建筑工程中地形高差處理設(shè)計思路分析

陳國強

(華林中創(chuàng)建筑規(guī)劃設(shè)計有限公司，山西 太原 030027)

隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，土地資源日益緊缺，導致我們難免需要在地勢高差較大的地形中進行建設(shè)，在此類地形中進行設(shè)計會受到諸多限制條件的制約，同時，由于地勢高差大，可以創(chuàng)造出更為豐富的建筑空間關(guān)系。如何合理的進行高差處理，減少土方工程量，協(xié)調(diào)周邊環(huán)境，滿足建設(shè)需求，成為設(shè)計師的一個重點和難點[1]。

1 案例簡介

1．1 案例背景介紹

本項目為某大學工程實訓中心，位于大學校園內(nèi)部，大學依山而建，校園內(nèi)整體地勢高差較大。

1．2 案例用地現(xiàn)狀分析

本項目用地面積約26 000 m2，東西長約200 m，南北長約130 m，項目用地形狀呈近似四邊形，用地整體呈北高南低，西高東低的態(tài)勢，用地四邊緊鄰校園內(nèi)部現(xiàn)狀道路，北側(cè)道路東西相差6 m，坡度為3%;南側(cè)道路東西相差3 m，坡度為1．5%; 西側(cè)道路南北相差10 m，坡度為7．7%;東側(cè)道路南北相差7 m，坡度為5．4%。最高點西北點與最低點東南點高差13 m。南北向高差較東西向高差更為明顯。

1．3 案例設(shè)計任務(wù)描述

建筑面積25 000 m2，包括工程實訓車間(約2 000 m2無柱空間) ，先進制造實踐區(qū)、工程基礎(chǔ)實踐區(qū)、教學用房、實驗室、辦公室等。

1．4 案例設(shè)計難點

場地地勢高差大，周邊道路均有高差，尤其南北向高差達10 m，建筑功能復雜且需要較大的無柱空間(車間) ，如何處理好復雜的建筑功能和復雜的地形之間的關(guān)系是本次設(shè)計的難點。

另外，需要特別注意在場地地勢高差大的地形設(shè)計中，滿足消防設(shè)計和無障礙設(shè)計的要求。

2 項目設(shè)計原則

1) 以周邊道路標高為設(shè)計基準，擬建建筑主要出入口、室外場地、場地內(nèi)道路必須與周邊道路銜接順暢，滿足消防及平時正常使用需求。2) 結(jié)合場地自然地形坡度，減少土方工程量，降低建設(shè)成本，擬建建筑布局順應(yīng)地勢高差變化，盡量減少土方開挖[2]。3) 與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，擬建建筑建成后場地應(yīng)該與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)，盡量減少大面積擋土墻出現(xiàn)，避免與周邊環(huán)境發(fā)生割裂，避免銜接過于生硬。

3 項目設(shè)計思路及方法

3．1 化整為零

我們傳統(tǒng)認知的工程實訓中心是一個類似生產(chǎn)廠房的集中式建筑，集中式建筑可以創(chuàng)造大的建筑空間以滿足生產(chǎn)實訓的需求，可以更好的將所有功能整合到一起，使用效率較高。但是對于本工程，由于地勢高差大，如果采用集中式布局，很難協(xié)調(diào)建筑與周邊道路的銜接。

如果將建筑劃分為若干個體塊，每個體塊都作為一個相對獨立的功能，各自就可以在自己就近的道路標高范圍內(nèi)設(shè)置獨立的出入口，從而實現(xiàn)各自體塊與自己相鄰道路標高的順暢銜接。

然后通過適當?shù)脑O(shè)計手法將各個體塊再有機的整合到一起，實現(xiàn)功能空間的互通。

針對這一問題，本工程通過對使用功能需求的研究，可以將所有的建筑功能進行科學合理的分類，按照功能空間的大小劃分為兩大類，一類是需要較大無柱空間的生產(chǎn)車間，一類是可以在有柱空間內(nèi)進行分隔的教學、實驗、辦公用房。再結(jié)合地勢高差，將整個建筑劃分三個體塊，包括一個獨立的單層生產(chǎn)車間(體塊A，滿足較大無柱空間需求) 和兩個相對獨立的多層教學用房(體塊B、體塊C) (見圖1) 。

圖1 體塊分割示意圖

3．2 有機整合

為了使整個建筑有機整合，將三個功能體塊利用一個共同的門廳聯(lián)系在一起，再通過連廊將功能聯(lián)系更為緊密的兩個多層教學用房聯(lián)系起來(體塊B 和體塊C) ，最后形成一個有機的整體，呈“C”字形布局(見圖2) 。

圖2 門廳連廊組合示意圖

3．3 劃分臺地

本工程場地南北向自然坡度接近8%，按照豎向設(shè)計原則，宜采用臺地式設(shè)計，將場地南北向劃分為兩個臺地，臺地高差為體塊C 首層層高6 m(臺地高差宜與建筑層高成倍數(shù)關(guān)系，便于建筑兩側(cè)設(shè)置出入口，亦便于兩個臺地之間建筑空間的銜接) (見圖3) 。

圖3 東立面圖

3．4 適當退讓

在建筑布局時與周邊道路邊界適當退讓一定距離，留足空間，以便消化建筑出入口與道路之間的高差(見圖4) 。

圖4 建筑退讓示意圖

3．5 分而治之

在體塊A 的北側(cè)設(shè)置其主要出入口，與北側(cè)道路就近銜接，在體塊B 的北側(cè)設(shè)置其主要出入口，與北側(cè)道路就近銜接，在體塊C 的西側(cè)設(shè)置其主要出入口，與西側(cè)道路就近銜接。

3．6 場地融合

建筑布局完成后，通過建筑室外場地與周邊道路銜接，各主要出入口設(shè)計適當?shù)氖覂?nèi)外高差，在設(shè)計有貨物出入要求和無障礙要求的出入口時，高差控制在0．6 m以內(nèi)，在次要出入口，適當提高室內(nèi)外高差，然后再結(jié)合出入口的室外部分到道路之間的距離適當設(shè)定一定坡度來繼續(xù)消化一部分高差，從而緩解場地內(nèi)部的高差。

在兩個臺地之間設(shè)置景觀臺階銜接室外交通(室內(nèi)通過門廳和聯(lián)廊進行互通) ，使得兩個臺地形成互動，作為建筑室外的立體廣場，同時在臺地的東側(cè)與東側(cè)道路銜接的部分隨道路坡度設(shè)置臺階和坡地與場地銜接(見圖5) 。

圖5 總平面圖

3．7 首層架空設(shè)計

由于場地地勢高差大，且進行了臺地劃分，按照現(xiàn)有設(shè)計，消防車是不能到達建筑“C”字形內(nèi)部的，為了解決這一問題，在建筑北側(cè)的多層教學用房首層設(shè)計了架空層，這樣既可以滿足消防車進入的要求，又使建筑“C”字形內(nèi)部與外部形成了空間上的互通，使得建筑與周邊環(huán)境相互融合。

4 設(shè)計要點

4．1 場地分析

拿到設(shè)計基礎(chǔ)資料后，首先分析場地條件，確認周邊道路標高，分析道路豎向，確認高差及道路坡度，盡量選擇坡度相對較緩的道路開設(shè)場地出入口。分析場地自然坡度，如果東西向和南北向坡度差距較大，選擇坡度較大的方向設(shè)計臺地(如本案中南北向坡度較大) ，如果東西向和南北向坡度均比較大，則需要兩個方向都按臺地設(shè)計，臺地劃分除考慮自然坡度的因素還應(yīng)結(jié)合建筑功能綜合考慮。在確認道路標高時，需要了解周邊道路情況，如有近期規(guī)劃道路，應(yīng)以規(guī)劃道路設(shè)計標高為設(shè)計依據(jù)。

4．2 建筑布局

根據(jù)建筑功能需求分析，在能夠滿足使用要求的前提下，建議優(yōu)先選用分散式布局，方便靈活分解高差并與周邊道路銜接。打破傳統(tǒng)認知，對建筑使用功能科學分類，在保證必須采用大空間的功能后，將其他功能適當分離，再通過門廳、過廳、連廊等進行功能互通。

4．3 設(shè)計臺地

根據(jù)場地自然坡度大小，科學 合理劃分臺地，當場地自然坡度小于5%時，宜選用平坡式處理，當場地自然坡度大于8%時，宜選用臺地式處理，當采用臺地式處理時，臺地之間的高差宜與建筑層高成倍數(shù)關(guān)系[3]。

4．4 環(huán)境協(xié)調(diào)

建筑布局時，與周邊道路盡量留足空間，便于利用臺階緩坡等消化高差，盡量減少使用擋土墻。這樣有利于場地內(nèi)環(huán)境與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

4．5 難點處理

利用建筑首層架空處理，可以解決消防車進入封閉內(nèi)院的問題，同時也可以豐富建筑空間，使建筑與環(huán)境之間形成良好的對話。

5 結(jié)語

在建筑工程設(shè)計中，遇到地形高差較大的地形，應(yīng)以人為本，尊重自然，因地制宜的解決高差問題[4]，通過對場地的剖析，采用科學合理的建筑布局，利用適用于有高差地形的設(shè)計手法，不僅可以解決高差地形給項目帶來的制約，還可以利用地形高差創(chuàng)造豐富的建筑空間，使其成為項目的特點和亮點[5]。