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摘要:我省多为丘陵山地地区,地形起伏较大,在建筑设计中,丘陵山地建筑的特点也决定了其在建筑设计上面临的难点与挑战。本文根据实际工程实践,就山地住宅建筑总图设计作了若干思考,为山地建筑设计抛砖引玉,提供借鉴。
关键词:场地分析;土方计算;防灾;管线
1 引言
总图设计,也叫总平面布置,是指在既定场地总体规划的基础上,根据生产、使用、安全、卫生等要求,综合利用环境条件,合理地去确定场地上所有建筑物、构筑物、交通运输线路、工程管线、绿化和美化等设施的平面位置。在住宅建筑设计中,总图设计是必不可少的一部分,具有综合复杂性、客观唯一性、控制指导性、不可更改性。因此,在住宅建筑设计中总图设计的重要性不言而喻。而对于多丘陵山地的广东省而言,在住宅建筑总图设计上面临的难题也更复杂。
2 场地分析
2.1 设计区域位置
本工程场地,交通便利,村落格局,具有独特的景观界面。场地西侧植被丰富,有较佳的坡地景观,可俯瞰场地。
2.2 场地内现状布局
场地内现状保持农村院落风貌,沿台地散落分布,现状场地内有多条人行街巷相连;场地内没有给水、排水、电力、电信等满足一般生活的必要管线,生活不便;场地内缺乏消防道路,存在安全隐患。
2.3 现状场地地形地貌分析
场地从北至南分台地逐级跌落,南北长约472m,最高点标高约为438m,最低点标高约为363.80m,高差为78.2m,平均坡度为16.3%;场地东西向,场地中间低,两侧高。西侧坡变化幅度较大,高差52m;东侧坡变化趋势略小,高差26m;场地的中间和东侧各有一处较深的冲沟,中间的冲沟从北向南延伸至场地外,为场地内主要泄洪通道;东侧的冲沟为区域的主要泄洪通道。
3 建筑布局
本项目场地地形复杂,总体布局时结合地形及景观要求,尽可能地保留原有良好的绿化植被风貌。在保持原有街巷、院落空间环境的基础上,对场地东南地块的传统聚落格局进行梳理,从而形成错落有致的空间结构。西北地块现状零散,对其进行少量修整,以达到场地风貌的整体统一。沿现状台地散落布局,充分利用和略加改造现状场地内多条人行街巷,建筑单体数量为359栋,形成162个聚落空间,6个分区。建筑层数以1~2层为主,局部院落结合地形布置地下室和下沉庭院。
场地中以6条主要车行道路将每个分区和聚落与外部道路连接,并形成了以泄洪沟为主要景观带和东西两大组团的总体布局格式。由于整个用地都位于向阳坡面上,建筑布局也是北高南低,能获得较好的通风、日照及景观视线。按每4000m2建筑面积划分一个防火分区,并有消防车能够到达。邻近1号路和2号路及用地东北侧主要出入口布置中心服务区和中心停车场。
4 道路设计及内部交通
园内车行道路规划遵循依山就势的原则,共分为6条主要慢行机动车道路,分别服务于每个分区。道路不但保持了蜿蜒曲折的自然形态,而且通而不畅,有天然的绿化和景观效果;车行道路不能到达每个院落,大部分的院落之间及院落与车行道路的交通联系都是利用现状坡度较大的人行街巷空间。车行道路除满足消防要求外,还满足搬运家具、医疗救护、地下管线埋设等的要求。
区内倡导步行,尽可能保留原有街巷,以经济、环保的方式形成场地内独具历史感的、便捷的步行道路系统。人行系统采取非常灵活的方式,如台阶、坡道,有些利用现状街巷空间并相应拓宽以满足地下管线敷设的要求,有些是重新设计台阶、坡道,并保持和现状街巷的风格一致。由于部分区域地下管线敷设需要的宽度比较大,如果设计很宽的台阶和坡道,就不符合村庄原有的风格。因此,在坡道和台阶一侧或两侧增加了绿化的设置,这样既保持了地下管线的有效宽度,又保持了地上台阶和坡道不宜尺度过大,形成生态的步行交通空间系统。为了增加园区游客及居民的亲水意愿,在南北向的主要景观水面岸边设置木栈道和休闲平台,增加了在岸边行走的乐趣。
5 竖向布置与土方计算
根据规划要求,共设置3个机动车出入口,1为主要的出入口,5为次要出入口。场地内1号路、4号路与某路构成环路,其余2号路、3号路、5号路、6号路均为尽端路,宽度均为5m宽,慢行双车道,两侧设有0.5m宽露肩。
经过多次纸上定线、现场踏勘和工程量比选,最终选定1~6号路作为项目的主要机动车道路。
1~6号路的设置满足消防车道、临时停车及灭火救援的要求。项目主要道路坡度控制在6%以下。2号路、5号路、6号路顺应地形地势,高差及土方工程量都不大。1号路南段在回头曲线附近填方挖方量较大,最大达到极限值12m,此段道路控制在较大坡度8%,以此来降低工程量,降低造价。如图1,1号路局部竖向。4号路西南角的纵坡设计考虑到与3号路的衔接及与4号路东侧通过泄洪沟的段道路标高的限制。如图2,4号路局部竖向。最主要的还是考虑到工程量的大小,道路坡度达到了极限最大值12%。在和8%、12%坡段相连处均设置3%左右的缓坡段,以达到道路行驶的安全。
原设计将3号路和4号路形成环形消防车道,但是由于在3号路东端尽头和4号路衔接时坡度过大,且建设方无法接受因此产生的巨大工程量,因此,3号路在东段设置成尽端路,与4号路不贯通,并设置消防车回车场地,以降低造价并保证消防安全。
总之,每条道路在设计时,经过选线、现场踏勘多次,纸上定线多方案比选。最重要的是进行每个方案的工程量造价比选,才最终确定这6条主要机动车道路,使项目既满足功能使用和安全性,又将工程量降到最低。
1~6号道路的线形和标高确定以后,在深一步的设计中,已无多大的改动余地。竖向设计中以减少土方量,特别是岩石方量为原则,因此,院落的台地标高尽量在原有台地标高上做较小改动。由于3、4号路的位置处于南北两侧台地的中间,高程跨越台地两侧,因此在设计其标高时,尽量兼顾道路南北两侧台地,不能完全兼顾时,最好能和南侧低台地有方便的联系,这样有利于南侧院落的通风、排水、防护安全等。并且也能减少很大的岩石方量及支护费用,以及支护结构过大而引起的安全问题。土方计算中容易忽视的是石方量的计算,过多的石方量会增加施工难度和成本,过大的挖方量也会造成支护结构的不稳定因素,造成安全隐患。因此,在道路设计中尽量将标高置于下层台地的中风化岩层标高以上。
对于单个院落的场地设计,常用的山地建筑处理手法主要有错层、跃层、退台等多种灵活的方式来处理地形。尽量利用原有台地高程,对于南侧有机动车道路的院落,院落高程和南侧道路标高高差较大,并且有南侧道路标高高于北侧现状台地标高的特殊情况,有些高差在3~4m。
完全利用原有台地标高,日照和通风就有问题,完全填方,工程量很大。因此,考虑设计地下室或设计成下沉庭院等设计手法。
6 防灾设计
在本项目中,地震灾害、地质灾害和洪水灾害为主要灾害,并综合考虑火灾、突发事件等,划出禁止建设区。对于场地中一些容易发生地质灾害的地区、行洪道以及抗震不利分区等不适宜作为建设用地的地区,将其规划为禁止建设区,根据建设方提供的地质水文资料,设计防洪堤、截洪沟、泄洪沟、蓄水池、护坡、挡土墙等防灾减灾设施,加强验收监督,将防灾设施高质量建设到位。
该项目场地设计中防灾设计分为防火、防洪、抗震联络通道的设置。按每4000m2建筑面积划分一个防火分区,尽量每个院落都有疏散出口到公共人行街巷,条件困难时,满足3个院落2个疏散出口(安全出口)。出入口的楼梯及通道宽度应满足规范的要求,净宽≥1.5m/100人,当发生火灾或地震时,游客或居民能有足够宽度和稳定性的通道迅速疏散到院落以外的人行道路和车行道路上。消防水池容量、消火栓间距保障当遭遇正常设防水准下的灾害时,生命线工程、公共建筑和重要设施基本正常,具有一定的防御能力,不发生严重次生灾害,保证人民生命财产安全,以保障人身安全为主,经济损失为辅。
7 管线综合
室外管线分为给水管(兼消防水管)、污水管、电力管、电信管。所有管线均采用地下敷设的方式供给各个院落。
给水的供水水源在用地的最北侧场地高程最高的位置,给水管分为北侧高区供水和南侧低区供水两个分区。
排水管主要是排除园区的生活污水,在用地的南侧采用毛管渗滤污水处理工艺方式集中处理生活污水,处理完的中水可以用作周边绿化和水景的补充用水以及清扫道路用水。达到了环保、节能的要求。
场地的雨水通过场地坡度排向周边的人行道路。人行道路雨水排水方式和景观设计结合,在人行路一侧设置线性排水沟,排水沟截面为5cm×10cm,不影响行人的安全,目的是排水沟顺应道路方向引导雨水排向附近的泄洪沟。机动车道路雨水排除分为两种情况:道路两侧有泄洪沟的,道路雨水直接排向泄洪沟;道路两侧没有泄洪沟的,道路单侧设置雨水暗沟,通过雨水暗沟排向场地中间的泄洪沟。
一般的工程中,室外管线都是沿着主要道路敷设,然后分别供到各个建筑。本项目中由于室外道路不但呈曲线布置,且线路迂回曲折,尤其是电力、电信管需要用最短的距离敷设到各个院落即可,全部沿着机动车道路敷设就会因为迂回造成不必要的管材浪费;给水管线由于兼具消防的作用,需要呈环布置,因此需要沿道路敷设;由于场地高差起伏较大,排水管线不沿道路敷设时,要解决很多跌落问题,由此引起的工程造价也很大。
在进行管线综合布置时,充分考虑到了项目的施工进度、项目的分区以及节约管材等因素,给水管和排水管沿道路敷设,电力管、电信管沿道路和场地就近敷设,同时解决好跌落的问题。
8 结语
综上所述,要实现山地住宅建筑物的设计,总图设计至关重要。在总图设计中,要求我们既要考虑实用、便利、经济等因素,同时也要考虑设计对环境的影响,尽量将建筑对环境的影响降到最低,以创造出最优质的住宅环境。
参考文献
[1]刘淑娴.关于建筑总图设计方法分析与探索[J].城市建设理论研究,2012年第17期
[2]连荔;余晓东.谈山地建筑总图设计的设计思路[J].工程建设与设计,2012年07期
论文作者:史旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/27
标签:道路论文; 场地论文; 台地论文; 标高论文; 院落论文; 管线论文; 总图论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;