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现代山地建筑接地诠释

[摘要]本文借鉴传统山地建筑接地手法研究的成果,总结分析了结合现代城市和建筑特点的现代山地建筑接地设计策略。在我国许多平原城市已经开始向山区扩充的发展背景下,本文的研究对我国现代山地地域性建筑的创作提供了有价值的参考。

地域所处的特殊地理地形和气候条件是产生该地域特定人文特征、社会特征,乃至特定建筑文化的最基本原因。因此,尽管人们对于地域性建筑有着不同的理解和诠释,但其中普遍共识的特征就是建筑应与所在地域的自然环境条件高度融合。

我国山地面积占陆地面积的2/3,许多平原城市实际上也处于山地区域中,随着我国城市化和房地产事业的发展,许多原来的平原城市已经开始向山区扩展,迫切需要山地建筑设计的成熟经验作为借鉴。重庆是典型的西南山地地区特大城市,在山地建筑方面积累了丰富的经验,然而由于经济和技术能力的增强,建筑施工中可以轻松地削山填壑,因此,在建筑理论研究上对利用地形、保护自然风貌的关注大不如前。当前,建立节约型社会和谐社会已经成为我国长期发展的目标,因此全面系统地研究山地建筑接地手法及其在

市景观。有关传统山地建筑接地研究的代表性论著主要有唐璞先生1994年出版的《山地住宅建筑》、同济大学卢济威教授主编并于2001年出版的《山地建筑设计》、重庆大学李先逵教授1995年总结的山地建筑接地设计18法,以及其他有关的若干研究论文等。

1.《山地住宅建筑》关于接地的研究本书从经济性与住宅工业化的角度,总结了山地住宅建筑适应地形环境的各种接地处理手法(如表1所示)

2.《山地建筑设计》关于接地的研究本书从建筑形态构成的角度,结合山地环境特殊性,分析了接地形态的各种模式(如表2所示)。

3.山地建筑接地18法

重庆大学李先逵教授通过对重庆、四川等地山地建筑的大量调研,包括对传统民间经验与民间

建筑形态的发掘,结合前人资料进行总结,现代条件下的应用,为城市建设提供符合时代特点偶然的山地建筑研究成果,必然会为我国社会的可持续发展做出重大贡献。

提炼出了山地建筑设计接地18法,并形象地描述为18字:台、挑、吊、坡、拖、梭、靠、跨、架、错、分、联(合)、转、钻、退、让、掉、爬

一、传统山地建筑接地研究

建筑与地形合理契合,不仅可以节约造价,保护生态环境,还可创造出独具特色的建筑形态和城

表1 《山地住宅建筑》总结的接地手法

二、现代山地建筑接地设计策略分类

上文几位先生总结的山地建筑接地手法不但包

不影响建筑物上部形态的竖向处理手法

提高勒脚筑台

错层(同一楼层作不同标高)

跌落(房屋纵轴垂直于等高线,以单元顺坡势呈阶梯状)错跌(房屋纵轴垂直于等高线,以逐层或隔层顺坡势沿水平方向

灵活组织住宅建筑内、外空间的竖向关系

错动)

悬挑(挑楼、挑阳台、挑楼梯等)

吊脚、架空(局部或全部用脚柱支撑建筑底面)

掉层(两条高差不同的道路之间的地块)附崖

上爬(上崖下街)下掉(上街下坎)

表2 《山地建筑设计》总结的接地手法

提高勒脚。如果地形坡度不大,可以通过提高

维持原有地貌不变先开挖后实施覆土

全部砌筑勒脚局部砌筑勒脚

地下式

建筑勒脚使建筑底界面放置在同标高的场地基面上。在坡度较小且均匀的斜坡上,提高勒脚并不破坏建筑基底以外的天然地表,因此对于保持良好的绿化环境和坡地稳定性都是有利的。

筑台。对于填方必须砌筑堡坎或护坡以防

倾斜型

台阶勒脚勒脚空间

地表式

错层掉层

阶梯型

跌落错叠

建筑内部形成不同标高底面

建筑内部的接地面标高达到一层或以上 纵向掉层

横向掉层

局部掉层

治松土崩塌,这种方式在传统山地建筑接地中称为筑台。利用这种手法时应该避免高切坡和高筑台,同时注意挖方填方的土石方量能达到平衡。在重庆地区,超过8m高的切坡就必须进行专门的地质安全论证,因此这种手法常常用于地形坡度不大且建筑占地不多的情况。在山地建筑组合中,利用高差分层筑台是也常见的方式,可以避

山地建筑以单元为单位跌落,成阶梯状

住宅单元沿山坡重叠建造,下单元的屋顶成为上单元的平台

架空式

架空吊脚

建筑以支柱落地,建筑底面全部架于支柱之上,以干栏式民居为代表建筑局部以支柱架空,部分与山体地表发生接触,以吊角楼民居为代表

括了地形剖面处理,也包括了建筑剖面的变化、建筑与地形的平面关系(与等高线垂直或平行等),

2.建筑适应地形

出于生态和经济目的,对地形基本不作改造,免对地形进行过度改造,而且能创造参差变化、高

还涉及到了建筑顶部的形态,难免令人目不暇接,而是通过建筑水平及竖向界面的变化适应地形。低错落的建筑群形态,形成山地建筑群体气势。、挑悬附崖等策略属于此种类型。较难理解。本文将根据形态学和类型学的观点,对架跨现代山地建筑接地设计策略进行新的分类及阐述。

山地建筑与自然地形之间,可以简化为两种界面的关系:一种是建筑界面——建筑内外空间的交接面,可有水平和竖直两种基本形式;另一种是地

3.建筑和地形互相适应

综合而全面地权衡利弊关系,建筑界面和地形均各自作出适当变化,互相适应。这种方式对自然

2.掉跌

掉跌的建筑形态特征是同一栋建筑的底界面放置在不同标高的场地基面上,包括在传统多层山地建筑接地研究中的错层掉层跌落

地形和生态环境扰动较少,可以使建筑造价最低,错叠等手法,以及传统单层山地建筑接地手法

掉跌、中的形经改造后的场地界面——空间与山体的交接面,地形和建筑之间的相互关系更融合协调。、等(图2)。、弯转分联等策略都属于这种类型。场地界面可分水平、竖直和倾斜三种基本形式,可入地以是自然基面,也可能是人工基面。不管是场地界

面还是建筑界面,都存在着各种复杂的组合关系,三、现代山地建筑接地设计释义两者之间复杂的组合,代表建筑和地形的多样结合。归根结底,山地建筑接地处理的最基本目的就是在复杂地形条件下,经济合理地创造建筑内部空间的水平基面,因此一般情况比较强调建筑和场地

1.筑填

对天然地表进行挖填,使其形成平整台地,这种策略是其他接地策略的基础,其形态特征是建筑的底界面与场地水平基面重合。筑填可以分作

错层是指建筑底界面放置在标高相差不足一层的场地基面上。错层的实现,主要依靠建筑内部楼梯的设置和组织。根据地形坡度的大小,采用二、三、四跑或不等跑楼梯,使建筑各部分底界面高差相差1/2,1/3,2/3,1/4,3/4层等。

掉层是指建筑不同部分的底界面相差高度等于建筑的层高或层高的倍数,一般分为纵向掉层、横向掉层和局部掉层3种,内部空间特征是楼面平而

的水平界面重合,而为了采光、通风和疏散需要,两种具体处理方式(图1):在有条件时,提倡建筑和场地的竖直界面分离。

通过分析总结上述对传统山地建筑接地的研究成果,结合当前现代城市建筑空间大型化、公共化的趋势,我们可以将山地建筑接地设计策略归纳为8种:筑填、掉跌、挑悬、架跨、附崖、入地、弯转、分联。这8种接地设计策略,按照地形和建筑之间的关系,可以归纳为3种类型:

1.地形适应建筑

在建筑设计之前,有意识对地形改造来获得水平的场地基面,满足建筑水平界面的放置,这是最常见和最基本的筑填策略。

地面不平,俗称天平地不平

跌落是指建筑以开间或单元为单位的底界面在不同的标高上,建筑内部的平面布置不受影响,通

单体建筑为支撑,形成建筑底层架空。

吊脚:建筑部分底界面与地形结合,其余建筑底界面局部以支柱架空。吊脚式建筑多见于临水靠

下,地面以上仅留入口或其他必要的建筑标志。这种手法也可分为以下具体方式(图6):

钻岩。紧靠山岩的建筑,可根据需要在山岩上局部凿进。这种情况需要认真处理建筑屋顶与山岩相结合的防雨水问题,避免上面顺坡而下的雨水渗入建筑室内。主要实例有山地窑洞建筑。

覆土。为了保护原地貌景观资源,先对建筑场地进行开挖,待建筑建成后再回填土将建筑掩埋,建筑表面覆土可以栽种植物、布置景观。

利用地下空间。现代高层或大型建筑因为结构安全需要基础深埋,可以充分利用建筑基础以上、地面以下的部分,布置设备、车库等建筑辅助空间。另外人防设施也促使人们有意识利用地下空间。入地策略对于山地地表的破坏相对减少,既可以保留自然植被、自然地形,保持原有环境轮廓线,同时有利建筑节能。在城市中还可以腾出地面为市民提供充足的绿化和交往公共空间,是山地城市空间扩充的重要方向。

7.弯转

弯转主要针对建筑平面形态的变化而言,建筑通过平面的转变而适应地形的限制,随着地形的上升或下降,建筑形体也随之上下起伏,灵活转

常在住宅建筑中运用较多,特征是天地都不平。崖的山位,一端置于坡坎崖上,而另一段以立柱落

底层跌落是指建筑底层以开间或单元为单位的底界面放置在不同的标高上,而第二层的楼面为同一标高。

错叠是指建筑各层或隔层沿与等高线基本正交的方向水平错动,建筑下部若干层均有从不同标高室外地面进入的条件。由于下层的屋顶成为上层的室外平台,错叠式住宅建筑设计应该注意视线干扰问题,保护下层住户的私密性。当低层建筑的长轴平行等高线时,这种方式也常被称为爬坡

3.挑悬

挑悬是在有限的建筑基地条件下争取较多建筑面积的策略,其形态特征是建筑或建筑局部的某一端无支撑悬空,即所谓占天不占地,也可分为两种情况(图3):

挑出辅助空间。在建筑中采用结构悬臂来形成一面或多面出挑挑廊、挑阳台、挑楼梯等建筑小型辅助空间。可以凭借较少的接地面积获得较多的使用面积,创造极具变化和气势的建筑形体。

挑出建筑主体。在西方一些现代别墅建筑中,也可以利用现代巨型结构(如桁架)将建筑的一部分挑出悬岩,以取得强烈的视觉效果,同时减少对自然地貌的破坏。

4.架跨

架跨是在不破坏原始地形地貌的条件下,营造建筑水平底界面的策略,其形态特征是建筑的底界面全部或部分通过两个以上支点架空,与场地界面分离。这种手法结构形式轻巧,针对不同的山地地形均有广泛的适应性和灵活性,可以有效地维护自然地貌和生态环境。建筑底层架空部分可用作开放的公共空间,方便建筑内外交流。在湿热地区也能够解决通风防潮问题,将绿化引入建筑底部,改善小气候环境。架跨可以细分为3类(图4):

架空:架空的基本模式是建筑全部以支柱落地,建筑水平基面架于支柱之上。它可以免去人们在建房时对地形的挖填,完整地保持原有地貌。对于现代巨型建筑结构也可以用垂直交通筒体或小型

地于坡崖下方,可以通过调整支柱的长度来适应场地的高低起伏。

跨越:建筑自身类似桥梁。这种手法适用于两种情况,其一,地形有凹陷之处不便建造,如建筑需要跨越河沟。可以单跨跨越,也可以是多跨跨越,如壮族的风雨桥;其二,适用于建筑下有通道的情况,重庆俗称过街楼

5.附崖

附崖是贴附于陡峭崖壁上的一种特殊的建筑竖向布置策略,建筑依附于坡度大于100%的悬崖陡坡面靠山而建,建设场地竖直界面——山崖与建筑的竖直界面重合。附崖根据道路、坡向与建筑的不同关系分为两种(图5):

上爬,建筑依附于崖壁上爬,遮盖一部分陡崖峭壁,可以有机地创造出激动人心的建筑景观。

下掉,建筑位于陡坡边,一般崖上外露1~2层建筑,而顺坡下跌若干层,主要是为了利用陡坡部分空间。

建筑贴附于山崖时,崖壁也可能作为受力面,折。其建筑形态特征是建筑整体形态或弯曲、或转利用崖壁的承载力和稳定性来承受建筑的荷载。附崖的处理手法充分利用了几乎不能建房的地段和空

折,并有起伏以适应地形或环境变化(图7)。

转折,当建筑场地位于道路转弯处或等高线急

间,对于提高建筑密度和节约用地具有重要意义。剧转向,而且基地尺度受到限制时,建筑平面也必

6.入地

入地是指建筑的局部甚至整体置于地面以

须急剧转折。

退让,在平整的场地上布置建筑时,

为了节约

城市建筑  主题专栏

建筑造价,建筑进行弯转以避开深填方区或不良地质区。

8.分联

下(图9):

掉层+利用地下空间,场地前后有城市主次道路,建筑裙房部分从较高城市次干道一侧往下

挑悬,为了减少占地,建筑高层部分架空层以上采用挑悬策略,挑出通长阳台和防噪声透明屏障;

弯转,建筑平面适应城市道路空间需求,采用了弯转处理策略。

2.接地策略的比较应用

在现代山地建筑中,针对同样的地形条件,往往可以应用不同的接地设计,建筑师应该对不同接地设计的效果进行综合评估(图10)。

重庆奥林匹克体育中心西区(住宅区)低于城市主干道30多米,坡度较大,在进行城市设计时,设计人员对这里的建筑接地形态进行了多方案比较。图中方案1,2是地形适应建筑的处理方式,

为了应对地形的限制,将建筑体量化大为小、层,从较低城市主干道的另一侧往下利用地下化整为零称为;通过建筑手段将分散的建筑单体连接起来称为。这两种手法常常配合应用,所以称为分联。其建筑形态特征是若干建

空间

覆土+架空,建筑裙房屋顶覆土以创造绿化景观,作为人流主入口广场。高层部分在裙房顶

筑接近并置,或将不同标高场地上建筑的上部体量架空以设置垂直交通节点和停车场;串联起来。这种手法在功能相关、用地受限的大型

并置,建筑裙房应用并置策略,综合建筑

山地公共建筑中应用,可以有效地节约建筑用地。防火分区以及内部功能分区需要,将建筑分为前后主要有两种情况(图8):

并置。结合建筑防火分区、建筑变形缝以及内部功能分区等要求,将大型建筑分成可互相接近布置的若干体量,体量之间的间隔可以成为通风和采光带,但建筑外部形态为统一整体。

串联。由于用地的限制或城市景观要求等原因,有时必须将功能较单一的大型建筑空间化大为小,布置在分离的不同标高的场地上,然后再通过建筑或廊道在建筑某一高度将这些独立体量串联起来。

两大部分。扩大两部分之间的建筑变形缝,同时建筑周边和场地的竖直界面分离,创造地下部分自然采光通风条件;

四、现代山地建筑接地设计分析

上述山地建筑接地策略的分类仅仅是为了方便理解,并不意味着它们之间是孤立无关的。在实际应用时,建筑师面对千差万别的环境条件,必须全面综合地进行分析,选择最合理的策略组合运用。现代山地建筑接地设计除了应考虑到利用地形、自然采光、节约造价、创造丰富山地城市景观等目的外,在湿热地区还需考虑通风散热及微气候组织。

1.接地策略的综合应用

现代建筑空间大型化、公共化的趋势,为各种接地处理策略组合应用于同一建筑形体或空间提供了可能性。

重庆市急救中心门诊住院综合楼在原高层大楼近旁建造,建设基地仅有14 000m2,而建筑面积却达到70 000m2,而包括了一个综合性医院的所有功能,因此用地十分紧张。由于城市景观需要,建筑不能向空中发展,只能水平展开以避免遮山挡水。方案通过多种接地策略的综合运用,较全面有效地应对了各种限制条件。其接地设计策略分析如

案1采用高切坡筑台的接地策略,方案2则采用高填方筑台的接地策略;方案3是建筑适应地形的处理方式,采用了吊脚和架空的接地策略;方案4则是建筑和地形互动适应的处理方式,采用了爬坡加架空的接地策略。各种方式的优缺点比较,如下表所示,显而易见,方案4的综合效益最好(表3)。

表3 不同接地策略应用效果比较(资料来源:作者总结绘制)

方案序号接地策略优  点缺  点

高切坡,大量挖方,大面积锚杆式混

方案1高切坡筑台可获得较多吊层建筑面积凝土挡墙,吊层朝向挡墙的空间环境质量差。

方案2高填方筑台对原地貌干扰小

大量填方,较高重力式挡墙,所得建筑面积较少

方案3吊脚加架空对原地貌干扰小

土石方量少,下部倾斜基面环境条件差,不便使用,所得建筑面积仅略多于方案2

五、结语

尽管传统的山地民居承载了山地区域劳动人民当时当地应对山地地形条件的丰富经验,但是并不代表地域性建筑的全部,本文虽然结合现代实际情况对传统山地建筑接地进行了总结,仍然难以涵盖接地策略的全部,需要进一步深入研究。我们应该赋予地域性建筑动态发展的内涵,在充分总结前人

科技的进步和先进的理念,创造具有时代特点的新型地域性建筑。

方案4

爬坡加架空

居住环境质量提高

3 卢济威,王海松.山地建筑设计.北京:中国建筑工业出

参考文献

1 唐璞.山地住宅建筑.北京:科学出版社,1994

版社,2001.2

4 戴志中.山地旧城环境中的高层建筑创作.城市建筑,2005(7)

经验和研究成果的基础上,结合现代社会的需要、2 李先逵.古代巴蜀建筑的文化品格.建筑学报,1995(3)

 

 

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