吳義學 艾奕康設計與咨詢(深圳)有限公司上海分公司
場地的豎向設計是場地設計的重要組成部分,與相關設計以及整體布局設計密切相關。在研究場地地形的使用和改善時,有必要充分整合建筑布局,充分利用當前地形條件,注意場地與相鄰場地和道路之間的關系,以及根據當地情況進行場地的豎向設計。場地合理規劃豎向設計,可以有效減少土方量的同時,也可以節約施工工期。
場地規劃和設計通常是指單個建筑物或小組建筑項目,建筑設計中的場地范圍通常是指狹窄的場地范圍,這是在單個建筑項目或小組中定義的[1]。一般而言,基本建設項目的總體規劃設計是根據建設項目的使用功能,規劃和設計條件,基地內外的現狀以及基礎設施的現狀,人為的組織場地各個組成部分之間的關系的活動。
場地設計的主要目的是使場地上的所有元素,特別是建筑物和其他元素,通過設計形成一個有機的整體,充分發揮設施的作用,并使基地的使用達到最佳狀態,這樣才能充分發揮土地利用,節約土地和減少浪費的好處。
民用建筑場地規劃和設計主要針對非特定的建筑場地,例如學校,住宅,購物中心,辦公樓,劇院和博物館等。場地規劃設計是一項綜合性多學科的業務,旨在解決民用建筑基地的相關矛盾,以期達到良好的場地使用條件。因此,無論是工業建筑還是民用建筑,目前都受限于相關規范條文,場地設計過程是設計師主觀和客觀現實的真實反映,也是民用建筑建設的重要基礎,場地規劃設計除了受到建筑物的外部形象制約外,還受到建筑功能和與環境的關系的制約,場地設計還包括現狀分析,總體規劃,交通規劃,豎向設計,管道鋪設,環境綠化,技術和經濟等[2]。
場地規劃設計意味著在規劃設計中必須充分考慮各個方面的相互關系。同時場地規劃設計內容較為廣泛,需要設計人員的總體綜合協調能力較強,才能較好滿足場地規劃的需求。
場地豎向設計,與地形和總體布局設計緊密相關,并且密不可分。在考慮地形使用和規劃的場地轉換時,有必要考慮豎向使用功能的總體規劃和要求,在規劃設計和實施過程中考慮和處理各種矛盾問題,以確保合理性和經濟性。場地的豎向設計對于降低項目成本和加快建設非常重要,相反,場地不合理的豎向設計將無助于使用,并會增加項目成本,造成浪費,并為將來的使用帶來很多隱患。通常認為,在平坦場地上進行豎向設計要比在山區進行設計簡單得多,甚至可以忽略不計。
民用建筑的場地豎向設計與一般的豎向設計有一些相似之處,但同時也有其自身的特點。如今,許多設計機構認為民用建筑通常位于相對平坦的地形上,這比丘陵地區的豎向場地設計要簡單得多,但事實并非如此。建筑場地的豎向設計需要一系列的設計和施工程序,并且必須考慮許多細節,由于許多設計院對這些問題沒有給予足夠的重視,在計劃項目時,他們只考慮了配置的要求,而沒有對豎向設計給予應有的重視。
然而,由于缺乏足夠了解并且不熟悉建筑物的周圍條件,造成設計與實際需求不一致,這種現象在設計中很常見,設計時應綜合考慮以下幾點。
首先,必須滿足建筑物、構筑物和建筑物圍護結構,道路交通、廣場、各種活動場所、綠化場所、場地排水設施、外部管道規劃、建筑物圍護措施的要求,以及場地維護,跨領域要求例如措施和傳導措施,環境和景觀改善[3]。
第二,綜合考慮防洪,排澇,開挖工程,工程造價等因素,通過合理利用和改造自然地形,確定建筑物,構筑物和建筑物圍護結構的設計高度。
第三控制各種活動的道路交通,廣場和場所的高度,水平坡度和縱向坡度。
第四,控制景觀場地的高度,排水坡度和坡度方向。
第五,上下坡度及現場排水設施的排水情況。
(1)確定設計場地形式。場地豎向設計中的重要內容是確定建設用地的起伏形狀,主要目的是適當調整建筑項目的自然地形,使其與建筑要求和建筑規劃兼容,在特定的設計過程中,設計用地的形狀主要取決于建設用地現場地形的變化方向和坡度值的大小,當民用建筑屬于一個坡度且地形坡度值比較接近時,可以設計場地,當自然地形崎嶇不平時,可以將其設計為雙坡度或多坡度,也可以臺地與坡地相結合的方式。
(2)確定設計場地坡度。具體來說,在土建工地的縱向設計過程中,必須注意土地坡度的設計。具體而言,在設計斜坡的過程中,主要原則必須適合雨水和污水調節的需求,同時,在設計過程中,確定了局部暴雨的強度,場地結構的形狀和場地材料,確保設計的坡度滿足排水機構的需求,并且不沖刷場地。一般來說,在平坦場地設計中,最小斜率宜為0.5%,在特殊條件下,最小斜率也可以為0.3%,如果采取特殊措施,坡度的設計可以小于0.3%,一般坡度不超過5%,最大坡度不建議超過8%。
(3)確定設計場地標高。所謂的設計場地標高主要是指由場地的豎向設計組成的設計場地控制高度,場地高度的設計非常重要,它直接決定了特殊地質條件下的工程造價,例如海灘、澇災地區、山區、復雜的地質等[4]。
在特定的設計過程中,應將防洪,排水,土方工程和地下水位與環境景觀元素等充分整合,進行科學計算,并獲得科學合理的場地高度。
(4)確定設計場地與自然場地連接方式。達到自然場地設計后,將在設計場地和周圍自然地形之間形成一定的步驟,面對這種現象,在縱向設計過程中,必須科學確定兩者之間的聯系,以保持土壤和巖石的穩定性。
在特定的設計過程中,通常使用諸如邊坡和擋土墻的方法進行處理。當使用側斜坡作為兩者之間的鏈接時,該斜坡必須具有恒定的斜率,坡度以高度/寬度的值表示,該值直接決定坡度的寬度和工作量[5]。
隨著城市經濟建設速度的加快,許多項目在建設過程中不符合七通一平的建設標準,此類項目的創建通常比規劃和設計周圍的道路要快,這種現象是不合理的,但實際上是不可避免的[6]。不論平坦場地或坡地場地,都必須進行豎向設計,給出建、構筑物的設計標高,進行場地排雨水設計,使工廠總圖布局與地形密切配合,以便做出優秀的場地規劃布局和工廠總圖設計。
城市規劃與項目建設之間的相互依存受到限制,但兩者之間也存在矛盾,項目的建設應考慮城市的總體規劃,但是城市在規劃和設計時應盡可能考慮土地的使用以及需要實現的目標。通常場地的豎向設計應考慮以下幾點。
(1)地形圖的比例。地形圖的比例控制在1∶500~1∶1000之間,等高線應在合理的范圍內進行定義,網格應記錄豎向和水平坐標,并描述地質條件和周圍地形。
在山區設計項目時,應在現場考慮排洪問題,應準備一張地形圖,比例為1∶2000~1∶10000,施工現場的地質條件包括很多方面,主要目的是了解項目建設周圍的地質特征,例如沼澤,丘陵,滑坡,裂縫等[7]。
(2)場地排水防洪設計。在設計之前,有必要了解項目現場的降雨,施工現場的地表水排放方向,城市雨水管網接入點的位置、降水強度、河流水位的變化,雨水管道的半徑等[8]。雨水的排水影響是否附近的農業灌溉點,對于洪災威脅較大的地區,要著眼于當地的水文條件和設計,完善洪峰峰值,變化,降雨頻率,洪泛程度等,并根據氣候和地質條件進行合理的設計,以確保場地的豎向設計相對應[9]。
(3)填土土源與棄土地點選擇。在土方工程不平衡的地方,必須首先弄清土壤來源。當坑的數量很大時,應確定開挖和棄土的位置。
獲取基本數據后,有必要了解當前情況,規劃場地并進行場地調查。深入了解場地的地形,形態和周圍環境;同時,與有關部門共同弄清最新的地形圖數據,并在充分了解相關數據的基礎上,根據總圖的規劃和編制,分析建筑物與公共設施之間的高度關系[10]。
充分利用地形并減少項目的填充和挖掘;根據自然地形說明建筑物與道路之間的垂直關系,并做好場地的地面排水;同時現場道路和當地道路有機地聯系在一起,以充分確保交通順暢和舒適。場地的垂直設計是在項目建設中實施的,但通常只顯示場地要點的高度。但是,如果不進行詳細分析以及場外復雜的環境條件,則對場地條件的完整解釋可能會導致不合理的投資,土地的經濟使用以及場地的不合理使用。
棄土填筑必須按照填土順序要求進行填筑,棄土時,形成內高外低的坡勢,避免降雨時在棄土場內部形成水洼地。填土時,進行分層填筑,填筑一層,碾壓一層,保障填鋪厚度和碾壓密實度。在設計時,需要全面分析各種主要數據和規劃問題,關聯總體項目規劃設計和場地使用功能的特點,規劃和設計場地的高度,以降低項目成本,提高經濟效益并實現保護-面向城市的可持續發展[11]。
綜上所述,民用建筑場地豎向設計是建筑工程設計的重要組成部分,但是由于豎向設計的復雜性,在具體的設計過程中必須綜合考慮許多影響因素,并根據數據進行場地豎向設計,以促進民用建筑工程的順利進行。