基于山地建筑设计的要点研究论文_朱晓杰

基于山地建筑设计的要点研究论文_朱晓杰

摘要:我国的山地面积占到了国土面积的2/3,随着经济的发展引起了巨大的土地资源问题,平地资源的开发越来越多,所剩的平面资源不能满足人类生存和发展的需要,向山地资源发展是人类不得不面对的问题。同时随着生活品质的提高,人们对人居环境的要求也越高,与自然环境相适宜的山地建筑洽好满足了人类的需求。因此,山地建筑设计已经成为顺应时代发展的趋势,能有效缓解土地资源紧张问题。

关键词:山地建筑;设计思想;设计要点

1山地建筑的概念与优缺点

1.1山地建筑

建设在地势相对较高、表面起伏大的山区或非山区称谓的地形起伏变化的建筑用地或波形变化的地貌建筑物。

1.2山地建筑优缺点

1.2.1山地建筑的优势

山地建筑在视线和景观上具有独特的优势。在坡地上形成退台后,一方面后面的建筑不会被前面的遮挡,拥有180~270°的观景视线,另一方面退台式建筑布置还带来了无遮挡的采光和通风。

1.2.2山地建筑的劣势

在山坡上搞建设活动,必然会涉及到土方工程及挡墙工程施工,同时还要预防山洪、山体滑坡等地质灾害,大大增加了建筑成本,特别是高度超过10m的挡土墙,建造成本会随着高度增加呈几何式上升,通常会比平地建筑成本增加20~30%;建筑规范对山地建筑的制约,难以有效满足消防施救及无障碍要求。

2山地建筑结构接地的主要形式

山地建筑的接地形态反映了建筑与山地地表间关系,它是山地建筑克服地形障碍获取建筑使用空间的表现。结合山地地形及水文地质情况,山地建筑常用的结构形式有掉层、吊脚、附崖和连崖等形式重庆大学主编的《山地建筑结构设计规程》(报批稿)中对于以上山地建筑结构形式给出了以下的接地做法:掉层结构接地类型主要分为两类:脱开式和连接式,脱开式即边坡与结构脱开,边坡单独设置支护结构,上、下接地端嵌固,区分上接地面与掉层部分是否设置拉梁又分为无拉梁和有拉梁脱开式;连接式即边坡与结构不脱开,结构挡墙兼做挡土墙,上、下接地端嵌固,区分挡墙是否设置锚杆又分为无锚杆连接式和有锚杆连接式;吊脚结构接地类型分为架空式和半架空式;附崖结构可参考掉层结构设计理念;连崖结构建议连体结构与边坡之间采用滑动支座连接。

3山地建筑的设计要点

3.1建筑应与环境相融合

建筑是从土里生长出来的艺术———麦尔文。建筑是植根于所处的环境中的,必须与环境共同存在。优美的环境能创造灵动的建筑,环境是建筑创作的出发点和根源;同时,建筑创作的结果又体现为建筑与其所处环境共生、共融、和谐共处,建筑成为环境中重要组成部分,所以环境又是建筑创作的目标。建筑离不开环境就像鱼儿离不开水一样,没有环境的建筑是不存在的。

相对于普通的平地建筑环境,山地建筑在地形、地貌、地物、地景土壤、植被和气候等方面均有较大的特殊性,生态环境更加敏感。建筑对生态环境的影响比平地环境大得多。过去很长时间,山地建筑设计沿用平地城镇规划方法与理论,城镇化建设中出现了大量的“建设性的破坏”。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆盲目追求平坦开阔的效果或过分追求轴线对称,依靠现代化的机械设备,削平山头、开山填沟、破坏环境、改变河道、破坏原有的自然地形、地貌及生态系统,这样的建筑物与环境格格不入,耗能耗材,还存在被大自然惩罚的危险。因此,想做好山地建筑设计必须改变旧的设计观念,必须以环境为先导,树立保护山地生态系统、维护山地生态平衡的观念。

3.2注重道路场地设计

山地的地形地貌特点,决定了竖向设计一定要依山就势。按适用度可将场地划分出几个主要坡度区域:10%以下为平缓地,道路交通也比较好解决,建筑布局影响小,可以用缓坡或高差较小的多个台地形式解决竖向高差。10%~25%为中坡地,道路长度及面积大幅增加,一般通过“S”型盘绕解决交通问题,场地的利用率和灵活性降低,建筑主要朝向与等高线夹角尽量控制在30°内,以台地形式解决竖向高差。25%~50%为陡坡地,道路长度及面积进一步加大,一般要经过多重“S”型盘绕或者盘绕长度大幅加长,建筑主要朝向与等高线尽量平行或垂直跌落排布。50%以上为急坡或悬崖地,建造成本非常大,交通难于解决,不宜建设或一般用于景观用地,一定要在上面建设时,适合小体量建筑分散布置。道路竖向在平地建筑设计中也许是一件小事,但在山地建筑设计中却是关乎成败的大事,在设计初期就应重点考虑。

3.3山地建筑的安全性原则

山地建筑应将其安全性放在设计首位。山地建筑的建设基面是一个坡面而非平面,要将水平的建筑物放置在倾斜的场地上,总会给人不牢靠的错觉,而山地复杂的地形、地质、水文等自然环境,也会给建筑物的安全带来不稳定因素。要处理好建筑的安全问题,应注重以下几点:

3.3.1不大量填挖土,不做过高的挡土墙,不做过高的架桥道路

大量的土石方填挖,除了耗费人力物力,也带来安全隐患。填土太厚的位置,给地基设计带来困难,且填土层在未来的许多年内会出现缓慢下沉,若未处理好山体地下水问题,甚至会出现局部剧烈沉降,就算做深基础保证了建筑物的安全,室外道路、场地、护坡等设施也会受到破坏。而挖方太多,尤其是山腰位置,势必造成一侧的挡土墙升高,除了带来成本的几何式上升,也增加了不安全隐患;高架桥不单造价昂贵,而且在视觉上影响了山地的生态环境。为了减少土石方及基础成本,山地建筑竖向设计一般遵循的原则:建筑体量宜小不宜大,建筑荷载大的选挖方地段,荷载小的选填方地段,地下室宜选凹地,标志性建筑物宜选凸地,道路设计要跟随等高线,线型宜曲不宜直,边坡开挖循地质,少修挡墙多护坡,台阶设计就地势。

3.3.2注重排水、排洪

开发山地资源,或多或少都会破坏其原有的生态、水文,增加山洪、水土流失、山体滑坡等自然灾害的可能性。因此,除了尽量保存山地原始植被,做好水土保持工作,在进行总平面规划时就应该及时关注雨水收集和有组织排放,将山洪的危险消灭在源头上。结合地形高差,找出山体汇水线,预算出山体排洪雨水量,计算管沟尺寸,一些陡坡地段因规范限制不容易组织排水的可将水沟与园林景观相结合,将技术上必须的排水沟转化为有利环境景观的一部分。

3.3.3注重消防安全,合理设置消防车道、救援场地

山地建筑若为高层,消防车道及救援场地是不可避免的难题,设计初期就应提前考虑,将高层设于消防车可到达位置,且车道坡度≤8%,要有足够面积的平地用于施救,必要时可采用尽端路加回车场形式,局部实在无法设救援场地的坡地可采用架空楼板的方法,认为建造施救场地满足消防要求。

3.3.4通风、防潮处理

山地建筑通常是一面朝向景观,拥有无可比拟的开阔视线,两个侧面也拥有较好的采光通风,但靠山一侧因与山体接壤,成为被牺牲的一面。要解决这个问题,一般做法是利用挡土墙或护坡将建筑物外墙与山体脱开,不做在一起,建筑物与山体间形成空隙,面向空隙的外墙可开窗,让空气对流起来,增强室内通风效果。脱开后形成的空隙内设置排水沟,沟面标高一定要比室内地面低,这样建筑周边的地表水、土壤水全部汇集至沟内排走,轻松解决室内返潮问题。若想取得更好的防潮效果,可在建筑物底板下设置疏水层,内埋排水盲管,将地下水全部排走不接触到底板,彻底解决室内地面潮湿问题。

4结束语

总之,随着社会经济发展和技术水平的提升,山地建筑也将呈现出与之相适应的发展趋势,功能类型日趋多样化。在对山地建筑进行设计时,应科学合理的利用山区自然生态环境,对施工现场进行分析研究,对山地地形、山地特色及山地安全等进行统筹考虑,尽量使得建筑工程达到预期功能,同时也要保证其满足环保要求,进而营造出一个环保低碳的山区建筑工程。

参考文献

[1]韦娜,刘加平,高源.陕南山地乡村生态民居设计实践[J].四川建筑科学研究,2016,38(3):255~259.

[2]韦新宇,帅民曦,欧阳建友,等.山地公园设计的地域特色营造[J].规划师,2016,28(10):50~53.

论文作者:朱晓杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/18

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