建筑工程中地形高差處理設計思路分析

陳國強

(華林中創建筑規劃設計有限公司，山西 太原 030027)

隨著我國基礎設施建設的快速發展，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，在此類地形中進行設計會受到諸多限制條件的制約，同時，由于地勢高差大，可以創造出更為豐富的建筑空間關系。如何合理的進行高差處理，減少土方工程量，協調周邊環境，滿足建設需求，成為設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，位于大學校園內部，大學依山而建，校園內整體地勢高差較大。

1．2 案例用地現狀分析

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，西高東低的態勢，用地四邊緊鄰校園內部現狀道路，北側道路東西相差6 m，坡度為3%;南側道路東西相差3 m，坡度為1．5%; 西側道路南北相差10 m，坡度為7．7%;東側道路南北相差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 案例設計任務描述

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、工程基礎實踐區、教學用房、實驗室、辦公室等。

1．4 案例設計難點

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系是本次設計的難點。

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

2 項目設計原則

1) 以周邊道路標高為設計基準，擬建建筑主要出入口、室外場地、場地內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) 結合場地自然地形坡度，減少土方工程量，降低建設成本，擬建建筑布局順應地勢高差變化，盡量減少土方開挖[2]。3) 與周邊環境協調，擬建建筑建成后場地應該與周邊環境協調，盡量減少大面積擋土墻出現，避免與周邊環境發生割裂，避免銜接過于生硬。

3 項目設計思路及方法

3．1 化整為零

我們傳統認知的工程實訓中心是一個類似生產廠房的集中式建筑，集中式建筑可以創造大的建筑空間以滿足生產實訓的需求，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，很難協調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設置獨立的出入口，從而實現各自體塊與自己相鄰道路標高的順暢銜接。

然后通過適當的設計手法將各個體塊再有機的整合到一起，實現功能空間的互通。

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車間，一類是可以在有柱空間內進行分隔的教學、實驗、辦公用房。再結合地勢高差，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系在一起，再通過連廊將功能聯系更為緊密的兩個多層教學用房聯系起來(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%，按照豎向設計原則，宜采用臺地式設計，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關系，便于建筑兩側設置出入口，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 的北側設置其主要出入口，與北側道路就近銜接，在體塊B 的北側設置其主要出入口，與北側道路就近銜接，在體塊C 的西側設置其主要出入口，與西側道路就近銜接。

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，各主要出入口設計適當的室內外高差，在設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，在次要出入口，適當提高室內外高差，然后再結合出入口的室外部分到道路之間的距離適當設定一定坡度來繼續消化一部分高差，從而緩解場地內部的高差。

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

圖5 總平面圖

3．7 首層架空設計

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

4 設計要點

4．1 場地分析

拿到設計基礎資料后，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計，臺地劃分除考慮自然坡度的因素還應結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，如有近期規劃道路，應以規劃道路設計標高為設計依據。

4．2 建筑布局

根據建筑功能需求分析，在能夠滿足使用要求的前提下，建議優先選用分散式布局，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 設計臺地

根據場地自然坡度大小，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關系[3]。

4．4 環境協調

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。這樣有利于場地內環境與周邊環境相協調。

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院的問題，同時也可以豐富建筑空間，使建筑與環境之間形成良好的對話。

5 結語

在建筑工程設計中，遇到地形高差較大的地形，應以人為本，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造豐富的建筑空間，使其成為項目的特點和亮點[5]。