大家都知道,中國的傳統古建筑一般都采用木頭為原料,采用構件的形式模塊化,然后批量制造搭建起來的,可以說木材在中國建筑史的地位是舉足輕重的,其重要程度甚至不亞于西方的石頭在建筑中的地位。
木材是人類社會生產中必不可少的建筑材料,它具備質輕,有較高強度,容易加工之優點,且某些樹種紋理美觀,給人以自然清新之美感;但也有容易變形,易腐,易燃,質地不均勻,強度不一致等缺點,并且常有天然缺陷,所以認識木材的樹種,質地,密度,含水量等重要指標,才能正確地使用木材。
木材種類及應用部位
在大木結構古建筑工程中上最常用的是杉木,全國有幾個省份都有杉木,如江西、福建、廣東、安徽等省,但一般以江西的杉木為最佳。匠人俗稱“西木”,另外也用松木、栗木、櫸木、柏木、柞木、香樟、楠木、銀杏木等。現在一些木裝修上也用進口木材,如柳桉美松(花旗松)、加拿大松、進口香樟、楠木、柏木、菠蘿格、花梨木等等。
杉木
常用于廳堂以及亭臺樓閣中的柱子、桁條、枋子、椽、望板楣檐、勒望條等。由于杉木的抗腐性能和抗壓性能穩定,木材不易被蟲蛀,并且木材本身自重較輕不易變形,所以是較理想的建筑材料。民間常認為木頭房子能傳承后世,事實上從現有一些古建筑來看,杉木的材質確實較耐腐,木結構受力后不易變形,如果再加上房屋的采光、通風、防潮條件好,其木結構的抗壓受力性能和抗震性能是很強的。俗話所稱的木頭房子就是用杉木制作的貼式柱梁桁構造的房屋。
松木
松木包括落葉松,在古建筑木構件中用的不是很廣泛,一些柱梁枋桁基本不采用松木的。松木材質雖較杉木硬,但在防腐性能和防白蟻、蟲蛀以及變形方面來講遠不及杉木,再加上雨水較多地區,空氣濕度亦大于北方,故古建筑中主要木構件是不用松木做的,除非在覓不到大口徑杉木的情況,或過分考慮成本時才用,但要進行過防腐防蛀措施后才能使用。常見用于一些草架部分和一些軒內的彎椽與草望板上。
栗木,櫸木
這兩種木材材質堅韌,在古建筑中常用在一些承重的梁架上。如開間的騎門梁、進深的大承重和大梁、花籃廳的花籃大梁及轉角梁墊、柱眼門木梢等。
柏木
常用作裝修和檻栨、實拼門中的木梢、磚細窗框上的過墻板上的雀橫板,在工具中做木錘、瓦工用的羅谷抄板,也有用來做扁作大梁等。
香樟
常用來做彎椽、彎件轉角和木雕件。如軒的各式彎樓、樓梯轉角扶手、佛像、吳王靠的腳料、花板、斗栱昂等。
楠木
一般只有在殿宇、宮殿及高檔廳堂建筑中用楠木做柱梁。江南蘇州有好多處花廳為楠木廳,這表明該建筑物的等級較高,但也有只是部分柱子或部分裝修用柿木制作,全楠木制作的實為少見。
銀杏木
亦稱公孫樹,常用于高級的木裝修上,由于它不易變形、木質細膩光滑又易于雕刻,常做廳堂中的木裝修、地罩、匾額、抱對、招牌及精雕細刻的夾堂板裙板。
原木及材料算量
現在很多年輕人都不知道原條,原木究竟指的是什么?原條,系指已經除去皮,根,樹梢的木料,但未按一定尺寸加工成規定的材類,多用于建筑用材,家具裝潢。原木,系指除去皮,根,樹梢的木料,并已按一定尺寸加工成規定直徑和長度的木料。多用于建筑工程中的檁條,椽子等部位。板材,系指已經加工鋸解成材的木料,凡長度為寬度的三倍及以上的稱為板材,多用于建筑工程中的模板工程等。
目前大部分木材市場上,木材毛料包含兩種情況:一種是原木毛料,這種毛料是指樹木經砍伐后去其枝丫,按照設計的長度尺寸,直接用于工程的。第二種是板方材的毛料,這種毛料是指樹木經砍伐后按照設計的斷面尺寸經加工改體后直接用于工程的。
所謂木材的凈料是指上述兩種情況需經過刨光后用于工程的,凈料與毛料顯然存在著一個加工損耗,所以定額所注明的木材斷面或者厚度均是以毛料為準的。實際施工中木材斷面或者厚度為凈料時則應增加刨光損耗,其計算方法有兩種:
(1)板方材:直接用于工程中需要刨光的面層最多不會超過四個,即兩個寬面、兩個高面,有的只有一個面需凈光。無論幾個面凈光,均按下面的計算規則掌握:一面凈光增加3mm,二面凈光增加5mm。
(2)圓木構件:是指將圓木直接用于工程中,這種情況經常出現在屋架、檁條、樓地楞中。如果需要凈光,則按構件的體積每立方米增加0.05m3的刨光損耗。
木材的選配與斷料
古代勞動人民早就學會充分利用自然資源,在《營造法式》一書中就總結了合用數段木材的經驗,常用于直徑較大的柱子、枋子等的接長、拼粗。在現代化的今天,人們更會精打細算,要做到大料大用、小料小用、廢料利用,真正做到合理用材也不是一件容易的事。
老木匠在斷料配料前就計算該工程單項的用材量和實際用材量。并列出柱、梁、桁、枋子、椽、板等的各種長短尺寸、規格和數量,并把它用毛筆寫在一塊板子上,這塊板像一張詳細的材料單,專為配料時用,木板上同樣分好格,分別寫明各種用料規格數量。
斷料前必須先進行選配,對整條的原條材和段筒原木進行翻動檢查,看清是否有腐朽變質和大死節及蟲蛀現象。同時還要注意它的木色是否變化,再依其端頭年輪疏密和本材輕重來識別木質的好與差。
有些木材有裂紋和船篙眼斑,或在多次搬動中造成斷紋、傷紋都要根根思量。有些木材只要用得得當,一些缺陷能夠排除,并保證構件的質量和美觀。
在選材斷料時要準備好斷料工具,如大的斷料鋸、過山龍,或長的狹鋸條鋸子、木卡尺、丈桿、黑筆和斷料單板,就可進入斷場。
在選材斷料時,除了考慮以上幾種常見的木質疵病外,還要考慮到木質的老嫩(老指木質堅韌,嫩指木質松軟)的合理利用,另外一些木材有彎曲,但這些彎料可用于大梁、雙步、桁條、彎摘檐板、彎里口木、枋子、連機等,總之要做到彎料彎用,大料大用,小料充分利用。
斷料前應多考慮在保證質量的前提下來節約原材料,盡可能多翻幾次,并用木卡尺卡一下木材的直徑是否適當。一般配料時柱子按下直徑放1厘米,桁條按木材的小頭配之。但還要看配柱子的木材是否太梢尖和配桁條的本材是否彎曲太大,若太梢尖或彎曲太大就需在配料時注意將直徑適當再放大些。
在斷料配料前,配料人員心中要有全局觀念,應先配先斷大料、長料,后配小料、短料:應先配大梁、長的直徑大的柱子、直徑大的長的桁條。一般柱子、枋子最后在中梢頭里斷。椽子、飛椽、里口木、連機…,再在梢頭里斷。楣檐、勒望、望板、瓦口板、摘檐板,一般可在鋸梁和結枋子時的邊皮里。先抽鋸兩塊瓦口板或摘檐板,多余的邊皮可鋸楣檐、勒望、望板,盡量不用另外斷配料。要做到配料場地整齊、場中無多余而無用的短頭木。