建筑工程項目設計之山地建筑設計研究

閆銳

（呂梁市城鄉規劃設計院，山西 呂梁 033000）

1 山地定義及山地建筑的文化內涵

1.1 山地定義

山地是地形的其中一種，平均海拔一般在500m以上，地表起伏非常大，還伴隨著溝谷丘壑懸崖瀑布等復雜的地形地貌。而且山地又區別于單一的山脈，山地并不是一個單獨的存在，它可以說是高原與山嶺、盆地等的組合，構成形式錯綜復雜，地面結構此起彼伏。山地的表面形態非常奇特甚至可以說是樣貌呈多樣化發育。

1.2 山地建筑的文化內涵

文化是人類社會歷史發展過程中物質財富和精神財富的總和。它是生活的行為或標準。建筑作為地域文化的載體，具有很大的藝術容量和很強的藝術表現力，它可以反映特定文化環境下的群體心理。就宏觀而言，建筑是時代的圖景。它是高度集中的藝術、文化、科學和技術。建筑反映了不同時期、不同地域文化的現代性、民族性和地域性。引用我國當代著名建筑師梁思成的一句話：“建筑是人類最宏偉、最復雜的創造。因此，它所代表的民族意識形態和藝術更加突出、更加強大、更加重要。”就媒介而言，建筑的綜合性足以代表一個國家或一個民族的形象。例如，天安門可以代表中華民族和中國、金字塔可以代表埃及、艾菲爾鐵塔可以代表法國、悉尼歌劇院可以代表澳大利亞、克里姆林宮和彼得大帝的雕像可以代表俄羅斯等。它們都與構建豐富的文化內涵有關。從微觀上看，具有獨特民族風格的建筑，是民族的永久身份。

2 山地建筑的設計理念與要求

2.1 設計理念

山地建筑的設計要根據山地的基本特征來設計，任何事物的改造都要符合其自身的自然規律，人們不僅不能直接地改造自然，而且也不能違背自然發展的客觀規律，要在與自然界和平共存的基礎上去加以改進。

2.2 設計要求

為了能夠更好地保護地形，保持原有的地貌景觀不受破壞，減少原有動植物的生存空間受到的影響，我們積極提倡減少接地“的接地形式；眾所周知，山地地形通常情況下都有很大的高差，為了能夠更好地把這種地貌景觀變成資源開發優勢，我們的建筑設計積極提倡使用”不定基面的設計原理，以此來形成山地地形所具有的獨特的空間定位形式；設計的本身就是為了能夠更好地為人們所使用，與環境相融合，山地建筑的設計離不開與環境的相互滲透、相互適應，在這樣的基礎上我們的設計就要與環境相“共融”，真正做到物中含情，景物相融的境界。

3 山地規劃要求及山地建筑的基本形態

3.1 山地規劃要求

山地規劃項目首先要平整場地，為了經濟合理，平整場地就有挖方和填方，盡量讓挖、填方平衡。填方深度比較大的位置就不適合比較重要的建筑物，一般把建筑及重要項目布置在場地挖方的位置，道路、綠化等布置在填方位置。因挖方位置土質通過常年累月沉積而成，比較穩定，修建建筑物時地基經過專業處理就可以修建。如果把比較重要的建筑物建在填方深度比較大的位置，填方質量很難保證，地基處理成本高而且比較復雜，修建建筑物后容易發生不均勻沉降，對建筑物造成破壞且不好修復，有的甚至會造成事故。在呂梁就有一所民營中學選址在山地，餐廳就建設在土方回填位置，不到一年就有了不均勻沉降情況，墻體出現裂縫，而且隨著時間的推移裂縫越來越寬。最后考慮到學生的安全問題把該餐廳拆掉，另選合適位置重新修建餐廳。所以一般把道路、綠化等受地基沉降影響不大的工程建設在挖方位置，即使地基有沉降現象也不會有太大損失。

3.2 山地建筑基本形態

目前，山地城鎮建筑物的形態特征主要有以下三個方面。首先，建筑試圖保持原有的地貌和植被在地球表面，有效保護景觀；其次，建筑物合理利用地形高差和地形坡度，并根據表面層數的增加設計階梯布局。然后在建筑中形成不同立面的樓層；最后，建筑能夠滿足功能空間劃分的需求，并且建筑風格可以與山體形態相協調。相應的建筑造型表現形式分為三個方向：①注重原始山地環境的保護，強調建筑與山地的融合；②是建筑與山地相結合，設計出符合山地環境的景觀；③強調建筑功能分區與山體的有序結合。

4 山地建筑的設計方法

4.1 建筑選址

良好的選址在極大程度上決定了建筑的使用品質。建筑選擇一般遵循“負陰抱陽、背山面水”的總體原則，在具體選擇時，應詳細勘察區域內地形地貌，注重建筑與周邊環境的融合，既要保證建筑采光面積大且時間長，也要兼顧風水及文化理論。我國地處的經緯度決定建筑采光以朝向為主，特別是在山地地區，建筑坐落于山地南坡，不僅日照間距更小且日照充裕，而且冬季可以阻擋寒風入侵，夏季可以享受清風涼爽，實現冬暖夏涼，符合現代節能環保理念。

4.2 建筑布局

山地建筑布局有行列式組合、圍合式組合、重復組合和對比組合四種形式，其中以行列式組合最常用。針對山地與丘陵的斜坡地形，行列式組合可靈活利用地形高差，有效聯系建筑結構與等高線，可垂直、可平行、亦可交錯分布。基于實際施工難度的考慮，結合地形起伏情況，在等高線密集處（坡度陡峭），建筑物設計可沿等高線布置；在等高線稀疏處（坡度緩和），建筑物垂直等高線布置；而在等高線適中處，則可采用斜交等高線的布置方式，如此可使建筑物同時滿足空氣流通、陽光照射等條件。也可綜合采取上述的布局方式，具體視情況靈活設計。

4.3 設計內容

山地建筑總體設計模式語言設計豎向設計、道路設計、環境設計和接地方式設計四方面內容，其中接地方式設計最能彰顯山地建筑特色，故本文以此為論述對象進行設計過程分析。接地方式設計主要包括填筑、懸挑、架跨、附崖等形式，具體如下：

4.3.1 填筑設計

填筑設計根據地形特征，采用凸挖凹填的原則對場地進行平整，最終使建筑底界面與場地水平基面完全重合。

（1）提高勒腳。當山地坡度不大時，場地平整可采用提高建筑勒腳的方式，如此可以減少地表破壞，達到保護周邊自然環境和穩定自然生態的效果。但需注意的，提高勒腳方式只適用于坡度較緩地區，而當坡度大于40%時，可能會因增加兩層勒腳而提升難度，故不采用。

（2）修筑平臺。即對場地進行開挖回填并夯實后形成平臺后，再修筑建筑物。在設計過程中，需合理規劃填挖地塊，由于挖方區域地基自身穩定性好（基本無沉降）且承載力高，對重要和自重較大的建筑可設置于此。對于填方區域，鑒于土體穩定性較差且必然會發生沉降，因此需做坡面防護，確保土方平衡。修筑平臺適用于建筑占地較小且10%～20%的坡度情況，設計過程需避免高筑臺和高切坡的出現，同時為防止大開挖對山地環境造成影響，可結合實際高差采用分層筑臺的方式。

4.3.2 懸挑設計

在場地有限且山地陡峭、零碎有限及地形復雜情況下，為獲取建筑物更大的使用空間，可將建筑整體或局部某端無支撐懸空。懸挑設計包含出挑主體空間和出挑輔助空間兩種形式，其中前者是將建筑主要空間懸挑，視覺沖擊效果明顯；后者則是懸挑樓梯、走廊與陽臺等輔助空間，以營造特殊建筑形象和效果。

4.3.3 架跨設計

架跨是以多支點方式將建筑整體或部分架空，使其與地表分離。該設計方式靈活性（支柱可根據實際情況調整）與適應性表現較強，無須對原地貌進行大面積處理，符合現代環保理念，特別是在懸崖峭壁、臨河坡地和陡坡地形，應用優勢突出。架跨設計包含架空、吊腳和跨越三種形式，其中架空是通過支撐將建筑整體與地面分離，典型的以干欄式房屋為例，其不僅有利于通風防潮，而且使建筑整體結構輕巧靈動；吊腳是將建筑部分與地面分離，而另一部分與地表融合，仿佛建筑生長于山地一般；跨越主要應用于鴻溝地形，使不同部分建筑底面通過跨越可實現完整統一。

4.3.4 附崖設計

附崖設計是以崖壁為受力面，在接近90°的懸崖峭壁上，通過豎向處理方式，使建筑物依靠崖壁的自穩性和承載力來貼附于其上，具體分為上爬和下掉兩種方式（見圖1）。上爬是建筑部分遮蓋崖壁，使建筑與山地肌理相融合，二者保持同一傾斜態勢，典型以山西大同懸空寺為例；下掉則是在崖頂外露1～2層建筑后，其余與上爬同理順勢設計。

圖1 建筑附崖設計

除此之外，山地建筑接地方式設計還包括掉跌、入地、彎轉和分聯等形式。

5 結語

山地建筑設計是我國建筑工程的一種代表，其發展代表了我國工程設計的進步，而在具體設計時需要多方配合，既要有建筑設計師的參與，也要有施工團隊的配合。在山地建筑設計中，要注意克服不同環境、不同季節、不同地形的不同問題，合理選擇技術和理念進行山地建筑設計。