传统构法与在来工法的更多差异

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传统构法与在来工法的更多差异

结构的差异

  在来工法在《建筑基准法》中对规格作了细致规定,尤其是1981年(昭和56年)修法以后建造的住宅,被称为新耐震基准,一般认为其在抗震方面达到了某一安全水平。未达到该基准的建筑,国家建议利用补助金进行耐震改修工程。传统构法的古民家也理论上可以利用这类补助金进行耐震改修,但由于《建筑基准法》中没有传统构法的结构规定,现实中往往难以获得补助金。在来工法与传统构法一样,都是以柱与梁构成骨架,并通过称为筋交火打等斜材来防止地震时建筑变形的结构。它比其他工法拥有更高的设计自由度,可以应对不规则地形、狭小用地以及一定坡度的土地。与钢筋混凝土造、钢结构造相比,也能以较低成本建造,这也是其魅力之一。此外,翻新、改造、增建也相对容易进行。

  在来工法从传统构法继承而来的做法之一,是将柱与梁的连接部进行加工后组合的仕口(しくち)与継手(つぎて)。在来工法会在仕口与継手上进一步使用金物进行加固,因此与传统构法相比,可以把构件尺寸做得更小。在来工法的骨架做法是:在混凝土基础上铺设称为土台的横木,用埋入基础的锚栓(アンカーボルト)固定,然后在其上立柱。柱子会在底部做出称为榫(ほぞ)的凸部并插入土台。接合部再用倒V字形的山形钢板、L字形等金物不断加固。房屋转角处常使用从一层贯通到二层的通柱(とおしばしら)。通柱通过埋入混凝土基础的ホールダウン金物,防止地震时柱子从土台被拔出。同时会进行墙量计算(壁量計算),把筋交配置在土台与梁之间的柱间,以抑制地震时建筑的变形。筋交的强度会因所用构件尺寸、采用单根还是“交叉(タスキ掛け)”双根而变化,因此必须均衡配置。筋交也会使用称为盒式连接板(ボックスプレート)的金物安装,使力量能均匀传递到土台与柱上。梁等连接处还会安装羽子板螺栓等金具,这些金具的目的在于把木材“拉紧、拉拢”。

  《建筑基准法》第3章第3节规定了木造住宅,但其内容基本以在来工法为前提,对传统构法的处理并不明确。从“再活用(再利用)”的角度看,在来工法的构件尺寸比传统构法更小,并且使用了金物与胶黏剂等,因此需要特别注意。

  传统构法同样属于木造轴组构法,是由柱、梁、桁、贯等横向构件构成的垂直与水平直线材来形成结构体,并用土墙、木板墙等使躯体整体稳固。发生地震时,它通过“摇晃”来释放地震力,属于具有衰减能力的、介于免震制振之间的摇晃方式。另外,它利用数百处木与木连接点的摩擦、木材的嵌入,以及木材本来的韧性特征,采用一种称为总持(そうもち)的理念:当外力导致变形时,结构本身发挥复原力来抵抗并试图回到原状。使用“贯”的构法也被称作某种别名工法。

从传统构法“再活用”的角度来看:

  1. 因大量使用大断面的大构件,构件本身稀缺性更高。
  2. 接合部不使用金物,以仕口与継手连接为主,因此构件损伤较少,连到端部也更容易再利用。
  3. 木材经由漫长岁月干燥,变形(狂い)更少,强度也更高。
  4. 轴组大部分外露,较容易掌握构件劣化状况。
  5. 是长期历史中形成的构法,再利用的实践经验丰富。

在来工法与传统构法同为木造轴组构法,但在地震时:

  1. 在来工法是尽可能抑制变形的结构;
  2. 传统构法则是让建筑摇晃并发生一定变形,以吸收地震能量的思路建造的。可以说,两者在地震时的“行为”几乎相反。
  3. 在来工法=偏耐震的“刚结构
  4. 传统构法=介于免震与制振之间的“柔结构

传统构法建筑的特征

  1. 几乎不使用筋交、火打,而以层层叠加的横架材来确保刚性
  2. 玉石、长石等的础石基础
  3. 通过木制仕口的嵌入形成“铰接(ピン接合)”与总持理念
  4. 大黑柱(だいこくばしら)等

并且,古民家常承载更重的屋顶:传统构法的土葺瓦屋顶约 230kg/每米,茅葺屋顶约 140kg/每米(干燥时);而在来工法一般的瓦葺屋顶约 120kg/每米。可见古民家的屋顶更重。

简要总结:在来工法 vs 传统构法

在来工法的特征

  1. 混凝土条形基础(布基礎)、锚栓等金物、筋交、火打
  2. 通过金物加固、利用筋交与结构用合板确保墙量,以“更刚”的方式对抗地震
  3. 目前每年新建的木造轴组住宅中,约**99%**为在来工法
  4. 多使用较小直径木材,柱梁接合部使用金物
  5. 柱材常见105角、120角
  6. 筋交、火打用于抑制变形
  7. 柱下铺设土台
  8. 基础与土台用锚栓固定
  9. 外周墙下敷设混凝土条形基础
  10. 可能保留建筑确认申请等建造文件
  11. 内外墙多为看不到柱子的“大壁”结构,常用壁纸等干式工法完成
  12. 檐口的做法多见“京呂組”

传统构法的特征(例:渡りアゴ、甲乙梁、折置き組み、台持ち継ぎ、登り梁等)

  1. 介于免震与制振之间的摇晃方式
  2. 不依赖墙量,而以柱梁木组本身产生耐力,地震时通过摇晃把地震力“放掉”,以避免倒塌
  3. 使用大断面构件
  4. 柱多为120以上的大尺寸
  5. 柱间贯穿“贯”
  6. 差し鴨居等横架材也多为大构件,包含贯在内形成多层横架
  7. 小屋组会用圆木梁等,层层叠加组合
  8. 小屋组可能用登り梁、甲乙组、合掌造等方式构成
  9. 棟木下方可能平行设置称为“牛梁(うしばり)”的地棟
  10. 会使用敷き土台、足固め等
  11. 通常没有混凝土基础,采用础石基础
  12. 基础多用玉石、长石等自然石
  13. 斜材(筋交、火打)一般较少使用(也可能存在)
  14. 墙体多为“真壁”结构,以土墙、灰泥等湿式工法的左官墙完成
  15. 檐口的做法多见“折置組”

地震时摇晃方式的差异

在来工法与传统构法虽然同为木骨架结构,但对地震的思路正相反:

在来工法:以耐震结构抑制摇晃

传统构法:以介于免震与制振之间的方式吸收并释放力量。这样理解会更直观。

  1923年(大正12年)关东大地震造成大量建筑倒塌的惨痛经验之后,日本的耐震标准每逢地震灾害都会趋于严格。在来工法中,一般认为1981年以后建造、符合新耐震基准的住宅具有一定安全性。但1981年以前的在来工法建筑仍大量在使用,在1995年阪神·淡路大地震,以及近年的2024年能登半岛地震中,也出现了住宅损坏与倒塌、家具倾倒等严重损害。安全性的确保仍需进一步检讨;而且建筑在建造时性能最高,之后会随年限劣化,因此如何维护也是课题。在来工法中,结构体与与地面一体化的基础被牢固紧结,地震时会与地基一起摇晃,地震外力几乎直接传递到结构体上。因此通过带斜材的耐力墙来抑制建筑变形。这个意义上,它属于“抑制变形”的耐震结构。

  另一方面,作为古民家的传统构法,只要没有腐朽或白蚁等损害、处于健全状态,地震时会摇晃得很大,但会利用木材特性,通过弯曲、变形来把力量释放掉,同时依靠复原力试图回到原状。可以说,这种“柔结构”是为了在地震频繁的日本风土中,尽量避免室内人员伤亡而形成的。近年来,这种介于免震与制振之间的结构逐渐被广泛认知,其安全性与有效性得到验证,社会认知也在提高。

  传统构法做法是:在夯实的地面上放置石头,在其上立柱;墙体用贯把柱与柱连接,再用竹木小舞编格后抹土墙完成。当地震等外力作用时,土墙会破坏以吸收外力;仅由木组固定的结构体会发生弹性变形;此外,屋顶土层上的瓦若发生掉落,上部荷载会减轻,从而帮助建筑复原。基础在强外力下柱子可能从石上滑移,但这种“滑移”反而被认为能避免结构体本身被破坏。

  虽然有些部分不易明确划分,但大体可以这样定义:

使用柱来建房的构法统称木造轴组构法;在其中,通过筋交、附属金物与结构用合板来确保墙量,以墙量来实现“地震时不易摇”的住宅,可定义为在来工法。

传统构法则是柱立于础石基础之上,使用比在来工法更大的构件,并以多层横架材把柱连结起来,按“地震时通过摇晃把力量释放掉”的思路建造的建筑。

  传统构法不依赖墙量,而是用结构架构——也就是木组本身来建房;不要求墙体分担屋顶或上层荷载,只把墙当作隔断,通过将大木作为柱梁强力组合来产生耐力。在来工法用金物把木材“拉紧”,加工本身较为简单,容易依赖金物之力;而传统构法会利用坚硬木材进行精密加工,以木工加工把木材拉拢到位,因此需要更熟练的技术,但更能发挥木材特性。目前,每年新建的木造轴组住宅中约99%是将来工法,传统构法据说不足1%。传统构法具有“木组架构本身的美”,但因需要高技术、且建筑基准法没有相关规定,现今新建相当困难。近年在非木造的高层建筑中,介于免震与制振之间的思路已成为主流,未来木造住宅也可能逐渐把这种思路视为“理所当然”。

居住方式的差异

  住宅在漫长历史中,会随人们的观念与生活方式变化而灵活改变。这里对比在来工法住宅与传统构法住宅:从结构差异与生活方式差异两方面比较,可以看出“如何居住”以及“对住宅的看法”的不同。

在来工法 vs 传统构法(生活取向对比)

季节舒适性

在来工法:冬暖夏凉

传统构法:夏凉(冬季相对不利)

气密性

在来工法:高

传统构法:低

家中的“主角”

在来工法:家人/个人

传统构法:客人

被尊重的价值

在来工法:个人主义

传统构法:家长主义

  如今多数新建住宅为在来工法,而古民家属于传统构法。虽同为木造住宅,但由于结构与户型思路不同,各自特征也不同。

  家长主义是指继承一家家督并统率家族者,与“当主”同义。镰仓时代后期以后,长子单独、排他性地继承家督与家业;明治以后,又以强化武家家长制度的形式,通过民法中的“户主”概念被制度化。民法上的家制度中家长拥有强大权力,但战后民法修订后,家制度与户主制度被废止。“一家之大黑柱”这一说法也源自家长主义,含有“住宅结构中心与家族中心一致”的意味。

  传统构法的古民家为了适应日本高温多湿的气候风土,重视:床下通风、深远檐口的屋顶、以襖与障子实现高开敞性的格局,从而让夏天更舒适,强调与自然的连接、珍视人与人的联系,并常见“国字型”的平面布局。

  大正时代以后,作为与传统“田字型”平面相对的形式,中廊下式住宅在都市中产阶层住宅中普及:以走廊为界,南侧布置家人的居室,北侧布置厨房与厕所等;玄关旁设置西式会客室。个人隐私开始被重视。战后欧美文化大量进入,强调隐私的格局进一步普及。现在的在来工法住宅使用双层玻璃铝合金窗、保温材料等提高气密性,并通过空调减少全年温差来提升舒适性。江户时代后期1844年建成的格局:以“客人”为主角的表座敷,从玄关进入需经过十畳间、神前之间等动线,设置在能眺望南侧庭院的最佳位置,眼前还有美丽庭园。女性与孩子不走玄关,而从土间或厨房的后门出入。

在来工法 vs 传统构法

对地震的思路

在来工法:耐震(抑制变形)

传统构法:介于免震与制振(通过摇晃释放能量)

耐久性

在来工法:较短

传统构法:较长

户型

在来工法:较封闭

传统构法:较开放

就寝

在来工法:就寝分离

传统构法:就寝一体

水回(厨房/厕浴)定位

在来工法:为“主角”配置(更贴近日常生活中心)

传统构法:为“配角”,并体现男性优位、来客优先等观念

重要房间

在来工法:LDK、家族团聚的空间

传统构法:让客人通过与使用的座敷

  在来工法的“就寝分离”指:睡觉的房间与家族团聚、用餐等活动在不同房间进行。随着欧美个人主义观念影响,平面往往以LDK为中心。传统构法的“就寝一体”住宅中,厨房多在建筑北侧;为了卫生与防止建筑腐朽,厕所(かわら)与浴室(湯殿)常建为别栋;南侧采光好的位置设置面向客人的表座敷。生活空间往往集中在一个房间:吃饭、团聚,并在同一房间铺被褥睡觉。另外,“妻”一词的语源,据说来自“建筑边缘(端)”之意

正文完
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