此展开。首先要考虑的就是采用何种木结构材料：不同于现代木结构的矩形截面体系，传统木结构的柱都是圆形的；而大堂的空间比例感确定了柱径不可以小于450mm。从历史资料和现存古代木结构来看，以往的经验都是采用大直径的原木柱体，而现有的资源条件限制使原有的原木方案基本不可行。经过反复比选，最终挑选了北美生产的花旗松胶合木作为原材料。从矩形截面加工制作成圆柱体，则是通过高超的拼接和旋切技术，在上海思卡福SKF的工厂里加工成一根根直径450mm、高度超过8m的大柱。
　　在建筑表现力上，穿斗式木构给人以深刻印象的便是所有的梁构件都是穿柱而过的。传统木构中的榫卯连接形式缺乏现行规范的支持，而现代木构技术具有完整的技术理论和实践数据，更符合现代力学理论，且能把木材的材料性能发挥到极致。其中，最大的不同是现代木结构广泛采用了更为可靠的金属件连接方式，避免了榫卯开洞对木材截面的削弱之外，也拥有更好的剪切承载能力和塑性变形能力。
　　细部节点
　　对结构体系的量化分析使得承载力性能和可靠度都得到了更高的保证和提高。不过在本项目中，现代木结构的常规金属连接方式则暴露出金属连接节点的工业化特征，大大影响了新中式风格的效果。因此，所有的梁与柱节点、梁与梁的节点以及木柱与混凝土楼地面节点都通过精心的深化设计，将所有的金属构件隐藏在节点之内，从外观上达到了完美的中式风格效果。
　　针对场地气候条件下的建筑细部节点设计也是木建筑设计中重要的一个环节。崇明位于冲积平原，地下水位较高，气候湿润潮湿。木材在潮湿、封闭的环境中，容易滋生真菌，发生腐烂、虫蛀等不利情况，尤其是木柱和混凝土楼地面接触的位置。而传统木构体系做法，往往是圆柱直接坐落于接近地面的石盘基础上。针对这个项目，我们采用镀锌金属连接件的方式使得木柱与混凝土基础脱离开来，一方面避免直接接触而导致的潮气侵蚀，另一方面保持柱脚节点的通风和透气，极大程度地保护了木柱。