山地建筑與自然環境融合的設計實踐
——以柘榮縣文化藝術中心項目為例

林順福

(福建省建筑設計研究院有限公司，福建 福州 350000)

0 引言

福建素有“八山一水一分田”之稱，山地、丘陵占全省面積的80%以上。近年來隨著工程建設蓬勃發展，條件優越的建設平地資源日益稀少，加強山地建筑設計研究具有重大的實踐意義。

一個好的山地建筑設計，應尊重地形地貌環境，減少土方量，降低總體造價，與自然環境融合，為人們提供一個與大自然親近的機會，可以讓人們感受清新、靜謐的環境。麥克哈格長期對大自然的演進規律和人類的認識進行了理性的研究，并根據人與自然之間不可分割的依賴關系，提出了“設計結合自然”的觀點，主張人類應該采取與自然合作的態度,而不是與自然競爭或者試圖征服自然[1]。我國傳統建筑文化特別強調“天人合一”的人文觀念，崇尚自然，因地制宜，依山傍水，盡幽居之美。本文利用山地建筑場地設計、交通組織、接地形態、山屋共融等策略，以期為山地建筑設計提供參考和建議。

1 山地建筑設計的總體要求

山地建筑是一種結合山地地貌特征，依照坡度差異進行建筑布局，形成錯落有致的效果，使建筑與山地自然景觀相協調的建筑形態[2]。此類建筑常建設在山地坡段上，依山而建，順應地形。每個山地都有特有的地質條件，復雜的地形地貌，脆弱的生態環境，在賦予山地建筑形態獨特魅力的同時也給建筑設計帶來了難題。

山地是一個相當復雜的生態系統， 地形地貌是形成山地結構和功能以及各種生態現象和過程的最根本因素[3]。地形地貌取決于山地建筑所處的山地地表形態，山位、山勢、坡度等構成了復雜的地形地貌。在設計過程中要充分尊重地形地貌，合理組織場地標高、道路交通、建筑朝向，做到因地制宜、充分利用建筑所處的地形地貌展開設計，創造出建筑與山地自然環境相協調的建筑形態。山地建筑雖具有生態環境優美，自然景觀獨特的優勢，但生態環境極為脆弱?，F代化建筑開發活動給社會生活帶來極大的便利，也會給大自然留下了極大傷害。因此，與大自然和諧共處的呼聲越來越高。建筑設計活動應巧妙利用所處的自然環境，使建筑與其所處的環境相融合，成為自然環境中的一部分，維護山地生態平衡。

2 設計策略

相對于平原建筑，山地建筑多了自然因素的影響，應充分利用山地這一特殊條件，強化有利因素，提高山地建筑設計的品質，打造頗有特色的山地建筑。各地的山地環境千變萬化，采取的策略也各不相同。但是設計過程中所遵循的原則萬變不離其宗，即減少對自然生態的破壞，營造良好的人居環境品質，強調與環境融合，實現與自然環境和諧共存。

2.1 場地設計

山地建筑相對于平原建筑存在更多的不可確定性。在具體設計中，建筑設計師對現有地形資料梳理，親自到現場勘查，以全景模式了解用地情況，獲取地形地貌現實感觀的第一手資料，并結合地質水文氣候材料，明確場地開發難度。總體的設計原則就是依山就勢，因地制宜，強化有利因素，弱化不利因素。

在山地坡度變化較為平緩、建筑密度低的場地，采用化整為零的設計手法，把建筑拆分為若干個小單體，這些小單體依山就勢設置在不同的等高線上，通過臺階及連廊連接各個小單體(見圖1)。這種化整為零的設計手法在弱化建筑體量對山體輪廓影響的同時，避免了大量土方工程。小單體的建筑有機組合，坐落在不同標高上，塑造一種氣質獨特的建筑空間。

圖1 小單體設計示意圖

當建筑平面功能要求需要一個完整的大空間無法拆分，則可合理整合場地高差，按照標高合理劃為若干個臺地，每個臺地上分別設置獨立的交通系統，利用臺階、坡道將各個功能平臺相連接(見圖2)。在體現出錯落有致的建筑效果的同時，各個區域相對獨立互不影響。

圖2 劃分臺地設計示意圖

在實踐中，不管是化整為零的小單體還是互不影響的大臺地，在不破壞自然環境的大前提下，可以根據建筑功能需求單獨或結合使用。這樣既可以解決山地建筑高差問題，又創造了錯落有致的山地景觀，使建筑和景觀具有層層錯落的空間層次，形成步步有景、步移景異的景觀特色，拓展了人、建筑與自然對話空間。

2.2 交通組織

交通組織是山地建筑設計的一大難點，由于山地建筑地形復雜，高差比較大，坡度常常超過汽車的上坡極限坡度，不特殊處理難以滿足汽車車道坡度要求。當場地空間較為寬敞時，為了降低汽車坡道的坡度，通常采用順應地形等高線，這樣可以基本貼近地形，減少對原有地形地貌的破壞。當場地空間較為急促，通常采用迂回“之”字形爬坡，增加道路的長度，減少坡度。在設計過程中，應充分考慮總體地形地貌，因地制宜，順應地勢，避免對原有地形的破壞。

2.3 接地形態

對于山地建筑單體，最復雜的就是建筑的接地形態。應對剖面進行深入的分析，根據建筑功能需求采取合理科學的接地方式。建筑的接地形態一般如下。

①首層架空。建筑底面與基地表面脫開，通過結構柱與山體接觸，由柱子承擔整個建筑的荷載。架空對地形適應性很強，對地表影響較小。首層架空可以保證景觀的完整性，以及對部分灰空間進行延展，還有利于建筑通風防潮,在形式上也較為靈動輕巧。

②吊腳樓。建筑底面與山體表面部分接觸,另一部分的底部用結構柱子支撐形成局部架空。吊腳樓因部分與山體表面接觸，建筑仿佛就是山體的延續，與山地融合度很高。

③懸挑。當用地較為緊張，山地高差大的條件下，為了獲得更多的使用空間，建筑整體在高差陡峭處做向外出挑的形態。因建筑無支撐出挑極具視覺沖擊力，常常與陡峭山壁融合在一起。

④掉層(錯層)。山地地形高差較為懸殊，高差通常是一層或者多層的層高。建筑底層分別在不同標高與山地表面接觸。建筑基地標高較低的一側為掉層，其特點是建筑在兩個標高分別有出入口，其中掉層僅有一面采光通風(見圖3)。掉層(錯層)因建筑基底與山地表面完全接觸，建筑與環境更為融入。

圖3 掉層(錯層)示意圖

2.4 山屋共融

中國傳統山地建筑觀處處流露出對自然的尊重，講究人與自然“混為一體”。縱觀我國傳統哲學觀念，無論是“天人合一”還是“道法自然”，都是在闡述人與自然環境可以相互交流、和諧共存、相互融合。因此，中國傳統建筑設計很講究建筑與自然的協調與共生，建筑不突出自己，沒有隔絕自然，而是將建筑與自然有機結合融為一體，形成“你中有我，我中有你”的空間形態。 賴特在《建筑的未來》一書中解釋道，“有機建筑應該是自然的建筑。自然界是有機的，建筑師應該從自然中得到啟示。房屋應當像植物一樣，是地面上一個基本的、和諧的要素，從屬于環境，從地里長出來迎著太陽”，強調了建筑應與當地環境融為一體的設計原則[4]。

建筑是環境的一部分，無法脫離環境單獨存在，建筑必須依附所在環境而存在。在中觀層面上，建筑群體和自然環境高度融合，應充分了解用地特征，依循 “有機融合” 的原則對基地環境和建筑接地進行整體設計[5]。山地建筑所處的環境往往自然風光優美，我們應該充分尊重這一資源并謹慎利用。設計過程中應該充分考慮山地建筑與自然環境之間的關系，盡可能減少山地建筑對大自然的破壞，將建筑融于山地環境之中，促進建筑與自然環境共生、共融、共存。

3 工程實踐案例——柘榮縣文化藝術中心

柘榮縣文化藝術中心位于福建省寧德市柘榮縣城郊鄉赤嶺村，東獅大道與規劃中的秀峰路交界處。建設內容包括博物館、文化館、圖書館、歌劇院及廣場，并配套相應附屬設施。項目總用地面積40677.8m2，總建筑面積為25854.7m2，其中地上建筑面積16207.5m2，地下建筑面積9647.2m2。

①場地?；貎扔凶匀簧襟w，山體的最高點與周邊道路最低點相差有20m之多。設計任務書要求的劇院、圖書館等功能均需要較大的平整空間，直接按平地設計，將嚴重破壞自然環境，且造成大量的土方外運(見圖4)。本設計方案整合場地高差，以最小土方開發量為原則，將場地劃分為若干個臺地(見圖5、圖6)。各個臺地通過臺階或者坡道連接，通過臺地的方式進行場地豎向設計，盡可能地保留場地現狀高差，減少土方量，形成錯落有致的山地建筑群。

圖4 場地現狀剖面圖

圖5 臺地設計方案平面圖

圖6 臺地設計方案剖面圖

②交通組織。場地周邊道路最高點位于東北角和東南角，貨車、消防車的主要車行出入口設置在道路最高點附近，盡可能減少場地出入口與道路的高差。同時主要車行道沿著等高線布置，順應場地地形，減少對原有地形地貌的破壞(見圖7)。主要人行入口設置在禮儀廣場西北角，通過臺階或坡道與禮儀廣場連接，人流和車流在平面上及空間上錯開。

圖7 道路與等高線示意圖

③首層架空。靠近車行主要出入口的建筑，底層均設置架空停車空間，方便機動車就近?？俊Ｔ谘永m景觀的同時，架空層有利于建筑的通風及防潮。

④掉層(錯層)。設置在不同的臺地上，雖然解決了土石方的問題，但是建筑孤零零設置在平臺上，從低標高的臺地仰看，過高的建筑高度、人工的擋土墻與山地環境格格不入(見圖8)。為了解決這個問題，本設計方案博物館和劇院均采用掉層的接地方式，弱化了建筑高度，增加了建筑進退關系，豐富了建筑空間層次(見圖9)。博物館掉層為臨時展覽的入口，掉層上層為博物館主入口。劇場掉層為舞臺貨物等出入口，掉層上層為劇院的主要人流出入口。采用掉層的接地方式，建筑形態上有部分埋在山地之中，降低了建筑高度，取消了人工擋土墻，使建筑與環境更為融合。

圖9 掉層處理示意圖

⑤山屋共融。整個建筑群以青山為背景，以建筑為點綴，追求與自然環境的“合一”。按照“因地制宜、依山就勢”設計理念，將建筑空間部分埋藏在平臺之下，部分設置在平臺之上，這種建筑與環境的咬合關系，不僅增強建筑與山地環境的融合，同時也增加了建筑空間層次感，達到“山屋共融”的目的。立面上，建筑群體著重處理建筑與山體的比例關系，建筑單體主要處理建筑本身的虛實對比，精心營造背景環境。平面上，采用“化整為零”將建筑處理為不可分割的最小單體(見圖10)。

圖10 “化整為零”示意圖

單體建筑之間除了必要的出入口，全部設置綠化或維持現狀標高，目的是削弱建筑的獨立感并更好地與自然環境相融(見圖11)。

圖11 一層平面圖

4 結束語

本文通過柘榮文化藝術中心案例，基于項目場地高差大、周邊道路低于場地等特點，分別采用設置臺地、沿等高線設置道路、掉層等解決策略，達到減少土方量、降低總體造價、實現建筑與自然環境融合共生的目的。在山地進行建筑活動，應充分尊重原地形地貌，對山體進行最小限度改造，建筑布置做到依山就勢，交通組織做到依山設路，建筑與環境做到互為依托，實現山地建筑與周邊環境融合共生。