某青少年活动中心建筑设计

2016-12-08王建省,王宗泽

中国科技信息 2016年20期

关键词：防震玻璃幕墙设置

某青少年活动中心建筑设计

本文基于某一建筑设计比赛，为内蒙古某市设计一青少年活动中心。在给定的设计理念和设计要求的基础上，通过查找该地的的环境信息，设计出能够与周围环境相融合，且能体现民族特色的建筑。

为促进青少年活动的健康有序发展，内蒙古某市拟投资建设一座现代化的青少年活动中心，从而为本区域青少年的科普展教、学术交流、科技培训等提供一个交流和展示的平台。

拟建场址位于该市某河的北侧，柳荫路以南，东侧遥望某大桥。项目建设用地为长方形，东西长约196米，南北长约189米，用地总面积36899平方米。新城区现有基础设施配套齐全，能满足项目供水、供电、供热等要求。

建筑概况

该建筑的总建筑面积为22284.54平方米；结构形式为大跨形式，采用预应力双层轮形索系；主体建筑为1层，局部两层（大厅通高挑空）；本工程耐火等级为二级。主体工程面积大致分配如下：

1）展览面积：8400㎡（12000×70%），建议设置序厅、常设展厅、临时展厅若干。

2）教育培训面积：3500m2（5000×70%），建议依据少年宫培训项目设相应培训及活动空间；其中少年宫运动厅：2000m2（篮球、排球、羽毛球、乒乓球、跆拳道等）；少年宫培训：600m2（音乐、舞蹈、美术、书法等）。

3）公众服务：1700m2（17000×10%），设置餐厅、观众服务中心、纪念品销售、存包、休息厅等。

4）业务研究：1360m2（17000×8%），设置办公、会议室、办公室等空间。

5）管理保障：1360m2（17000×8%），设置空调、配电等管理用房。

6）其它：680m2（17000×4%）

建筑形式设计

设计依据：

（1）该市设计场地周围1公里环境信息百度地图截图如图1所示。

（2）该市日照表如图2所示。

（3）该市降雨雪量信息如图3所示。

图1 该市环境信息

图2 某市逐年日照时数变化

图3 该市降雨雪量信息

规划结构

拟建场址东南边临近河流，西北边为柳荫路，东侧遥望某大桥。规划以西北边为主入口，西南边为次入口。建筑布局考虑当地气候条件影响综合设计场地与周边环境关系，在建筑东南立面设置玻璃幕墙，内部设置休息长廊，外部沿河设置小型活动广场与景观构筑物，中心绿地镶嵌其中，使河岸景观得到共享。

建筑外形设计

通过资料查询，我们希望在考虑环境因素的同时，将内蒙古元素与现代科技风格相结合，形成内蒙地标性建筑，故将建筑大体设计为椭圆形态，屋顶斜向朝向阳光，并开设微凸起圆形天窗，以此来意向蒙古包外形设计；而屋顶以充气膜材料为主，通过对膜材料的一定加工，当阳光照向屋顶时，在建筑内部可感受到“蓝天白云”的艺术效果，希望以此展现内蒙古辽阔大气的感受。建筑主体为银灰色，体现科技带来的现代冲击。外立面强烈的竖线条使建筑显得高大挺拔。建筑整体平面为椭圆型，将建筑倾斜放置于场地上，使建筑显得雄伟而灵动。

建筑平面设计

综合考虑青少年活动中心建筑的内部使用功能、大跨结构受力、以及建筑椭圆形态等多方面因素，设计建筑柱网采用：圆心发散式布局，柱间距为7－10米。设计建筑综合考虑大跨度要求以及民俗风情，因此主体采用椭圆形式的预应力双层轮形索系。建筑椭圆短半径为50m，长半径为70m。此次设计中的变形缝为伸缩缝与防震缝，由资料查询知：

伸缩缝：伸缩缝也叫温度缝，是考虑温度变化时对建筑物的影响而设置的。气候的冷热变化会使建筑材料和构配件产生胀缩变形，太长和太宽的建筑物都会由于这种胀缩而出现墙体开裂甚至破坏。因此，把太长和太宽的建筑物设置伸缩缝分割成若干个区段，保证各段自由胀缩，从而避免墙体的开裂。伸缩缝缝宽 20～30 mm，内填弹性保温材料。

防震缝：防震缝是考虑地震对建筑的破坏而设置的。对于地震设防地区的多层砌体房屋，当房屋的立面高差在6米以上时，或房屋有错层，且楼板高差较大时，或房屋各部分结构刚度、质量截然不同时，地震中，房屋的相邻部分有可能相互碰撞而造成破坏，所以，需要设计防震缝把建筑物分割成若干个形体简单、结构刚度均匀的独立单元，以避免震害。防震缝的宽度一般为50～100mm。

我们的设计场地位于内蒙古地某区，根据国家标准，该地区为严寒1区，最大温差为70度左右。而大跨度结构主体为椭圆形式，其长直径与短直径相差40m，立面高差为15m，且房屋内局部有错层，为防止建筑由于温度变化在长轴方向胀缩变形，因为地震缘故内部碰撞损坏，故在多处设置伸缩缝与防震缝。

功能分区设计

建筑内，东南边设置观光直电梯，围绕建筑周边共有X（X=周长M除以50m）部楼梯间。局部二层以建筑北部为主，东部为辅。青少年活动区位于建筑西北部，一层运动区，二层培训区。工作人员用房位于建筑东北部，如办公室，研究室，仓储，保障用房等。建筑南部设置休息长廊与观光直电梯。报告厅与售卖位于建筑西南部，近出入口，便于独立经营，对外开放。餐饮位于二层东部，与一层休息区连接。展示区域以建筑一层中部，二层北部为主，二层南部为辅。建筑的整体分区情况如图4所示，详细划分情况如图5所示。

建筑外立面设计

在建筑造型设计中，集中体现了现代建筑的美，以现代，简约，充满动感的风格形成了清新鲜明的个性。同时立面造型融合内蒙古花纹，与当地文化相呼应。

建筑南边朝阳且临近河流，故建筑南立面以玻璃幕墙为主，并与南部休息长廊相结合，形成观景休息空间。玻璃幕墙采用易洁玻璃材料，以钢筋混凝土柱结构骨架搭建，通过玻璃幕墙的视线可通过性建立科技馆建筑与河之间的联系。

建筑北立面为内蒙古季风的主要吹拂面，故考虑到保温节能等因素，立面设计以墙体为主，窗开窄窗，有利于防寒保暖；建筑东面局部采用玻璃幕墙，并在外立面加入内蒙花纹元素设计，展现当地元素与，与某大桥遥遥相望。

建筑屋顶部分设置天窗采光，建筑采光是衡量建筑使用功能的一项十分重要的性能指标，在我国规范中对采光等级，采光系数等都有明确的规定。故综合考虑到大跨度结构与建筑采光，我们在建筑屋顶局部设计天窗，并且将屋顶整体倾斜向阳光，局部辅以透光，半透光材料，满足建筑内部采光条件的同时降低室内照明用电压力。建筑的立面设计效果图和三维整体效果如图6—7所示。