房屋建筑設計的基本原則及設計要點探討

李軍

（貴州大學勘察設計研究院 貴州省貴陽市 550025）

前言

在資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設不斷推進的今天，以人為本、綠色環(huán)保、結構適用正逐漸成為我國房屋建設設計領域所關注的重點，綠色建筑也因此大量涌現(xiàn)，而為了在這一現(xiàn)狀下進一步提高房屋建筑設計水平，正是本文圍繞房屋建筑設計基本原則及設計要點開展具體研究的原因所在。

1 房屋建筑設計的基本原則

1.1 以人為本原則

房屋建筑設計需結合以人為本原則，該原則下的設計需尊重房屋使用者的生理心理需求，房屋建筑設計的個性化也將由此得到保障，為規(guī)避小孩攀爬設置的室外防護欄便屬于典型的以人為本原則應用。為滿足人們生活水平不斷提升對房屋建筑提出的更高要求，房屋建筑設計必須建立在充足的信息支持下，并同時考慮建筑的位置、交通、采光、朝向，即可較好提升房屋建筑的個性化程度，業(yè)主的需求也需要在這一過程中得到重視，因此設計師必須與業(yè)主開展深入的溝通、交流，由此改善和條件房屋建筑設計的細節(jié)，即可進一步提升設計質(zhì)量[1]。

1.2 綠色環(huán)保原則

為滿足資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會創(chuàng)建需要，房屋建筑設計必須遵循綠色環(huán)保原則，以此實現(xiàn)人與建筑的共生，建筑的可持續(xù)發(fā)展也將由此實現(xiàn)。為實現(xiàn)人與建筑的共生，必須盡可能降低房屋建筑對周邊環(huán)境的影響，并設法使建筑較好融入當?shù)刈匀簧鷳B(tài)體系。而為了實現(xiàn)房屋建筑的可持續(xù)發(fā)展，設計師則需要重點關注當?shù)鼗镜纳鷳B(tài)過程和生命維持系統(tǒng)保持，并以此實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。值得注意的是，房屋建筑設計的綠色環(huán)保原則貫徹必須設法解決可持續(xù)發(fā)展場地、有效利用水資源、能源和環(huán)境、材料和資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等問題，這些問題的解決與否直接影響房屋建筑的綠色環(huán)保性能。

1.3 安全保障原則

在房屋建筑設計過程中，設計師還需要遵循安全保障原則，以此保證房屋建筑設計的安全性和穩(wěn)定性。結構抗震設計屬于房屋建筑設計的重要組成部分，該設計便需要遵循安全保障原則，由此賦予房屋建筑長時間內(nèi)抵御一定強度地震的能力，即可有效提升其安全性能，因此房屋建筑設計必須合理選用減震措施、隔震措施[2]。

2 房屋建筑設計的要點總結

2.1 全過程設計

為保證房屋建筑設計質(zhì)量，全過程設計的開展需要得到重點關注，以上文提到的綠色建筑為例，全過程設計的開展可依次進行前期策劃、方案設計、初步設計、施工圖設計、建造后再設計，各環(huán)節(jié)設計要點如下：①前期策劃。該環(huán)節(jié)設計需咨詢當?shù)鼐用褚庖姡⒖紤]房屋建筑是否能夠最大化能效發(fā)揮，建筑的密度、混合型發(fā)展可能性、對周圍環(huán)境的威脅、與周圍建筑環(huán)境的一致性也需要得到設計師重視。為保證前期策劃質(zhì)量，必須重點做好信息共享并以此開展前期策劃的動態(tài)評估，評估可圍繞能源消耗變化、建筑使用率、居住成本等指標展開。②方案設計。方案設計環(huán)節(jié)需重點關注自然條件利用、長遠消耗進程計算、材料回收再利用、水資源節(jié)約等要點，而在具體的房屋建筑設計構思中，傳統(tǒng)的鄉(xiāng)土建筑、建筑仿生學、生物氣候地方主義等均可以稱為設計的切入點。以原生窯居為例，其具備的厚重被覆型結構、簡潔規(guī)整的空間布局、背風向陽、節(jié)約土地、屋頂種植、生活用能多級利用、鄉(xiāng)土材料、民俗裝飾、鄰里互助、生態(tài)和諧等特點均可用于房屋建筑設計，房屋建筑的綠色性能可由此實現(xiàn)長足提升。③初步設計。初步設計環(huán)節(jié)需關注能源使用的減少、建筑標準與綠色策略的權衡、可再生與循環(huán)材料的使用、綠色效應、整體生態(tài)效益等要點，并結合房屋建筑設計選擇設計方法，如多工種協(xié)同工作的綠色建筑設計方法。在多工種協(xié)同工作的房屋建筑設計中，設計師負責提出建筑方案，房屋建筑的結構設計以及水、暖、電等系統(tǒng)設計均由土木工程師和其他專業(yè)的工程師負責，通過專業(yè)化分工，即可真正打破各專業(yè)之間的隔閡，房屋建筑的設計質(zhì)量自然可得到較好保障，這一協(xié)同設計的開展需得到計算機的支持。④施工圖設計。施工圖設計環(huán)節(jié)需關注材料利用合理性、施工隊土壤的侵蝕、場地保護方案、相關標準與規(guī)范、廢棄物的管理、施工保健和安全等內(nèi)容，綠色施工原則必須在施工圖設計中得到較好貫徹，同時還需要重點關注綠色建筑的建造方式。不同于按部就班的使用立柱和橫梁搭建房屋建筑，綠色建筑施工更多時候會結合自然規(guī)律的可生長性，這種情況下的施工圖設計必須關注房屋建筑的可生長性、更新性。以斯特林約翰遜的樹屋工程為例，作為蘇格蘭地區(qū)的典型綠色建筑，該建筑的施工圖設計充分考慮了融入所處的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，這不僅有效降低了材料和能耗的節(jié)約，并實現(xiàn)了完全的自養(yǎng)自給，這使得該房屋建筑的構建、使用、廢棄環(huán)節(jié)均不會對當?shù)卦猩鷳B(tài)圈造成較大影響，配合“春筍建筑法”，房屋建筑的綠色性能得到了更好保障。⑤建造后再設計。在房屋建筑建造完成后，設計師還需要根據(jù)其使用模式、生命循環(huán)與再利用，如廢棄混凝土、廢棄瀝青混凝土、廢磚、廢棄玻璃材料、廢棄木料、廢棄塑料、廢棄橡膠材料的再利用，配合貫穿于整個設計過程的動態(tài)評估，全過程設計便能夠更好服務于綠色建筑的設計[3]。

以某地S房屋建筑為例，該建筑屬于典型的綠色建筑，總建筑面積、高分別為4585m2、23.85m。在具體的房屋建筑設計中，設計師重點關注了節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用四個方面的設計，配合佛甲草種植屋面系統(tǒng)、40%以上空洞率的植草磚、80mm厚擠塑聚苯板屋面、PA斷橋鋁合金LOW-E中空玻璃外窗材料、雨水回滲與集蓄利用系統(tǒng)、高性能混凝土與砂加氣砌塊、光導管技術，S房屋建筑的綠色性能得到了較好保障。此外，該房屋建筑設計還利用了BIM技術，由此開展的不同時刻下房屋建筑被遮擋情況分析，最終為室內(nèi)光設計提供有力依據(jù)。

2.2 抗震設計

房屋建筑的抗震設計需重點關注減震措施、隔震措施的應用，具體應用方式如下：①減震措施。借助建筑物以外部件增加阻尼屬于減震措施的基本原理，地震能量由此即可在傳遞過程中實現(xiàn)較大消耗，設計師應在建筑變形較大部位設置減震消能部件。為保證房屋建筑抗震性能，房屋建筑的外部環(huán)境必須得到有效利用，上文涉及的綠色建筑設計理念也能夠用于消能部件布置優(yōu)化、結構主軸方向確定。②隔震措施。基礎隔震、地基隔震、層間隔震均屬于常見的房屋建筑隔震措施，設計師必須結合房屋建筑及所在地實際合理選擇隔震措施，如基于夾層橡膠墊隔震裝置、混合隔震裝置的基礎隔震便能夠有效提升房屋建筑的抗震能力。

以某地32層塔樓建筑為例，圖1為該建筑的剖面圖，該建筑的場地類別為Ⅱ類、地面粗糙度為B類、高度為99.75m，抗震設防烈度為Ⅷ度。結合“小震不壞，中震即用，大震可修”原則，設計師采用了地下室直接支承構件、水平隔震溝、水平隔離縫保證房屋建筑的抗震能力，在26個天然橡膠支座與鉛鋅橡膠支座、600mm的設備管線防碰撞寬度、柔性材料填充的20mm水平隔離縫支持下，該房屋建筑抗震水平最終得以滿足實際使用需要。

圖1 32層塔樓建筑剖面圖

3 結論

綜上所述，房屋建筑設計需遵循多方面原則，在此基礎上，本文涉及的前期策劃、方案設計、初步設計、施工圖設計、建造后再設計、減震措施、隔震措施等內(nèi)容，則提供了可行性較高的房屋建筑設計路徑，而為了更好提升房屋建筑設計水平，BIM技術、全壽命周期理念的應用必須得到重視。