新型榫卯木屋架设计应用研究

作     者：王蒙 

作者单位：北方工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾东

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：榫卯 木屋架 新型榫卯 圆榫圆卯 数字化 

摘      要：在我国大力落实“双碳战略、胶合木材日趋丰富、木作工具数字化的背景下,新型榫卯的设计应用有了新气象。本文紧扣“榫卯这一关键词,论述传统榫卯的发展过程,借由对传统榫卯的分析展开新型榫卯的研究。通过对新型榫卯发展原因和实际案例的分析,对比新型榫卯与传统榫卯的传承和发展,总结新型榫卯木屋架的设计原则,并指导西山书院新型榫卯木屋架的设计应用探索。本文共有六个章节,主要内容如下:第一章为绪论,介绍了本文的研究背景、研究内容、研究目的及意义、相关研究概况、研究方法与研究框架。第二章论述了传统榫卯的出现和发展,分析了社会文化、生活方式、木作工具等因素对其发展的影响,并按功能的不同进行分类。而后从不同木屋架形式中分析其应用特征,阐明传统榫卯木屋架在空间、建造和构造上的成就,将其发展趋势总结为简单化、高效化。第三章主要阐述新型榫卯,首先对新型榫卯的内容进行了丰富,分析了新型榫卯的传承,结合用材和形式的改变对其分类。而后分析其出现的原因,一是工具和材料的快速发展,二是数字化技术在木构领域的应用,设计与建造因信息传递方式的改变又以新的形式重新回归统一,实现了设计、加工与建造的一体化。新型榫卯由此在构造、形式、单体设计、加工、用材等方面,相比于传统榫卯产生了很多改变。新型榫卯仍然是凹凸咬合的关系,但使用了新设计、新工具、新材料,自身得到了发展。第四章主要分析新型榫卯在建筑中的应用,以及为木屋架建筑带来的改变。在空间上组合更加丰富,跨度更大;在建造上改变了加工方式,提高了加工效率,降低了装配难度;在构造上木梁柱数量的设置、斜拉索的材质、小尺寸木材的使用也有了改变。通过种种改变总结新型榫卯木屋架的设计原则。第五章以西山书院作为设计对象,进行新型榫卯木屋架设计应用的探索,完成研究闭环。最后一章为全文总结,总结全文的主要研究成果、创新点,并对本研究的不足予以分析。本文对新型榫卯的研究,丰富了新型榫卯的内涵,指明了数字化技术在其发展过程中的重要性。通过新型榫卯的应用研究,总结了新型榫卯木屋架设计原则,为今后新型榫卯木屋架的设计提供了借鉴。