建筑场地优化理论在工程实践中的应用研究

2014-09-04邱发兴康景文

四川建筑 2014年5期

邱发兴,李辉, 康景文

(1.四川晟源建设工程咨询有限公司，四川绵阳621000；2.四川建筑职业学院，四川德阳618000； 3.西南勘察设计研究院，四川成都610000)

1 场地优化的提出

在近年的建筑热潮中，对于建筑功能与造型通常甚为关注，而对这些建筑赖以立足的场地设计却较为疏忽。由于对场地现状考虑不充分，且因场地优化理论的缺失，未进行建筑场地设计优化的情况较为普遍，造成“成功的单体建筑，失败的整体环境”的状况屡见不鲜。

建筑场地设计，就是依据建设项目的使用功能和规划条件，以现状条件场地方案为工作对象，在有关法规和规范的基础上，人为地安排场地的建筑构物、设施和工程系统等场地各构成要素，实现建设项目使用功能的总平面设计。而建筑场地优化，就是充分利用场地现状条件的有利因素，尽量回避不利因素，以降低(或者不增加)工程造价为要求，以已经初步成型的总平面方案为工作对象，通过调整、更改或者重新设计建筑总平面来实现场地的安全性、科学性和经济性的统一，更好地满足建设项目使用功能。

随着建筑市场理性回归，实现低造价、高品质建筑的高性价比建筑产品，是建设开发者和设计者都希望看到的结果，场地优化无疑是其必由之路。然而场地设计优化理论与实践目前还鲜有相关文献著述。文中笔者将结合自身成功实践经验，对其进行探讨。

2 树立正确的场地优化理念

正确的场地优化理念，是产生正确场地优化方法的前提。笔者的场地优化工程实践表明，建设项目是否优化、是否经济、是否省钱的成败，关键在于技术方案的制订。技术方案的安全性，通常是场地的安全性最大保证；通过技术方案去省钱，方能够获得建设工程最大的省钱；技术方案的优化，就是建设项目中的最大优化。事实上，每个场地总平面通常都存在一个修改、调整和更改过程，如果将场地岩土工程条件作为资源来看待和利用，那么实现场地优化将取得事半功倍的效果。

3 以整体性作为场地优化的思想基础

哲学家谢林曾说：“唯有整体的美才是真正的美”，建立整体观念也是实现建筑场地优化的思想基础。建筑场地整体性，应当包括以下几个方面。

3.1 统筹本场地与周边环境的和谐

如果能够建立起整体的价值观念和空间观念，从场地周边环境和本场地的关系出发进行场地设计，设计者既能够实现对业主负责，更可以促进城市的整体和谐，推进周边地区的环境改善，从而在设计过程中担当起自身的社会职责。

3.2 协调本场地内各建筑设施和谐

场地设计在构思最初，就应当有一个整体的设想，从总体布局现状、建筑功能要求和环境的地域特征出发，并且综合考虑经济、技术等可行性，在设计过程中全面考虑整体的空间关系、整体的功能组织、整体的风格特色等，建立一种合理的、有效的创作理念，使得新旧建筑之间、新新建筑之间、新旧景观之间能和谐共生。

3.3 实现岩土工程条件与总平面设计和谐

只注重建筑的外表而忽略场地地形现状，建筑内部功能研究透彻但场地功能流线组织混乱、环境设计与建筑缺乏联系等不尽如人意的状况较为普遍，这些都反映出一种整体性思维的缺失。

3.4 建立岩土、景观与建筑设计紧密联系

目前建筑设计几乎都是建筑师先完成规划范围内的总体布局和建筑单体的设计，然后由园林师完善环境小品、植物配置的工作。至于相关的岩土工程，更由建筑设计结果确定。这种分段式的工作模式，往往容易造成建筑与场地环境的脱节。功能组织是否合理、景观与建筑是否协调、与岩土工程是否适当，就不得而知了。为此笔者建议，景观师、建筑师、岩土工程师以及相关领域的专家应建立紧密的联系机制。

4 场地优化的原则

安全性、科学性与经济性几乎是一切建设工程一定遵守的原则，对于建筑场地优化工作也不例外。在把握安全性、科学性与经济性的和谐统一的大方向下，在建筑场地优化进行时，安全性是场地优化的前提，科学性是手段，经济性是目的。

5 建筑场地优化的方法

建筑场地优化的方法，按照其所使用的技术手段，可以分为建筑学角度的优化方法、岩土工程角度的优化方法、结构设计角度的优化方法。

建筑学角度的优化方法，是采用建筑学自身的理论，对于建筑总图设计的优化工作，它是目前场地优化的最主要的方法。

结构设计角度的优化方法，是以建筑场地设计应利于结构选型设计和结构优化为前提，从结构设计角度对于各单体建筑和总图的布局进行评判，从而推进建筑总图设计的调整、更改，来达到场地优化的目的。

岩土工程角度的优化方法，是以建筑场地设计应利于地基基础、地基处理和岩土工程治理设计优化为前提，从岩土工程条件角度对于各单体建筑和总图的布局进行评判，从而推进建筑总图设计的调整、更改，来达到场地优化的目的。

6 岩土工程角度的优化方法

场地的岩土工程条件是场地设计的前提，离开具体的场地的岩土工程条件，场地设计就将成为无本之木、无源之水。不论场地的大与小，也不论平坦还是起伏，岩土工程条件总能够为建筑布局提供驰骋的空间，又同时对建筑布局产生必要的制约。现行的建设工程中，几乎所有的岩土工程都是场地设计从属之物，所产生的不合理、不经济的岩土工程屡见不鲜。造成这种情况的根本原因在于场地设计中，只是把岩土工程条件用作实现建筑布局的地块，未把岩土工程条件当成资源来利用！

场地优化的岩土工程方法，就是将场地的岩土工程条件作为建筑场地设计的资源看待，尤其在坡地场景中，应以现状自然景观为设计的主导方向，尽量将建筑的总体布局作为场地岩土工程条件的从属物。建筑总体布局是充分适应场地岩土工程条件为主，适当改造为辅，合理地进行功能布局和道路交通组织，只进行必要的挖填，避免大挖大填，这样既可减少工程造价，又增强了场地的稳定性，同时可获得多重效益。

岩土工程方法优化设计方法包括：

(1)在场地的建筑布局中，在保证建筑规划的前提下，将土层构层条件作为资源，尽量利用土层构层好的地段建设高重大建筑物，而在土层构层差的地段布置一般的建筑设施。充分利用地形地貌，尽可能少的挖填方，就能够充分利用天然土层条件。这样地基基础工程中，不论是采用天然地基还是人工地基，地基基础方案设计就有了优化的条件，在大幅降低地基基础费用的同时，建筑物的稳定性也得以进一步强化。

(2)在场地的竖向设计中，在满足地面有组织排水的条件下，将原有地形地貌和生态环境作为资源，随形就势，尽可能予以保持和利用，从而实现土方挖填工程和边坡治理工程费用最小化，并且能够营造具有鲜明个性特色的建筑空间景观环境。

(3)在总平面图的评判工作中，综合利用土层构层、原有地形地貌和生态环境以及原有工程设施，建立地基基础方案、边坡治理和生态景观的合理配置，是提高场地稳定性、保证建筑物安全、实现场地优化的系统方法。

7 岩土工程方法实践

绵阳市某工程场地，是笔者的优化实践案例。

(1)地形地貌：场地位于安昌江左岸浅丘丘顶及斜坡地带，属第四系中更新统冲洪积四级阶地，总体地势呈北东高、南西低。地面高程最高558.39 m，最低高程515.89 m，最大高差42.5 m；地形坡度一般5°～20°，局部达25°～37.8°。南缘有一废弃堰塘。同一幢建筑范围内的局部高差一般为2.41～18.87 m。

(2)场地土层构成：素填土，粘土，淤泥质粘土，稍密、中密、密实粘土质卵石，粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩薄层。

(3)水文条件：地表水不发育。仅于地形低凹的西南角17#楼局部存在上层滞水，其余地带发现地下水。

(4)场地稳定性：南侧富丽山庄曾经产生过滑坡，新建有高度8.0～8.6 m的浆砌条石挡墙，目前稳定。坡面植被发育，自然边坡现状基本稳定，未见崩塌、滑坡等不良地质作用。饱和状态稳定系数Ks值为0.150～0.276，不稳定。

(5)原总图设计边坡治理：各住宅楼区达到设计场平标高之后，一般将在现有边坡地面以上回填增高2.84～6.26 m，地处西南角的最大回填增高值可达15.25～23.41 m，这样就将形成6处边坡挡土墙(表1)。