建筑工程中地形高差处理设计思路分析

陈国强

(华林中创建筑规划设计有限公司，山西 太原 030027)

随着我国基础设施建设的快速发展，土地资源日益紧缺，导致我们难免需要在地势高差较大的地形中进行建设，在此类地形中进行设计会受到诸多限制条件的制约，同时，由于地势高差大，可以创造出更为丰富的建筑空间关系。如何合理的进行高差处理，减少土方工程量，协调周边环境，满足建设需求，成为设计师的一个重点和难点[1]。

1 案例简介

1．1 案例背景介绍

本项目为某大学工程实训中心，位于大学校园内部，大学依山而建，校园内整体地势高差较大。

1．2 案例用地现状分析

本项目用地面积约26 000 m2，东西长约200 m，南北长约130 m，项目用地形状呈近似四边形，用地整体呈北高南低，西高东低的态势，用地四边紧邻校园内部现状道路，北侧道路东西相差6 m，坡度为3%;南侧道路东西相差3 m，坡度为1．5%; 西侧道路南北相差10 m，坡度为7．7%;东侧道路南北相差7 m，坡度为5．4%。最高点西北点与最低点东南点高差13 m。南北向高差较东西向高差更为明显。

1．3 案例设计任务描述

建筑面积25 000 m2，包括工程实训车间(约2 000 m2无柱空间) ，先进制造实践区、工程基础实践区、教学用房、实验室、办公室等。

1．4 案例设计难点

场地地势高差大，周边道路均有高差，尤其南北向高差达10 m，建筑功能复杂且需要较大的无柱空间(车间) ，如何处理好复杂的建筑功能和复杂的地形之间的关系是本次设计的难点。

另外，需要特别注意在场地地势高差大的地形设计中，满足消防设计和无障碍设计的要求。

2 项目设计原则

1) 以周边道路标高为设计基准，拟建建筑主要出入口、室外场地、场地内道路必须与周边道路衔接顺畅，满足消防及平时正常使用需求。2) 结合场地自然地形坡度，减少土方工程量，降低建设成本，拟建建筑布局顺应地势高差变化，尽量减少土方开挖[2]。3) 与周边环境协调，拟建建筑建成后场地应该与周边环境协调，尽量减少大面积挡土墙出现，避免与周边环境发生割裂，避免衔接过于生硬。

3 项目设计思路及方法

3．1 化整为零

我们传统认知的工程实训中心是一个类似生产厂房的集中式建筑，集中式建筑可以创造大的建筑空间以满足生产实训的需求，可以更好的将所有功能整合到一起，使用效率较高。但是对于本工程，由于地势高差大，如果采用集中式布局，很难协调建筑与周边道路的衔接。

如果将建筑划分为若干个体块，每个体块都作为一个相对独立的功能，各自就可以在自己就近的道路标高范围内设置独立的出入口，从而实现各自体块与自己相邻道路标高的顺畅衔接。

然后通过适当的设计手法将各个体块再有机的整合到一起，实现功能空间的互通。

针对这一问题，本工程通过对使用功能需求的研究，可以将所有的建筑功能进行科学合理的分类，按照功能空间的大小划分为两大类，一类是需要较大无柱空间的生产车间，一类是可以在有柱空间内进行分隔的教学、实验、办公用房。再结合地势高差，将整个建筑划分三个体块，包括一个独立的单层生产车间(体块A，满足较大无柱空间需求) 和两个相对独立的多层教学用房(体块B、体块C) (见图1) 。

图1 体块分割示意图

3．2 有机整合

为了使整个建筑有机整合，将三个功能体块利用一个共同的门厅联系在一起，再通过连廊将功能联系更为紧密的两个多层教学用房联系起来(体块B 和体块C) ，最后形成一个有机的整体，呈“C”字形布局(见图2) 。

图2 门厅连廊组合示意图

3．3 划分台地

本工程场地南北向自然坡度接近8%，按照竖向设计原则，宜采用台地式设计，将场地南北向划分为两个台地，台地高差为体块C 首层层高6 m(台地高差宜与建筑层高成倍数关系，便于建筑两侧设置出入口，亦便于两个台地之间建筑空间的衔接) (见图3) 。

图3 东立面图

3．4 适当退让

在建筑布局时与周边道路边界适当退让一定距离，留足空间，以便消化建筑出入口与道路之间的高差(见图4) 。

图4 建筑退让示意图

3．5 分而治之

在体块A 的北侧设置其主要出入口，与北侧道路就近衔接，在体块B 的北侧设置其主要出入口，与北侧道路就近衔接，在体块C 的西侧设置其主要出入口，与西侧道路就近衔接。

3．6 场地融合

建筑布局完成后，通过建筑室外场地与周边道路衔接，各主要出入口设计适当的室内外高差，在设计有货物出入要求和无障碍要求的出入口时，高差控制在0．6 m以内，在次要出入口，适当提高室内外高差，然后再结合出入口的室外部分到道路之间的距离适当设定一定坡度来继续消化一部分高差，从而缓解场地内部的高差。

在两个台地之间设置景观台阶衔接室外交通(室内通过门厅和联廊进行互通) ，使得两个台地形成互动，作为建筑室外的立体广场，同时在台地的东侧与东侧道路衔接的部分随道路坡度设置台阶和坡地与场地衔接(见图5) 。

图5 总平面图

3．7 首层架空设计

由于场地地势高差大，且进行了台地划分，按照现有设计，消防车是不能到达建筑“C”字形内部的，为了解决这一问题，在建筑北侧的多层教学用房首层设计了架空层，这样既可以满足消防车进入的要求，又使建筑“C”字形内部与外部形成了空间上的互通，使得建筑与周边环境相互融合。

4 设计要点

4．1 场地分析

拿到设计基础资料后，首先分析场地条件，确认周边道路标高，分析道路竖向，确认高差及道路坡度，尽量选择坡度相对较缓的道路开设场地出入口。分析场地自然坡度，如果东西向和南北向坡度差距较大，选择坡度较大的方向设计台地(如本案中南北向坡度较大) ，如果东西向和南北向坡度均比较大，则需要两个方向都按台地设计，台地划分除考虑自然坡度的因素还应结合建筑功能综合考虑。在确认道路标高时，需要了解周边道路情况，如有近期规划道路，应以规划道路设计标高为设计依据。

4．2 建筑布局

根据建筑功能需求分析，在能够满足使用要求的前提下，建议优先选用分散式布局，方便灵活分解高差并与周边道路衔接。打破传统认知，对建筑使用功能科学分类，在保证必须采用大空间的功能后，将其他功能适当分离，再通过门厅、过厅、连廊等进行功能互通。

4．3 设计台地

根据场地自然坡度大小，科学 合理划分台地，当场地自然坡度小于5%时，宜选用平坡式处理，当场地自然坡度大于8%时，宜选用台地式处理，当采用台地式处理时，台地之间的高差宜与建筑层高成倍数关系[3]。

4．4 环境协调

建筑布局时，与周边道路尽量留足空间，便于利用台阶缓坡等消化高差，尽量减少使用挡土墙。这样有利于场地内环境与周边环境相协调。

4．5 难点处理

利用建筑首层架空处理，可以解决消防车进入封闭内院的问题，同时也可以丰富建筑空间，使建筑与环境之间形成良好的对话。

5 结语

在建筑工程设计中，遇到地形高差较大的地形，应以人为本，尊重自然，因地制宜的解决高差问题[4]，通过对场地的剖析，采用科学合理的建筑布局，利用适用于有高差地形的设计手法，不仅可以解决高差地形给项目带来的制约，还可以利用地形高差创造丰富的建筑空间，使其成为项目的特点和亮点[5]。