山地建筑竖向设计要点探析
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摘要：随着社会的发展与进步，重视山地建筑竖向设计要点对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍山地建筑竖向设计要点的有关内容。
关键词 ：山地建筑；竖向设计；要点；
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
引言
随着改革开放的进一步深化，我国综合国力不断增强，城镇化进入了一个高速发展时期。城市发展所面临的城市建设规模的扩大与保护有限耕地资源的矛盾日益突出。在此情况下，开发和利用城市周围的山地以解决城市发展中的土地紧缺问题，无疑是一种可行的办法。因而山地建筑必然会是我们今后在设计中经常遇到的项目类型，对山地建筑设计方法探讨和研究的重要性和必要性也日益凸显。
一、山地竖向设计简介
山地建筑竖向设计是一个综合性的研究课题。它涉及建筑学、规划学、地理学、生态学、环境学及工程技术等学科的内容!致力于两个方向的拓展：一是探索山地建筑研究的宏观原则!建立较为合理、可靠的山地建筑观念；二是结合前人的山地建筑实践!创造性地归纳山地建筑的特征模式，提出对建筑设计实践有指导意义的各项原则。
二、山地建筑竖向设计要点
2.1优化物流，达到节能目的
物流就是物料或商品在空间与时间上的位移。现代物流指的是将信息、运输、仓储、库存、装卸搬运以及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式管理， 其任务是尽可能降低物流的总成本，为顾客提供最好的服务。
工程技术人员所涉及的物流概念一般指物流运输和物流仓储。一个优秀的竖向设计者，在设计（特别是设计工业建筑）前，必须要分析工程物流，了解工程的物流方向、物流大小、物料种类等物流特点，充分利用现有地形地貌，选择最优的物流路线，使得物流运输与跟地形地势走向一致，从而减小物流运输距离和提升高度，减小能耗，达到节能目的（图1）。
图1 某钢铁厂高炉总平面布置图
首先，我们分析一下场地。该工程北面为厂区主干道，南面为炼铁车站，东面和西面均与道路相连接。该工程场地属于典型的山区特征，北高南低，其中北面主干道最大标高为245m，南面地坪最底标高为208m，高差达到37m，地形较陡。场地土层较薄，基岩埋深浅，地质良好。
其次，我们再分析一下工艺特点和物流方向。炼铁工艺主要是把矿石和焦炭等原燃料经过高炉冶炼后形成铁水再运往炼钢。本工程物流研究对象主要分为原燃料物流、成品物流和衍生品(铁渣、除尘灰等)物流。其中矿石和焦炭等原燃料物流是物流研究的首位对象。其物流走向为：矿石和焦炭从外部运到料仓，再从料仓经过上料皮带，送到高炉进料。由于高炉高度高，皮带坡度(小于12°，一般取11°左右)的限制，一般情况下，上料皮带长，物流运输距离远，能耗大。本工程利用原有地形地貌特点，竖向设计采用台阶布置， 主要车间与等高线平行布置，充分地结合了工艺特点。原料系统地坪设计标高比成品系统高。其中料仓室内设计标高定为237m （此处地形标高为232m~239m）， 高炉室内设计标高定为209m （此处地形标高为214m~223m），这样跟平坡相比较，上料皮带少爬升了28m，长度缩短了144m左右，减少了物流运输距离，达到了节能目的，做到了工艺流程、物流走向和地形地貌的完美结合。同时，高炉车间在217m的平台上也考虑了汽车运输的工艺要求。
2.2结合地形地貌，加强环境保护
现在，可持续发展已经是我们大家的共识。一个优秀的竖向设计，应该尽量避免对原有自然地形地貌的破坏，并合理地利用地形地貌，减少工程对周围环境的污染。山区常见利用地形加强环境保护的一些措施有：利用工程周围高地，隔离工程对周围环境的污染；把产生污染的建（构）筑物设置在高处，利用自然风来稀释污染；减少工程开挖，利用自然植被减少水土流失等等。
2.3土方最优，节省基础费用
山区地形地貌特点， 决定了竖向设计一定要依山就势，尽可能减少土石方，节省基础费用。为了减少土石方和基础给用量，山区竖向设计一般遵循的原则有：建筑体量宜小不宜大；建筑荷载大选挖方地段，荷载小选填方地段；地下室设计宜选凹地；标志性建筑宜选凸地；道路设计要跟等高线，线形宜曲不宜直；边坡开挖循地质，少修挡墙多护坡；台阶设计就地势。图2是某居住小区。该小区位于某山区城市的新规划区内。小区东、西、南三面为规划城市道路，小区的出入口和东南边两条城市道路相衔接。现有地势西高东低， 标高最大为358m，最小为328.50m，呈现山地的特点。进行场地分析后，我们按照尽量少开挖原始地形，同时也考虑和东、南城市道路相连接的基础上，进行竖向设计。小区竖向设计采用台阶式，台阶按照从西到东逐渐下降，台阶之间的联系道路最大纵坡按照7.5%考虑， 用来克服高差。如图3所示，从设计美观上分析，台阶错落有致，建筑高度也由西到东降低， 体现了山地建筑的特点，小区立面丰富， 给人赏心悦目之感。从土方最优的角度分析，其地下车库设置在5栋、6栋建筑的下部，此处地形较低，车库采用半地下室的形式， 位置合理，汽车出入方便，充分利用了原有的地形， 比车库设置在7栋、8栋建筑底下，极大地节省了土石方开挖。小区靠近城市道路的1、2栋建筑采用底层架空作超市（而没有设置地下室作为超市）， 住宅出口设置在小区的竖向布置形式，合理地利用地形高差，解决了建筑的功能问题，减少了土石方的开挖。
图2 某居住小区总平面布置图
图3 居住小区东西向立面图
2.4满足工艺要求
对工业建筑竖向设计而言，满足工艺生产的要求，是山区竖向设计的基本原则。一个工程技术人员，在做山区工程的竖向设计过程中，必须要熟悉该工程的基本工艺流程，了解其工艺特点，结合现有地形地貌，合理确定场地坡度及排水，从而使得工艺流程顺畅，生产条件优越，生产效率高。山区竖向设计在一般情况下，原料系统的地坪设计标高应比成品系统高，以减小物料提升距离；水循环处理系统比车间低，以利于回水自流，减少水泵设备；除尘系统中，除尘风机的地坪设计标高一般比除尘器本体高，以减少管道弯头，增加除尘效果；楼层平台有汽车运输要求的建筑地坪设计标高比周围大部分建筑低，以减小道路坡度，优化运输等等。
2.5增强设计美感，创造良好景观
图4是某县城市生活垃圾卫生填埋场。我们简单做一下场地分析。此工程位于典型山区。场地东、北、西三面环山，南部为一狭窄的收口，且向南倾斜，呈现不规则谷地地貌。工程范围内最大标高为395m，最小标高为306m，高差极大。场地地质良好，表土0.5~2.0m不等，下伏基岩。现有道路在山腰上，宽度为5.0m左右，需要改造。竖向设计上， 把填埋库区布置在谷地， 填埋边坡为11.5m，与原地形边坡相近，充分利用了天然地形，满足了库容的设计要求；同时把综合楼等生活服务设施布置在山顶。从环境保护上分析，垃圾卫生填埋场布置在山谷，其臭气对周围的污染被四周的高山阻隔； 场地在万一发生渗滤液泄露情况下，也完全封闭在山谷内，不会对周围的地下水产生污染；场地主要依山就势进行总体布置，开挖高度小，水土流失也少；把生活设施布置在山顶，远离污染源，有利于保护职工的身心健康。从设计美感上分析，其进场道路和环场道路沿山蜿蜒曲折，顺坡而下，极有美感；整个填埋场利用自然山谷修建，平面形状生动活泼，天际线起伏有致，与大自然融为一体。
图4 某县城市生活垃圾卫生填埋场总平面布置图
结束语
山区竖向设计是一个复杂的设计过程， 它是一项专业性、艺术性、经济性相结合， 保证工程实现可持续发展的重要工作。广大的工程技术人员在竖向设计过程中，应该牢牢掌握其中的设计要点，以节省建设和运营成本，使设计作品具有生命力。
参考文献
[1]唐璞.山地住宅建筑[M]北京科学出版社.2003
[2]黄光宇. 山地城市学[M]中国建筑工业出版社.2002
[3]李正权.重庆吊脚楼[EB/OL].华龙网.2004