古建筑木结构材质状况的评估及修缮设计——以丹霞寺为例

作者: 王巍著 , 杨燕 , 李斌

出版社: 化学工业出版社

出版时间: 2021-12

版次: 1

ISBN: 9787122399762

定价: 98.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 185页

字数: 284千字

分类: 工程技术

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全书共分8章，在对古建筑相关基础知识作必要介绍的基础上，以河南省南阳市南召县千年古刹丹霞寺古建筑主轴线上五个大殿——天王殿、大雄宝殿、毗卢殿、玉佛殿以及天然祖堂为研究对象，通过对其法式勘查、宏观残损情况勘查、劣化木构件树种的鉴定以及劣化木构件材质的解剖构造及化学成分的降解等内容的研究，获取了丹霞寺古建筑的形制特点、残损现状、木构件的用材特征、出现残损的外在和内在原因，以及木构件材质劣化程度的定性和定量分析；并在此基础上提出了适宜的古建筑修缮方案，为后续丹霞寺等古建筑的修缮施工提供依据，具有重要的理论价值和现实意义。
本书兼具理论性、指导性和实践性，可供高等院校和科研单位从事历史建筑保护的科技工作者、教师及研究生、本科生学习和参考。杨燕，木材科学与技术工学博士。2004年获西南林学院木材科学与工程专业学士学位；2007年获西南林学院木材科学与技术专业硕士学位；2016年获中国林科院木材科学与技术专业博士学位；2007~2019年在西南林业大学任教；2019年06月至今在南阳理工学院任教。目前主要的研究方向为历史建筑保护、木材解剖学、木材物理学和木材保护。主要承担历史建筑保护技术、历史建筑修缮设计、木材学、木材解剖学、木材物理学、木材识别与鉴定、木结构建筑材料学、工程木质材料等课程。近年来出版学术专著《木材真空热处理过程中传热传质规律及颜色控制》，参与出版国家十三五规划教材1部、云南省十三五规划教材1部。在国内外期刊上共发表学术论文多篇，其中SCI收录11篇。第1章古建筑木结构修缮基础知识1

1.1我国古建筑的主要建筑形式及特点1

1.1.1我国古建筑的主要建筑形式1

1.1.1.1硬山式1

1.1.1.2悬山式1

1.1.1.3庑殿式1

1.1.1.4歇山式2

1.1.1.5攒尖式2

1.1.2我国古建筑的特点2

1.1.2.1完整的木构架体系3

1.1.2.2多样化的群体布局3

1.1.2.3木结构优越的防震、抗震性能3

1.1.2.4美丽动人的艺术形象4

1.2木材的宏观构造特征及性质4

1.2.1木材的宏观构造特征4

1.2.1.1边材与心材4

1.2.1.2生长轮5

1.2.1.3早材与晚材5

1.2.1.4管孔5

1.2.1.5木射线7

1.2.1.6轴向薄壁组织7

1.2.1.7胞间道8

1.2.2木材的化学性质9

1.2.2.1纤维素9

1.2.2.2半纤维素10

1.2.2.3木质素10

1.2.3木材的物理性质11

1.2.3.1木材的密度11

1.2.3.2木材中的水分11

1.2.3.3木材的干缩湿胀现象12

1.2.4木材的力学性质14

1.2.4.1应力与应变的关系14

1.2.4.2木材的黏弹性15

1.2.4.3影响木材力学性质的主要因素16

1.3木材的生物损害16

1.3.1木材的微生物损害16

1.3.1.1木材真菌腐朽的产生条件17

1.3.1.2木材真菌腐朽的类型18

1.3.1.3真菌腐朽对木材强度的影响20

1.3.1.4木材的霉菌损害20

1.3.2木材的昆虫损害21

1.3.2.1白蚁类21

1.3.2.2木粉蠹虫类22

1.3.3腐朽和虫蛀等级的判定23

1.4古建筑木结构材质状况勘查评估24

1.4.1勘查评估应遵循的相关规定24

1.4.2古建筑残损情况勘查的内容24

1.4.3古建筑可靠性鉴定25

1.5古建筑木结构修缮技术29

1.5.1立柱的维修技术29

1.5.1.1开裂加固29

1.5.1.2表面局部腐朽——挖补法30

1.5.1.3柱根腐朽严重——墩接法30

1.5.1.4柱子腐朽中空——灌浆加固32

1.5.1.5柱子全部严重腐朽时的处理33

1.5.2木梁枋的维修技术34

1.5.2.1梁枋弯垂的维修34

1.5.2.2梁枋干缩裂缝的维修35

1.5.2.3梁枋腐朽的维修35

1.5.2.4梁枋脱榫的维修36

1.5.2.5承椽枋的侧向变形和椽尾翘起的维修36

1.5.2.6角梁梁头下垂和腐朽、梁尾翘起和劈裂的维修36

1.5.2.7构件滚动的处理37

1.5.3木构架整体的维修技术37

1.5.3.1落架大修38

1.5.3.2打牮拨正38

1.5.3.3修整加固41

1.5.4斗拱的维修技术41

1.5.4.1斗的维修42

1.5.4.2拱的维修42

1.5.4.3昂的维修42

1.5.4.4正心枋、外拽枋、挑屋檐枋等的维修42

第2章丹霞寺古建筑研究背景43

2.1丹霞寺古建筑概述43

2.1.1丹霞寺简介43

2.1.2周边环境现状43

2.1.3地质地貌44

2.1.4气候环境44

2.1.5自然资源44

2.2丹霞寺历史沿革45

2.3丹霞寺的价值评估46

2.3.1历史价值46

2.3.2科学价值47

2.3.3艺术价值47

2.3.4文化价值47

2.3.5社会价值47

2.4丹霞寺古建筑所面临的保护问题48

2.5本研究的目的和意义48

2.6本研究的内容和技术路线48

第3章丹霞寺古建筑法式勘查50

3.1法式勘查对象和使用到的工具50

3.1.1法式勘查对象50

3.1.2法式勘查用到的工具51

3.2结果与分析51

3.2.1天王殿建筑法式勘查结果51

3.2.1.1时代特征51

3.2.1.2结构特征63

3.2.1.3构造特征65

3.2.2大雄宝殿建筑法式勘查结果66

3.2.2.1时代特征66

3.2.2.2结构特征70

3.2.2.3构造特征71

3.2.3毗卢殿建筑法式勘查结果72

3.2.3.1时代特征73

3.2.3.2结构特征76

3.2.3.3构造特征76

3.2.4玉佛殿建筑法式勘查结果79

3.2.4.1时代特征80

3.2.4.2结构特征82

3.2.4.3构造特征83

3.2.5天然祖堂建筑法式勘查结果85

3.2.5.1时代特征86

3.2.5.2结构特征89

3.2.5.3构造特征89

3.3本章小结91

第4章丹霞寺古建筑残损情况的勘查93

4.1残损勘查的对象及残损点的界定93

4.1.1残损勘查的对象93

4.1.2残损点的界定93

4.2残损情况勘查的结果与分析93

4.2.1天王殿残损情况的勘查93

4.2.2大雄宝殿残损情况的勘查97

4.2.3毗卢殿残损情况的勘查100

4.2.4玉佛殿残损情况的勘查105

4.2.5天然祖堂残损情况的勘查109

4.2.5.1天然祖堂——前厅（祖师殿）残损情况的勘查109

4.2.5.2天然祖堂——后殿残损情况的勘查112

4.2.5.3天然祖堂——耳房残损情况的勘查115

4.3残损的外部原因117

4.3.1不当修缮117

4.3.1.1现代水泥材料的不正确使用117

4.3.1.2不正确地添加辅助木构件或添加形制不同的构件117

4.3.2人为破坏117

4.3.3年久失修117

4.3.4自然破坏118

4.3.4.1紫外光破坏118

4.3.4.2雨水或环境中水分的影响118

4.4本章小结119

第5章丹霞寺古建筑木构件的树种鉴定及病害内因分析120

5.1材料与方法120

5.1.1材料120

5.1.1.1试样的处理121

5.1.1.2试样切片121

5.1.2方法121

5.2结果与讨论122

5.2.1木构件No.1、No.2、No.3的树种鉴定122

5.2.2木构件No.4的树种鉴定123

5.2.3木构件No.5、No.6的树种鉴定124

5.2.4木构件No.7的树种鉴定125

5.2.5木构件No.8的树种鉴定126

5.2.6木构件No.9的树种鉴定126

5.3木构件病害的内部原因127

5.4本章小结130

第6章丹霞寺古建筑木构件细胞壁劣化程度的研究131

6.1材料与方法131

6.1.1材料131

6.1.2方法132

6.2结果与讨论133

6.2.1劣化木构件细胞壁微观构造变化133

6.2.1.1红栎木构件细胞壁微观构造变化133

6.2.1.2桦木木构件细胞壁微观构造变化136

6.2.1.3枫杨木构件细胞壁微观构造变化137

6.2.1.4柳木木构件细胞壁微观构造变化139

6.2.1.5榆木木构件细胞壁微观构造变化140

6.2.1.6杨木木构件细胞壁微观构造变化141

6.2.2木构件细胞壁化学成分变化的FTIR分析143

6.2.2.1红栎木构件的FTIR分析144

6.2.2.2桦木木构件的FTIR分析146

6.2.2.3枫杨木构件的FTIR分析148

6.2.2.4柳木木构件的FTIR分析149

6.2.2.5榆木木构件的FTIR分析151

6.2.2.6杨木木构件的FTIR分析152

6.3讨论154

6.4本章小结154

第7章丹霞寺古建筑修缮设计156

7.1设计依据和修缮原则156

7.1.1设计依据156

7.1.2修缮原则156

7.2修缮措施158

7.2.1大木构架的修缮措施158

7.2.1.1挖补法160

7.2.1.2嵌补法160

7.2.1.3构件的更换161

7.2.1.4化学加固161

7.2.1.5机械加固162

7.2.1.6化学防腐162

7.2.2屋面的修缮措施162

7.2.3墙体的修缮措施163

7.2.4木装修的修缮措施163

7.2.5地面的修缮措施163

7.3各大殿修缮设计方案164

7.3.1天王殿修缮设计方案164

7.3.2大雄宝殿修缮设计方案165

7.3.3毗卢殿修缮设计方案165

7.3.4玉佛殿修缮设计方案167

7.3.5天然祖堂修缮设计方案167

7.3.5.1天然祖堂——前厅（祖师殿）修缮设计方案167

7.3.5.2天然祖堂——后殿修缮设计方案168

7.3.5.3天然祖堂——耳房修缮设计方案169

7.4本章小结169

第8章结果与讨论171

8.1结果171

8.2讨论174

附录175

附录1丹霞寺古建筑各大殿残损现状及修缮措施表175

附录2丹霞寺古建筑各大殿残损现状图纸181

附录3丹霞寺古建筑各大殿修缮设计图纸181

参考文献182
内容简介:
全书共分8章，在对古建筑相关基础知识作必要介绍的基础上，以河南省南阳市南召县千年古刹丹霞寺古建筑主轴线上五个大殿——天王殿、大雄宝殿、毗卢殿、玉佛殿以及天然祖堂为研究对象，通过对其法式勘查、宏观残损情况勘查、劣化木构件树种的鉴定以及劣化木构件材质的解剖构造及化学成分的降解等内容的研究，获取了丹霞寺古建筑的形制特点、残损现状、木构件的用材特征、出现残损的外在和内在原因，以及木构件材质劣化程度的定性和定量分析；并在此基础上提出了适宜的古建筑修缮方案，为后续丹霞寺等古建筑的修缮施工提供依据，具有重要的理论价值和现实意义。
本书兼具理论性、指导性和实践性，可供高等院校和科研单位从事历史建筑保护的科技工作者、教师及研究生、本科生学习和参考。
作者简介:
杨燕，木材科学与技术工学博士。2004年获西南林学院木材科学与工程专业学士学位；2007年获西南林学院木材科学与技术专业硕士学位；2016年获中国林科院木材科学与技术专业博士学位；2007~2019年在西南林业大学任教；2019年06月至今在南阳理工学院任教。目前主要的研究方向为历史建筑保护、木材解剖学、木材物理学和木材保护。主要承担历史建筑保护技术、历史建筑修缮设计、木材学、木材解剖学、木材物理学、木材识别与鉴定、木结构建筑材料学、工程木质材料等课程。近年来出版学术专著《木材真空热处理过程中传热传质规律及颜色控制》，参与出版国家十三五规划教材1部、云南省十三五规划教材1部。在国内外期刊上共发表学术论文多篇，其中SCI收录11篇。
目录:
第1章古建筑木结构修缮基础知识1

1.1我国古建筑的主要建筑形式及特点1

1.1.1我国古建筑的主要建筑形式1

1.1.1.1硬山式1

1.1.1.2悬山式1

1.1.1.3庑殿式1

1.1.1.4歇山式2

1.1.1.5攒尖式2

1.1.2我国古建筑的特点2

1.1.2.1完整的木构架体系3

1.1.2.2多样化的群体布局3

1.1.2.3木结构优越的防震、抗震性能3

1.1.2.4美丽动人的艺术形象4

1.2木材的宏观构造特征及性质4

1.2.1木材的宏观构造特征4

1.2.1.1边材与心材4

1.2.1.2生长轮5

1.2.1.3早材与晚材5

1.2.1.4管孔5

1.2.1.5木射线7

1.2.1.6轴向薄壁组织7

1.2.1.7胞间道8

1.2.2木材的化学性质9

1.2.2.1纤维素9

1.2.2.2半纤维素10

1.2.2.3木质素10

1.2.3木材的物理性质11

1.2.3.1木材的密度11

1.2.3.2木材中的水分11

1.2.3.3木材的干缩湿胀现象12

1.2.4木材的力学性质14

1.2.4.1应力与应变的关系14

1.2.4.2木材的黏弹性15

1.2.4.3影响木材力学性质的主要因素16

1.3木材的生物损害16

1.3.1木材的微生物损害16

1.3.1.1木材真菌腐朽的产生条件17

1.3.1.2木材真菌腐朽的类型18

1.3.1.3真菌腐朽对木材强度的影响20

1.3.1.4木材的霉菌损害20

1.3.2木材的昆虫损害21

1.3.2.1白蚁类21

1.3.2.2木粉蠹虫类22

1.3.3腐朽和虫蛀等级的判定23

1.4古建筑木结构材质状况勘查评估24

1.4.1勘查评估应遵循的相关规定24

1.4.2古建筑残损情况勘查的内容24

1.4.3古建筑可靠性鉴定25

1.5古建筑木结构修缮技术29

1.5.1立柱的维修技术29

1.5.1.1开裂加固29

1.5.1.2表面局部腐朽——挖补法30

1.5.1.3柱根腐朽严重——墩接法30

1.5.1.4柱子腐朽中空——灌浆加固32

1.5.1.5柱子全部严重腐朽时的处理33

1.5.2木梁枋的维修技术34

1.5.2.1梁枋弯垂的维修34

1.5.2.2梁枋干缩裂缝的维修35

1.5.2.3梁枋腐朽的维修35

1.5.2.4梁枋脱榫的维修36

1.5.2.5承椽枋的侧向变形和椽尾翘起的维修36

1.5.2.6角梁梁头下垂和腐朽、梁尾翘起和劈裂的维修36

1.5.2.7构件滚动的处理37

1.5.3木构架整体的维修技术37

1.5.3.1落架大修38

1.5.3.2打牮拨正38

1.5.3.3修整加固41

1.5.4斗拱的维修技术41

1.5.4.1斗的维修42

1.5.4.2拱的维修42

1.5.4.3昂的维修42

1.5.4.4正心枋、外拽枋、挑屋檐枋等的维修42

第2章丹霞寺古建筑研究背景43

2.1丹霞寺古建筑概述43

2.1.1丹霞寺简介43

2.1.2周边环境现状43

2.1.3地质地貌44

2.1.4气候环境44

2.1.5自然资源44

2.2丹霞寺历史沿革45

2.3丹霞寺的价值评估46

2.3.1历史价值46

2.3.2科学价值47

2.3.3艺术价值47

2.3.4文化价值47

2.3.5社会价值47

2.4丹霞寺古建筑所面临的保护问题48

2.5本研究的目的和意义48

2.6本研究的内容和技术路线48

第3章丹霞寺古建筑法式勘查50

3.1法式勘查对象和使用到的工具50

3.1.1法式勘查对象50

3.1.2法式勘查用到的工具51

3.2结果与分析51

3.2.1天王殿建筑法式勘查结果51

3.2.1.1时代特征51

3.2.1.2结构特征63

3.2.1.3构造特征65

3.2.2大雄宝殿建筑法式勘查结果66

3.2.2.1时代特征66

3.2.2.2结构特征70

3.2.2.3构造特征71

3.2.3毗卢殿建筑法式勘查结果72

3.2.3.1时代特征73

3.2.3.2结构特征76

3.2.3.3构造特征76

3.2.4玉佛殿建筑法式勘查结果79

3.2.4.1时代特征80

3.2.4.2结构特征82

3.2.4.3构造特征83

3.2.5天然祖堂建筑法式勘查结果85

3.2.5.1时代特征86

3.2.5.2结构特征89

3.2.5.3构造特征89

3.3本章小结91

第4章丹霞寺古建筑残损情况的勘查93

4.1残损勘查的对象及残损点的界定93

4.1.1残损勘查的对象93

4.1.2残损点的界定93

4.2残损情况勘查的结果与分析93

4.2.1天王殿残损情况的勘查93

4.2.2大雄宝殿残损情况的勘查97

4.2.3毗卢殿残损情况的勘查100

4.2.4玉佛殿残损情况的勘查105

4.2.5天然祖堂残损情况的勘查109

4.2.5.1天然祖堂——前厅（祖师殿）残损情况的勘查109

4.2.5.2天然祖堂——后殿残损情况的勘查112

4.2.5.3天然祖堂——耳房残损情况的勘查115

4.3残损的外部原因117

4.3.1不当修缮117

4.3.1.1现代水泥材料的不正确使用117

4.3.1.2不正确地添加辅助木构件或添加形制不同的构件117

4.3.2人为破坏117

4.3.3年久失修117

4.3.4自然破坏118

4.3.4.1紫外光破坏118

4.3.4.2雨水或环境中水分的影响118

4.4本章小结119

第5章丹霞寺古建筑木构件的树种鉴定及病害内因分析120

5.1材料与方法120

5.1.1材料120

5.1.1.1试样的处理121

5.1.1.2试样切片121

5.1.2方法121

5.2结果与讨论122

5.2.1木构件No.1、No.2、No.3的树种鉴定122

5.2.2木构件No.4的树种鉴定123

5.2.3木构件No.5、No.6的树种鉴定124

5.2.4木构件No.7的树种鉴定125

5.2.5木构件No.8的树种鉴定126

5.2.6木构件No.9的树种鉴定126

5.3木构件病害的内部原因127

5.4本章小结130

第6章丹霞寺古建筑木构件细胞壁劣化程度的研究131

6.1材料与方法131

6.1.1材料131

6.1.2方法132

6.2结果与讨论133

6.2.1劣化木构件细胞壁微观构造变化133

6.2.1.1红栎木构件细胞壁微观构造变化133

6.2.1.2桦木木构件细胞壁微观构造变化136

6.2.1.3枫杨木构件细胞壁微观构造变化137

6.2.1.4柳木木构件细胞壁微观构造变化139

6.2.1.5榆木木构件细胞壁微观构造变化140

6.2.1.6杨木木构件细胞壁微观构造变化141

6.2.2木构件细胞壁化学成分变化的FTIR分析143

6.2.2.1红栎木构件的FTIR分析144

6.2.2.2桦木木构件的FTIR分析146

6.2.2.3枫杨木构件的FTIR分析148

6.2.2.4柳木木构件的FTIR分析149

6.2.2.5榆木木构件的FTIR分析151

6.2.2.6杨木木构件的FTIR分析152

6.3讨论154

6.4本章小结154

第7章丹霞寺古建筑修缮设计156

7.1设计依据和修缮原则156

7.1.1设计依据156

7.1.2修缮原则156

7.2修缮措施158

7.2.1大木构架的修缮措施158

7.2.1.1挖补法160

7.2.1.2嵌补法160

7.2.1.3构件的更换161

7.2.1.4化学加固161

7.2.1.5机械加固162

7.2.1.6化学防腐162

7.2.2屋面的修缮措施162

7.2.3墙体的修缮措施163

7.2.4木装修的修缮措施163

7.2.5地面的修缮措施163

7.3各大殿修缮设计方案164

7.3.1天王殿修缮设计方案164

7.3.2大雄宝殿修缮设计方案165

7.3.3毗卢殿修缮设计方案165

7.3.4玉佛殿修缮设计方案167

7.3.5天然祖堂修缮设计方案167

7.3.5.1天然祖堂——前厅（祖师殿）修缮设计方案167

7.3.5.2天然祖堂——后殿修缮设计方案168

7.3.5.3天然祖堂——耳房修缮设计方案169

7.4本章小结169

第8章结果与讨论171

8.1结果171

8.2讨论174

附录175

附录1丹霞寺古建筑各大殿残损现状及修缮措施表175

附录2丹霞寺古建筑各大殿残损现状图纸181

附录3丹霞寺古建筑各大殿修缮设计图纸181

参考文献182

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