建筑场地设计

2025-01-03|版权声明|我要投稿

建筑场地设计(共12篇)

建筑场地设计 篇1

场地是用来特指外环境中硬质铺装的地面, 是供人们聚集、停留的室外活动场地。一般来说, 场地设计是为满足一个建设项目的要求, 在基地现状条件和相关的法规、规范的基础上, 组织场地中各构成要素之间关系的活动。

1 场地的分类

一般来说, 人们的每一种室外活动都需要有相应的活动场地与之相适应。例如, 市政广场是公众政治集会的地方, 重大的庆典活动通常会在这里举行;休闲娱乐广场具有欢乐、轻松的气氛, 用来满足人们文化交流、观赏、表演、休憩等活动的要求。因此, 按照场地使用性质的不同, 可以将其简单地划分为诸如市政、纪念、文化、宗教、商业、交通、体育、休闲等等以满足某一类活动为主的专用场地和集多种使用功能于一身的综合性场地。

1.1 城市广场。

城市广场通常位于城市的重要部位, 是公众特定行为的集中地, 在广场的周围常建有重要的公共建筑, 使得其成为城市结构中的重要节点。城市广场是体现城市特色的窗口, 当人们看到了富有个性的广场后, 就会对所到过的城市产生深刻的印象, 意大利的罗马就以其众多的广场而举世闻名。哈尔滨的防洪纪念塔广场、圣索菲亚教堂广场也是成功的城市广场范例。

1.2 街头小广场。

街头小广场是城市道路的派生场地, 是城市道路与建筑领域之间增设的必不可少的缓冲空间。它可以是建筑后退出来的前庭, 也可以是斜路相交的剩余空间, 可以是人流的集散点, 也可以是路旁的行人休息场所。小广场的面积一般不大, 但形式多样, 可“见缝插针”, 它们如同城市的呼吸器官, 使建筑密集的地方具有了“透气”的空间。街头小广场的主要功能是方便附近的居民户外生活, 为此, 这类广场在面向街道的同时, 背后通常有建筑或绿化围合以令人感到有所依靠。

1.3 建筑周边场地。

建筑周边场地是指有独立领域的一些单体建筑周围的场地或其内院。这类场地一般相对独立, 在设计中常运用围墙、绿篱、花坛相隔, 或者运用不同的铺地以达到内外环境领域的区分;也有一些场地是开放的, 与周围的其他场地相联系。

2 场地的形态

场地形状的确定可以通过对场地的设计而产生, 也可能是周围道路、建筑围合的结果, 但不论哪种情况其结果不外乎两种情况:规则的形态和不规则的形态。

规则的场地是大型广场经常采用的形式, 它具有理性的秩序, 给人以崇高、庄严、肃穆的感受, 但也容易产生空旷、单调、缺少人情味的缺点。所以, 在设计中如果采用规则的场地形态, 应注意通过空间的划分、层次感的创造以及规则的形态中包含不规则要素等方法, 尽量避免这种情况的出现。

不规则的场地如果只是轻微的, 通常并不易察觉, 但两边不平行的建筑可使人产生错觉——将远景拉近或推远, 产生特殊的空间感受。随着不规则程度的加剧, 带给人的是活跃、新奇、丰富和富有动感的感受, 易于形成富有魅力的空间。但也应注意过于不规则的形态, 反而给人以琐碎、凌乱、没有秩序的感觉, 也不利于实际的使用。所以, 虽然不规则的场地所带来的空间环境可能比规则的更有趣味, 但形状的变化不是凭空想像出来的, 更不是追求新奇的结果。在实际的设计过程中, 应在综合基地的地形、地貌、广场的性质、与城市的总体关系等等因素的前提下巧妙构思, 寻求变化。

场地的规则与不规则也是一个相对的概念, 在实际的设计过程中, 规则的处理与不规则的处理常常相结合出现。另外, 除了场地自身的形状, 到达广场的周围道路, 或汇集或穿越, 其数量、宽度及联系方式对广场的形态都会产生一定的影响。

3 场地的设计

3.1 场地的尺度与规模。

场地的大小不仅是客观的长度尺寸, 还与人的主观感受密切相关。比如, 在中国古典园林中经常采用“欲扬先抑”的空间组织手法, 使人先经过一系列狭小的空间, 而后豁然开朗, 进入庭园的主要空间, 这时人们感受到的院落的尺寸往往比实际的大。同样, 如果场地的分区细腻, 空间层次丰富, 给人的感受也会更加深远, 比实际的尺度大。此外, 周围建筑的尺度、光线的明暗、围合界面的处理等等都会对广场的尺度感产生影响。不过, 人们根据经验还是可以提出一些可供参考的设计依据的。比如, 2.7m×2.7m是温馨的二人居室的合适大小, 而21.6m×27m的外部空间同样让人感到舒适、亲切。并用同样的方法推出室外公共性广场的尺寸是180m×72m, 这与塞特提出的尺寸{艮接近。

3.2 场地中的高差设计。

有效地利用地面的高差是场地设计中最常见的手法之一。利用高差可以自由地切断或结合几个空间, 明确地划分各个领域的界限。同时, 这种划分空间的方式不同于垂直界面的分隔, 空间往往隔而不断, 更加灵活。

当低于地平面的高差加大到一定程度时, 就形成了下沉广场, 它具有与竖起墙壁同样的封闭效果。这对于在喧闹的城市区域, 摆脱繁忙的车流和人流以及各种噪声的干扰, 获得闹中取静的空间是极有效的方法。在下沉广场的设计中要掌握好它的尺度, 既要有围合感, 又不应让人觉得像是掉在“井”里。周围大片实墙的空间会使人感到冷漠而不愿停留, 需要加以分段处理, 如设置花坛、垂直绿化等。下沉的高度也需精心设计, 可以下去一二层, 也可以只下去几步台阶。在人流频繁的街道旁, 几步台阶的下沉广场也是很受人欢迎的。

3.3 场地的铺装。

场地的铺装是场地设计的一项重要内容。丰富细腻的地面铺装能使一大片平淡的场地变得生动起来, 产生亲切感, 创造出具有特定表情的空间。铺地首先具有功能性, 不同的地面铺装可以适合人们诸如集会、观赏、停驻、行走等不同的行为要求;铺地可以起到划分空间的作用, 虽然这种划分作用比较微弱, 但不同的铺地的确可以区别不同的场地, 从而对人的行为产生规范、引导作用;铺地具有装饰性, 既能美化整体环境, 也能对局部的建筑、小品、雕塑等起到衬托作用。同时, 不同风格的铺装地面具有不同的性格, 可以给人带来不同的心理感受。

3.4 与其他构成要素的结合。

场地的设计必须注意与其他要素的结合, 人们不会喜欢没有内容的空旷的广场。但其他构成要素的设计应尊重场地的整体风格, 成为场地的有机组成部分。

摘要:广义的“场地”涵盖的范围十分广泛, 可以用来指基地内所包含的全部内容所组成的整体, 而在这里, 场地是用来特指外环境中硬质铺装的地面, 是供人们聚集、停留的室外活动场地。一般来说, 场地设计是为满足一个建设项目的要求, 在基地现状条件和相关的法规、规范的基础上, 组织场地中各构成要素之间关系的活动。

关键词:建筑,场地,分类,设计

参考文献

[1]柳孝图.建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000.[1]柳孝图.建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000.

[2]项端祈.实用建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1992.[2]项端祈.实用建筑设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1992.

建筑场地设计 篇2

根据我多年经验,场地考试前四题有3道必考:停车场,场地限制,竖向设计

停车场考点:停车数,停车布置,残疾人停车布置,停车出入口布置,停车场内部及接外部道路竖向设计,残疾人通道竖向设计...等一般最难得分哦

场地限制考点:规划限制,日照限制,防火限制(2003出现停车库视线限制)

场地内水文,树木文物等景观限制------宋江类题哦

竖向设计考点:道路竖向设计(2004),场地平整(2001,2000,2003),护坡,挡土墙设计,土方平衡,排水设计,标高设计,等高线设计------一般为难度调整,可以很难,也可以简单,同时会在其他题出现。

第四题不好说可能重复(2004),可能是:绿化,--管沟----小综合题,比如雷同最后一题------汽车

库坡道设计,(2001)等规范上小知识点:

最后一题主要是考察应试者以规划为主的综合设计,不过该题型也有特点(实际工作不会这样),那就是所有单体尺寸确定,目前看来,单体建筑有8~9个,分区不少于3个,出入口不少于2个,可能有道路路线不交叉(由于分区),小广场数同分区数,局部绿化,停车场必有。难度比2001前稍有提高

我的技巧:

1.分区设计时剪纸片,毕竟不是大师,手构尺度太差--不要追求毫米级精度,90秒搞定,然后在图纸上摆-----记住答案大部分是唯一的,有些年份可能多选择(2004),但是一定要记住:解决分区设计主要问题A:各分区的位置,比如动净特征,洁污特征,主次特征(2001年的发射塔,许多人把其附属办公楼当作主要建筑,结果规划失败--没有把景观、交通给他),人流数及走向特征,物流走向特征,日照景观要求等,如果分区位置满足这些

明示及隐含(考点大多再这儿)要求,大分有哪。

2.道路系统:设计环道,满足规范,解决主要出入口、次要出入口位置(道路主要分在这),道路宽度等

3.停车及绿化

得分要则:

1:不要指望得高分,因为是负分制,小毛病也可以扣不少分

2:尽量使自己的18分,在道路系统部分少犯标高、宽度等小毛病,停车部分不要犯常识性错误

3:不要漏项,在分区阶段少花时间,留300分钟细化道路,绿化,必要尺寸,标高

2003管线综合题出得有问题,管线综合毕竟市政方面人士是专家,有一些具体到技术层面的规定与建筑总图,规划专业不一样。

出题也不好出,因为规范规定得过于死,这样太古板,不能考察设计人员能力,难一点又超出建筑师能力范围---这一点很像结构计算题。

管线综合恐怕以后不会出,这部分内容还是知识题出比较好,作图无非是:管沟尺寸定位(埋深,间距),管沟构造作法,管子水平布置(答案可能比较多,和场地排水一样),管道竖向层次、间距、埋深,共同沟设置,检查井设置-------不好出题

2003年两点:共同沟设置,埋深,结果在批改卷是就有批评,共沟没有答案是规范同意的,得分答案规范是不宜,埋深计算方法不严谨,虽然答案算法也算对(埋深算法很多)

吉水某建筑场地地质环境条件分析 篇3

摘 要:通过野外调查,文章对吉水某建筑场地的气象、水文条件、地形地貌条件、地层岩性条件、地质构造条件、地震条件、水文地质条件、工程地质特征进行了阐述,给出了场地地质环境条件分析的结论。

关键词:地质;环境;场地

中图书分类号:TU195 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)32-0149-02

1 场地概况

拟建场地位于吉水县城东,与京九铁路及105国道和赣粤高速公路相接。场地及其周边主要为丘陵地形,高程一般为100~250 m;地层岩性以青白口系、震旦系变质岩为主,构造以褶皱、断层为主,残坡积层厚度1~3 m,强风化带厚度1.0~5.0 m;地下水类型以构造裂隙水为主。场地建设活动,对区内地质环境具有一定的破坏,有可能诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害。

2 场地地质环境

2.1 气象、水文条件

场区气候温暖潮湿,雨量充沛,四季分明。年平均气温为18℃,最低为零下5~6℃,最高为38~40℃。雨水多集中在春夏两季,年平均降雨量1 600 mm,24 h最大降水量217.80 mm,1 h最大降水量65.70 mm。全年无霜期280~290 d。场区地表水系较发育,以恩江河及季节性沟谷溪流为主。

2.2 地形地貌条件

建设场地按地貌成因类型和形态特征分为两种地貌单元:侵蚀构造丘陵地形、河谷平原地形。

侵蚀构造丘陵地形分布于评估区北部、中部,为构造抬升过程中,遭受强侵蚀切割作用形成的锯状、垄状地形。地形切割较深,植被茂盛,覆盖率达80%以上。河谷平原穿插于低山、河谷之间,出露地层主要为第四系,地势东侧高,西侧低,河谷平原呈条带状分布于位于评估区南东部。

2.3 地层岩性

建设场地内出露地层为青白口系上施组、震旦系下坊组及第四系现将地层。

①上施组。下部主要为浅灰—灰黄色中厚层状变余长石石英杂砂岩,与同色夹薄层状绢云母千枚岩、凝灰质千枚岩不等厚互层或夹层;上部为凝灰质千枚岩、千枚状沉凝灰岩、凝灰质粉砂质千枚岩或板岩。

②下坊组。下部为黄褐色、厚层状变余岩屑杂砂岩与灰白色薄层状绢云千枚岩不等厚互层。中部为紫红色、青灰色薄层绢云母千枚岩、绢云绿泥千枚岩、粉砂质千枚岩。上部为灰白色绢云母千枚岩。

③第四系。亚砂土及亚粘土:土黄色、砖红色。主要分布于沟谷,呈狭窄条带。残坡积层均为震旦系上部岩层风化之碎块堆积物,分布于山坡地带,厚0~10 m。

2.4 地质构造条件

场区位于富滩向斜的北东翼。总体构造线方向为北西西—南南东,为一形态复杂的倒转向斜,轴面产状以190°~230°∠60°~70°,次级褶皱发育,断裂较多,地质构造总体特征以褶皱为主,伴有较发育的断裂构造。

芦溪岭复式倒转向斜,地层总体走向北西西、北东东—近东西,总体倾向南西,局部倾向北东,倾角一般60°~80°,沿走向和倾向次级褶皱较发育;在剖面上呈“蛇形”状出现,体现了区内褶皱沿走向和倾向各区段有简有繁、简繁交替出现的构造特点。

场区内断裂构造较发育,走向南部以北西向为主,北部为北东向,中部近东西向。F1、F2规模较大,对场地影响明显。

①F1断层:走向长达3 km,为一向南倾的压扭性逆断层,倾角70°~50°,南盘上升,断距约300 m。

②F2断层:走向北东60°~南西240°,倾向南西,倾角60°~70°,走向长约2.5 km,为北盘向北东向推,南盘向南西推移的压扭性逆断层。

2.5 地震条件

场区地震烈度小于Ⅵ度,区域稳定性较好,工程遭受地震危害的可能性小。

2.6 水文地质条件

场区水文地质条件为简单—中等。

地下水赋存形式有:

①孔隙潜水。含于第四系松散孔隙含水层中,包括冲积层和残坡积层。残坡积层遍布场区。其厚度随地形而异,一般1~3 m;泉水流量多为0.1~0.5 L/S,少数达

0.6 L/s左右。

②风化裂隙潜水。含于基岩风化裂隙含水带中。风化带深度一般为0~10 m,有的深度达20 m,风化带深度与所在地形有关,标高较高的山脊和斜坡处风化深度较大。而风化裂隙潜水深度及高程与所在地形有关,在山脊水位标高及水位深度大。水位变化与降水量关系密切,随季节变化。

③构造裂隙水。在基岩中普遍可以见到裂隙较发育,并可见到张开裂隙和少量地下水的活动痕迹,含水量小。

场区地表水和地下水均受大气降水的补给,季节性变化大,雨季水位抬高,流量增大;旱季水位降低,流量减少。属水文地质条件简单—中等的矿区。

2.7 工程地质特征

根据野外调查和勘查资料,按地质体成因、岩性组合、物理力学性质的差异,将场区岩土体划分成3个工程地质岩组。

①碎石粘性土岩组。属松散工程地质岩类由第四系残坡积物组成,厚1~3 m,含较微弱的孔隙潜水,粘塑性较好,具低—中等压缩性。

②风化变质岩岩组。主要为全、强风化、半风化长石石英杂砂岩、绢云母千枚岩、凝灰质千枚岩、板岩、杂砂岩、粉砂质千枚岩、条带状含磁铁绿泥千枚岩、磁铁石英岩,风化裂隙较发育,属较松散工程地质岩类。一般厚约0~10 m,局部可达20 m。其岩石力学性能见表1。

③新鲜变质岩岩组。由震旦系下坊组及青白口系上施组长石石英杂砂岩、绢云母千枚岩、凝灰质千枚岩、板岩、杂砂岩、粉砂质千枚岩、条带状含磁铁绿泥千枚岩、磁铁石英岩,属中等坚硬-坚硬工程地质岩类,其岩石力学性能见表2。

3 结 论

场区地形属丘陵区,最高海拔300多米,最低海拔小于100 m,高差一般50~150 m,山体自然斜坡坡度一般15~40°,局部50°,表层浮土厚度一般1~3 m,植被覆盖率大于80%,地质环境条件破坏程度轻微,目前尚未发现崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害现象。综合场区地质环境条件,得出自然条件下发生崩塌、滑坡的可能性小,危害程度低;工程建设过程中或投入运行后,由于地质环境条件的剧烈改变存在诱发不同程度的崩塌、滑坡、泥石流及地面塌陷灾害的可能性,危害程度中等的结论。

参考文献:

建筑场地设计 篇4

关键词:建筑场地,设计,因素,分析

我国现在的建筑场地设计中存在的普遍问题就是, 更多的是在考虑场地内部与外部关于物的考虑, 而忽视了作为使用主题的人的人自身的需求。我们知道, 建筑场地的设计和开发归根结底是为人服务的, 所以建筑场地也应该不仅包括物的存在, 更应该兼有精神的意义。如果我们只是简单的进行场地设计, 还远远不能达到我们对于空间使用的需要, 任何一个使用者都是带着情感的主体, 不可能只是客观的描述世界而毫无感情。反观当今我们的设计, 或许从定义上就已经偏离了人们希望看到的轨道。

一、场地设计概述

场地设计是三维的, 是场地规划的深入, 场地设计不仅有平面功能布局, 还包含空间功能布局和空间景观布局。《景观设计学》中, 西蒙兹认为场地设计事实上更侧重环境设计;而我国场地设计是为了满足一个建设项目的要求, 在比较基地现状条件和理解相关法规、规范的基础上, 组织场地中的各构成要素之间关系的设计活动。场地设计不仅考验建筑师对场地设计相关和涉及的规范、技术标准的熟悉掌握程度, 还检验建筑师的实践能力及工作经验积累。建筑类型按功能分为医疗建筑、教育建筑、博物馆建筑、文化建筑、居住建筑等, 无论哪类建筑场地设计都是围绕功能流线进行功能分区, 围绕景观轴线进行景观设计, 以满足使用要求的功能分区为主, 景观设计为辅;功能分区与景观设计互相渗透, 功能流线与景观轴线的最优结合, 才能达到场地设计的最高境界, 创造更有效且更宜人的生活环境。

二、建筑场地设计中考虑的因素

1、使用者的使用时间

使用者不同时间的使用会在很大程度上影响场地设计, 时间对于不同的人具有不同的价值意义, 而相对应的是不同的时间段里不同的人群也会有其对场所的不同需求。比如一般用于晚上活动的酒吧或者派对的场地设计, 就应该更多的去考虑晚上人们对场地的需要以及场地设计的效果, 把设计的重点放在灯光、夜景的处理上。同时考虑到晚上与白天人群对空间上的使用情况不同, 如何让光线照度, 灯具密度, 道路布置, 场地铺装以及整体搭配更加符合晚上人群的使用就显得尤为重要。

2、使用者的使用习惯

对于一些具有特殊要求、特殊功能的场地空间, 需要对这类使用人群的行为方式、日常习惯进行大量的数据调查, 形式包括:访谈, 问卷, 观察, 行为痕迹分析等不同类型的调查方式。在切实了解其对场地功能的使用状况下, 再有针对性的对场地布局, 色彩搭配, 形态构成以及细部构件进行设计。

以敬老院场地为例, 由于其特殊人群的年龄阶段和身体结构, 则应该在多方面加以注意, 创造出合适这类群体的场地。

2.1功能布局上, 应以短简方便的联系空间为主, 尽量避免过多的迂回。

2.2色彩处理上, 选择淡雅明快的色彩基调--满足老年人对于“恬适情趣”的向往。

2.3形态构成上, 需要平稳, 安定, 常见的形态特征, 尽量避免过于繁杂、夸张, 具有明显张力的空间形态。

2.4细部设计上, 这是对老年人使用空间最需要重点考虑的环节。由于其身体机能的减弱, 在座椅材质、形状, 地面铺装图案, 扶手栏杆的舒适度以及台阶楼梯的高宽比, 防滑条的处理上都需要在对老年人进行大量观察和调查的前提下进行设计。

3、使用者的使用情绪

上面一条满足了使用者物质功能的需要, 而除此之外还应该考虑使用者心理上的安慰。情绪是人类对于外部世界的直接反应;反过来, 外界环境也能在很大程度上影响人们的情绪变化。情绪虽然是一种很主观也很难捉摸的设计条件, 但在基于大量统计的情况下, 还是可以用一些数据反映出人们情绪对于不同场地空间的几种基本认识。特别是当场地在为某种特定使用人群服务的情况下, 这类数据变得更加清晰和有说服力。

以医院场地设计为例, 我们知道医院的使用主体是病人 (除此之外还有家属、医务人员、服务人员) , 在身体不舒服的情况下, 其情绪一般是比较消沉的。因此, 在场地设计上, 则应尽量避免出现过多的灰色空间以及空间死角。空间处理上宜视线通透, 采光良好, 构筑物应积极高尚且色调明快。对原有地形进行规整以达到合适的坡度起伏加强其空间感, 避免出现较多的阴影区域。植被方面以常绿树种为主 (落叶树木易引起患者衰落的情绪) 。多种色彩的灌木进行搭配种植, 营造出积极富有变化的植被景观。

4、使用者的使用密度

这一点不仅是旨在考虑个体对场地环境的使用和感受, 而且通过对人与人之间在某一空间中的使用把人与物、人与人进行综合考虑。考虑当人与人在使用空间相互影响时该如何在前期对空间进行设计。所以, 这便要求设计者事先了解场地使用人群的数量在时间轴上的分布曲线。找出最大使用密度, 最小使用密度以及其间的动态相互关系, 以此为根据对场地进行合理布置。

比如, 对汽车站场地空间进行设计就应该了解此车站在城市的地理位置以及重要程度, 预计使用人群数量, 年龄结构分布并在不同时间段来进行合理分析, 达到既满足人们对整个空间的使用效果, 又满足“不浪费公共空间”的使用要求。而且, 通过对不同时间段人群数量的分布状态的利用, 营造出不同氛围的公共空间--使空间具有了动态的变化。

5、使用者的使用反馈

场地设计不是一蹴而就, 更不是一成不变的。在满足前期规划与设计的同时, 还应该建立“设计者--使用者”的长效机制, 在动态中把握对场地环境形态的塑造和对不同人群的心理认知--这一点应该被设计者牢记, 并且反映到初期对场地设计的考虑中来。通过周期性的对既有场地空间进行观察, 记录人们的使用频率、效果、满意度, 对场地环境保持持续的设计认知, 加深对场地环境特征的理解, 并最终反馈到对场地环境的塑造与再塑造上, 使所设计的场地真正做到为人们所享用、所乐道, 成为一种与人们活动互相补充, 与人们发展互相促进的状态, 变成一处具有生命力富有场所感的空间形态。我想, 这是作为今后建筑师的我们义不容辞的责任。

通过上面的分析我们可以看到, 将对人性诚挚的考虑带入到对场地的设计中来, 这是对现有设计体制的一场变革, 需要经历一个漫长的“接受与否”的过程, 但这场变革是符合人们的需要的, 也是符合时代的发展的。建筑往往是一个基址上最重要的人工环境, 是精神与物质的载体。物质可以通过具体的建造来完成, 而精神需要与环境的共鸣设计来达到。西蒙兹认为理想的居所是自然场址和景观环境的最佳组合, 并把这一目标的实现程度作为衡量居住成败以及居住者适应性、健康程度的标准。于是在建筑具体处理上往往通过分析场地, 结合地形恰当布置田园和建筑, 适应地质构造, 尽量减少对现存生态系统的干扰, 反映气候条件并且考虑景观的布局, 强调最佳的效果, 整合各种要素, 营造理想的人居环境。

现如今, 场地设计在建筑实践活动中越来越被人们所重视, 人们对于环境的珍视已经超越了建筑本身, 建筑师更不应该始终沉迷于自我的世界中, 不断地忘记自己的身份, 使我们的聚居环境时时处于令人尴尬的境遇, 而应该帮助人类, 使人、建筑物、社区、城市以及人们的生活同地球和谐相处。这不仅是场地设计追求的最高宗旨, 也是中国传统建筑理论所推崇的。

参考文献

[1]徐建伟.试论建筑场地设计中考虑的因素[J]城市建设理论研究2013年34期

[2]《建筑设计方法学》张琦等;清华大学出版社, 2007.

建筑场地设计 篇5

*第一章* 建筑设计标准、规范

本章内容是按照考试大纲“建筑设计(知识)”的第一、第四两部分的要求编写的。第一部分包括公共建筑设计原理与构图原理,住宅设计原理、规范及评价标准,民用建筑等级划分及各阶段设计深度要求以及建筑设计新感念等小节。第二部分包括民用建筑设计通则,各类型民用建筑设计规范,无障碍设计规范和民用建筑设计防火等小节。本章涉及的教科书均采用最新版本,规范、标准均按照现行的版本。

*第一节* 公共建筑设计原理与建筑构图原理

各种类型公共建筑的设计都是立足于处理好功能要求、艺术形象和技术条件这三者的关系。其中,物质功能和审美要求的满足是设计的目的,而技术条件则是达到目的的手段。

一、公共建筑的功能问题

功能问题包括以下几个主要方面:

空间构成、功能分区、人流组织与疏散以及空间的量度、形状和物理环境(量、形、质)。其中突出的重点则是建筑空间的使用性质和人流活动问题。

(一)公共建筑的空间构成各种公共建筑的使用性质和类型尽管不同,都可以分成主要使用部分、次要使用部分(或称辅助部分)和交通联系部分三大部分。设计中应首先抓住这三大部分的关系进行排列和组合,逐一解决各种矛盾问题以求得功能关系的合理与完善。在这三部分的构成关系中,交通联系空间的配置往往起关键作用。

交通联系部分一般可分为:水平交通、垂直交通和枢纽交通三种基本空间形式。

1.走道(水平交通空间)布置要点:

应直截了当,防曲折多变,与各部分空间有密切联系,宜有较好的采光和照明。

2.楼梯(垂直交通空间)布置要点:

位置与数量依功能需要和消防要求而定,应靠近交通枢纽,布置均匀并有主次,与使用人流数量相适应。

3.门厅(交通枢纽空间)布置要点:

使用方便,空间得体,结构合理,装修适当,经济有效。应兼顾使用功能和空间意境的创造。

(二)公共建筑的功能分区

功能分区的概念是,将空间按不同功能要求进行分类,并根据它们之间联系的密切程度加以组合、划分。

功能分区的原则是:分区明确、联系方便,并按主、次、内、外、闹、静关系合理安排,使其各得其所;同时还要根据实际使用要求,按人流活动的顺序关系安排位置。空间组合、划分时要以主要空间为核心,次要空间的安排要有利于主要空间功能的发挥;对外联系的空间要靠近交通枢纽,内部使用的空间要相对隐蔽;空间的联系与隔离要在深入分析的基础上恰当处理。

(三)公共建筑的人流疏散

人流疏散分正常和紧急两种情况:正常疏散又可分为连续的(如商店)、集中的(如剧场)和兼有的(如展览馆)。而紧急疏散都是集中的。

公共建筑的人流疏散要求通畅,要考虑枢纽处的缓冲地带的设置,必要时可适当分散,以防过度的拥挤。连续性的活动宜将出口与入口分开设置。要按防火规范充分考虑疏散时间,计算通行能力。

(四)功能对于单一空间量、形、质的规定性单一建筑空间的大小、容量、形状以及采光、通风、日照条件是适用性的基本因素,同样是建筑功能问题的重要方面,应在设计中综合考虑,统筹解决。

二、公共建筑的技术与经济问题

建筑空间和体形的构成要以一定的工程技术条件作为手段。建筑的空间要求和建筑技术的发展是相互促进的。选择技术形式时要满足功能要求,符合经济原则。

(一)公共建筑与结构技术

公共建筑常用的三种结构形式:墙承重结构、框架结构、空间结构。

1.墙承重结构

常为砖砌墙体、钢筋混凝土梁板体系,梁板跨度不大,承重墙平面呈矩形网格布置,适用于房间不大,层数不多的建筑(如学校、办公楼、医院)。其承重墙要尽量均匀、交圈,上下层对齐,洞口大小有限,墙体高厚比要合理,大房间在上,小房间在下。

2.框架结构

承重与非承重构件分工明确,空间处理灵活,适用于高层或空间组合复杂的建筑。

3.空间结构(大跨度结构)

充分发挥材料性能,提供中间无柱的巨大空间,满足特殊的使用要求。

悬索、空间薄壁、充气薄膜、空间网架等,结合结构、构造课程,了解受力特点和造型的关系,记住国内外著名实例。

(二)公共建筑与设备

考虑要点:

恰当安排设备用房,解决好建筑、结构与设备上的各种矛盾,注意减噪、防火、隔垫。结合设备课程,了解采暖、空调、照明各种系统的选型原则和适用范围。

1.采暖系统

热水系统舒适、稳定,适用于居住建筑和托幼。蒸汽系统加热快,适用于间歇采暖建筑如会堂、剧场。

2.空调系统

集中空调服务面大,机房集中,管理方便,风速及噪音低但机房大,风道粗,层高要求大,风量不易调节,运行费用高,不适用于小风量的复杂空间。风机盘管系统,室温可调,适用于空间复杂、灵活并需调温的建筑(如宾馆、实验室)。

(三)公共建筑与经济

应当把一定的建筑标准作为考虑建筑经济问题的基础,设计要符合国家规定的建筑标准,防止铺张浪费,也不可片面追求低标准而降低建筑质量。

建筑场地设计 篇6

关键词:基坑 变形 监测方案

中图分类号:TU71 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)010-013-02

该建筑场地位于襄樊春园西路南侧,长汉路北侧。拟建工程共六栋,均为框架-剪力墙结构,€?.00m相当于67.1m,本基坑开挖深度均以自然地面起算,设两层地下室,根据建设单位提供地下室顶板标高为-9.0m,承台厚1000mm-2000mm,垫层100mm;基坑开挖最深处深度为10.0m、11.0m。

基坑地下水丰富,地质结构复杂,基坑东边设支护桩,紧邻汇升苑四栋住宅楼和王寨工商所办公楼,离开挖边线约7米;西边设支护桩,紧邻民房和原建昌子校,离开挖边线约7米;北边为春园路,西边为长汉路,西、北边位放坡加喷锚支护。建筑物基坑重要性为一级,位于繁华路段,基坑安全稳定极为重要。

为保证周边建筑物及基坑施工的安全,按建设方及设计方要求,需对该基坑进行变形监测。

2 场地工程地质条件

根据场地钻探和原位测试结果,在勘探深度范围内的地层除填土外均为第四系上更新统冲洪积沉积物( )。岩性以粉土为主。按成因类型、岩性和工程地质特征,共分为7层,现分述如下:

第①层:杂填土( )

浅黄至暗黄色,稍湿,松散,以浅黄色粉土为主,局部以暗黄色粉质粘土为主,夹有大量砖块、水泥块、灰渣等杂物。该层均匀性差,厚度不一。39’号厚度达8.0m,后因塌孔而移孔位。层厚0.50-8.00m,平均1.80m。

第①-1层:素填土( )

褐黄色,稍湿,稍密,以粉土为主,偶见灰色小瓦片。该层均匀性差,粘粒含量较高,韧性中等,无光泽及摇振反映。层底埋深1.00-5.10m,平均2.98m。厚度0.00-3.10m,平均1.21m。

第②层:粉土( )

褐黄色,稍湿,中密。见有少量深棕黄色斑点,土质均一性好,土颗粒粗,稍具砂感。无摇振反映,无光泽反映,干强度低,韧性低。层底埋深3.00-8.00m,平均6.07m,厚度0.00-5.50m,平均3.19m。

第③层:粉土( )

浅黄色,稍湿,中密。见有较多棕黄色花斑,少量褐灰色花斑,偶见蜗牛壳碎片及钙核,粉粒含量高。无摇振反映,无光泽反映,干强度低,韧性低。层底埋深6.00-10.50m,平均8.17m,厚度0.90-3.30m,平均2.00m。

第④层:粉土( )

浅黄色,稍湿,中密。见有少量棕黄色花斑及褐灰色花斑,含较多小钙核,粉粒含量高,底部含粉砂粒。无摇振反映,无光泽反映,干强度低,韧性低。层底埋深8.70-14.10m,平均11.42m,厚度1.00-5.10m,平均3.25m。

第⑤层:粉土( )

浅黄色,稍湿,中密。砂颗粒细,局部夹有粉土。主要矿物成分为石英、长石,该层局部缺失。层底埋深10.50-15.50m,平均12.73m,厚度0.00-3.50m,平均1.32m。

第⑥层:粉土( )

黄褐色,湿,密实。偶见小钙核,见少量白色条纹和黑色斑点,粘粒含量高。无摇振反映,无光泽反映,干强度中等,韧性低。层底埋深14.50-18.80m,平均16.72m,厚度2.50-5.70m,平均4.64m。

第⑦层:粉土( )

棕黄色,很湿,中密。间少量白色钙质条纹,局部粘粒含量高。无摇振反映,无光泽反映,干强度低,韧性低。最大揭露深度20.00m,最大揭露厚度5.00m。

3 基准点以及沉降监测点的布设

为了能够反映出建筑物基坑的准确变形情况,监测点要结合本工程建筑结构特点,布置在最能全面反映建筑物地基沉降变形特征且便于监测的位置。周围已有建筑物设沉降监测点,基坑开挖边线外设沉降位移监测点和水平位移监测点,马路上设沉降位移监测点,暖气管道设沉降位移观测点。

根据本工程建筑设计图纸要求和现场实际情况及规范要求,拟共埋设77个监测点,其中10个水平位移变形监测点。

4 基坑的监测方法

4.1 沉降监测

本工程按照国家二等水准测量要求实施。基坑降水和土方开挖前7天开始布设观测点并进行首次观测,开挖初期观测时间间隔不宜超过5天,中期不宜超过2天,开挖后期应每天观测。当测试数据接近监控报警值时,应加密观测次数。当出现事故征兆时应进行连续监测,并及时向有关部门报告。基坑开挖间歇期、变形趋向稳定时,观测时间间隔可为5~7天,基坑运行维护观测时间间隔可为10~15天。在观测过程中若有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况,应及时增加观测次数。当周边建筑物或基坑周围突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂逢时,应立即进行逐日或2至3天一次的连续观测。当沉降速率过大时,应加密观测。

4.2 水平位移观测

根据本工程建筑物基坑的特性和相关规范的要求选择水平位移监测精度的等级,本工程的基准点联测及基坑和建筑物位移监测,均按二级平面控制网导线测量技术要求实施。

基准点埋设稳定后首先对基准点进行两次联测,建立施工坐标系,将数据进行平差计算后,确定每个基准点的平面坐标。在监测过程中,操作人员要相互配合,工作协调一致,认真仔细,做到步步有校核。

水平位移观测的注意事项:(1)观测时视线要好,成像清晰。(2)每次观测照准部位一致。(3)仪器对中、整平和棱镜对中、整平误差必须控制在允许范围内。(4)随时观测随时记录随时和上次比较。

5 监测数据分析及成果提交

5.1 数据计算及分析

原始数据要真实可靠,记录计算要符合测量规范的要求,依据正确,严谨有序,步步校核,结果有效的原则进行成果整理及計算。

将各次监测记录整理检查无误后,进行平差计算,填写《沉降监测记录》、《水平位移监测记录》,求出各次每个监测点的高程值或坐标值,从而确定出沉降量或位移量。

计算平均沉降量、沉降速率、平均位移量、位移速率。

对监测点的沉降或位移过程、点间的沉降或位移差过程数据进行统计分析。

绘制各点的沉降或位移过程线、各点间的沉降差或位移过程线。

根据业主要求或需要,计算基础的倾斜度。

按设计要求,每次观测情况同时向设计方提交一份书面报告。

5.2 提交以下成果

(1)每次监测完毕后一周内向甲方提交《沉降监测记录》、《水平位移监测记录》(前两次除外);

(2)《沉降观测成果统计表》、《水平位移观测成果统计表》;

(3)各监测点的时间-荷载-沉降量或位移量关系曲线图;

(4)《变形监测分析报告》;

(5)工程平面位置图及基准点、观测点位分布图;

(6)仪器设备及观测方法。

6 结论及建议

当发现基坑周边或建筑物有超出设计及规范规定的沉降或位移量时,应及时向甲方汇报,以便及时采取补救措施。

参考文献:

[1] 张银虎,孙伟玲,张金龙.基坑施工变形监测数据处理系统的设计[J].铁道勘察,2008(02).

[2] 陈德荣,陈甦,陈国兴.基坑施工监测与分析实例[J].福建建筑,2008(01).

建筑场地设计 篇7

现代建筑设计中常常忽略对建筑本质的考虑, 舍本求末地依赖空调等机械手段调节室内外环境, 忽视了建筑本身对气候因素的适应性, 在一定程度上造成了现代建筑能耗严重、形式单一、自然生态环境平衡遭到破坏的现象。场地规划布局设计作为建筑设计之初的场地环境的宏观把控, 对比建筑后期的节能设计弥补更有直接的引导意义。

2 寒冷地区气候特征

寒冷地区主要包括华北、新疆、西藏南部地区以及东北南部地区。寒地气候一般比较干旱少雨, 年平均相对湿度50%~70%, 年降雨日数为60~100d, 年降水量为300~1000mm, 年降雪日数在15d以下, 年太阳总辐射照度为150~190W/m2, 年日照时数为2000~2800h, 年日照百分率为40%~60%。

3 场地微气候节能设计策略

场地设计是场地微气候节能设计的第一阶段。该阶段设计得当与否将直接影响日后建筑室内外气候的舒适性与居民的健康。特别是以供暖需求为主要矛盾的寒冷地区建筑, 经过精心设计和考虑的场地设计、景观设计以及构筑物的配置可在极大的程度上减少该区域内额外的能源消耗。其中太阳能和风环境对寒地场地微气候环境影响最为显著。

3.1 太阳辐射

在场地设计中考虑太阳辐射和被动式太阳能利用是建筑适应气候条件的重要特征之一。建筑物有阳光照射比一点没有要好的多。结合寒地气候特征确定以下几个设计要点。

1) 明确附近阻碍物造成的遮挡, 考虑太阳辐射对实现场地规划的最佳效果。对太阳光入射、邻近建筑可能产生的遮挡、树木等进行界定, 尽可能地提高对太阳光的利用率。

2) 合理进行建筑布局, 保证建筑获得更多的日照。通过对行列式、斜列式、周边式等布局方式进行日照分析, 选择最佳日照效果。

3) 选择合适的建筑朝向[1]。朝向的选择原则是优先考虑日照, 其次是通风, 依据建筑功能与气候条件选择最佳朝向位置。

3.2 日光

人工照明消耗电能巨大, 不仅增加了建筑建设的成本, 更是增加了对环境负荷的压力。然而自然光资源不仅丰富无偿, 比人造光源更加健康有效。场地日光设计应注意以下几点。

1) 确定场地上的日光障碍物, 避免对拟建建筑的日光遮挡。周边的建筑物及树木、植被等都会对新建项目的日光造成阻挡, 影响室内的日光用量。

2) 确定窗户大小, 选择不同反射率的墙壁, 增加房间内的日光量。

3) 进行日照系数等参数计算, 分析建筑物的间距对室内采光量的影响, 选择最佳效果。建筑物的高度与相邻建筑的间距需要保持合适的尺度, 以保证日光的充足。

自然光不仅意味着能源使用的潜在节约, 而且比人造光源更加有效。利用太阳光提供照明, 对居民生活环境和健康有着非常大的好处。

3.3 风

建筑风环境不仅能直接影响使用者的舒适性, 左右建筑空间形式, 同时也能影响建筑能耗和空气质量。场地风环境取决于气象大区域地形和局部小区域地形, 其中, 小区域地形这一因素可通过合理的场地规划得到最佳小区域地形, 从而改善局部风环境[2]。

1) 确定场地挡风和导风的利弊条件。地形会改变主导风向, 同样该场地上的阻碍物如山丘、树林、原有建筑物等也会影响风向的偏转。

2) 建筑选址以及建筑群布局时, 应充分考虑对冬季主导风的阻挡。选择合适的封闭或半封闭周边式布局的开口位置, 使建筑有较好的微气候风环境。

3) 较高建筑应修建在冬季主导风向侧, 适当调整建筑朝向。避免与风向垂直, 以减少风速, 形成对场地其他低层建筑和庭院的保护。

4 空气温度和水

寒冷地区气候昼夜温差较大, 冬季漫长而干冷, 夏季凉爽多风, 通过对空气温度与水资源的合理设计, 能够使场地温度状况得以改善、保持区域现有水文环境、使场地空间更加舒适健康[3]。

4.1 空气温度

局部环境的空气温度是由一个地区的大气候形成的, 但是场地的温度状况还受到该区域的地形、植被以及城郊自然条件等环境的影响, 每个具体地点的气候特性仍然是由其小气候环境决定的。

4.1.1 地形条件对气温的影响

因受太阳辐射程度不同, 场地南向山坡比北向山坡温度更高。低洼地形会因为冷重空气集中而形成冷气槽, 不利于场地建筑的保温节能。寒冷地区场地设计应优先选择南向山坡, 避免在低凹地形处建设。

4.1.2 周围环境、构筑物对气温的影响

场地邻近区域的水系、植被环境能明显改善场地周围的温度。在寒冷地区的冬季, 高大建筑物的阴影很容易将一个有阳光且无寒风的温暖南向地段变成像北向地段般寒冷多风的小气候。因此, 场地设计时应注意分析场地周边环境气候的利弊影响。

4.1.3 不同下垫面对空气温度的影响

不同的地面反射率和密度对空气温度的影响也不同, 混凝土地面比草地的空气温度和相对湿度要高出许多, 同样的下垫面靠近墙面距离大小不同, 温度变化值也不同。寒冷地区场地下垫面设计应对建筑自身节能特征和功能分区不同, 通过节能数据对比选择使微气候设计达到最佳节能效果的方案。

4.2 水

在寒冷地区场地设计中, 水可以优化场地微气候环境, 水体不仅对场地气温影响显著, 水资源的管理和利用对生态环境保护和节能也有重要影响。由于地下水和其他自然水资源是有限的, 因此, 非常宝贵。场地设计水资源优化可在以下几方面进行:

1) 保留场地降雨, 保证雨水顺利地排放到自然区域或者城市管网中;

2) 场地铺地设计注意“海绵化”处理, 促进雨水等就地渗透到土壤中, 保持水资源的自然循环;

3) 认真规划场地地表的排水效果, 预测对新建项目的影响, 根据水的性质不同进行特殊处理排放。

在场地设计中要尽量用生态方法保持现有水文状态, 对不同用途的水资源进行合理利用。从而达到不干扰地方生态系统, 并利用水体调节场地微气候的目的。

5 结语

对于场地规划的微气候适应性而言, 接受一项需要的资源永远要比阻挡一项不需要的资源重要。通过对寒地建筑场地规划的微气候综合性分析, 可以优化利用事先确定的自然气候调节机制, 减少对人工供暖系统、制冷系统和通风系统的依赖性, 从而极大地降低投资成本和运行成本, 有效节约不可再生资源。

参考文献

[1]聂雨.寒冷地区居住区夏季热环境及规划设计研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2004.

[2]杨丽.绿色建筑设计---建筑风环境[M].上海:同济大学出版社2014.

建筑场地设计 篇8

1《场地设计》课程

早期的场地设计是在微观规划层面或后期的园林景观设计中完成。在本科建筑学专业教育中启动缓慢。纵观我国各高校建筑学专业教学安排,《场地设计》课程也是自2000年全国建筑专业指导委员会要求将其列为高等学校建筑专业修业课程后才逐渐开展起来。

2 由建筑师执业能力出发确定课程培养目标

注册建筑师意味着具备独立执业的能力。随终身负责制落实,建筑师的重要性更加不容小觑。注册建筑师考核中要求具备场地建设条件分析、剖面分析、道路及停车场设计、竖向设计方面设计能力。考试有限的时间内需准确解决各类问题,就要求扎实准确的基本功及分析能力,以把控好建筑准确定位,场地高效利用。

“场地设计”能力应从本科专业基础教育抓起,系统化、体系化进行训练。学生掌握基础知识同时,还包括创造能力、表达及沟通能力。因此,在《场地设计》课程建设中,不仅要充分依托应试知识、能力的讲授,更要关注实践中应用、创新能力的培养,形成“教有内涵,学有外延”的教学过程。场地设计在充分分析基础上,包括:场地规划、功能分区、道路交通等整体性、全局性设计。要求从业者具有极强的应用、创造性和发现、分析并解决场地问题的能力(见图1)。

基本知识的讲授让学生明确场地设计需掌握的信息。信息汇总、分析的各项能力同样是课程教学的重要目标。基本应用实操过程中有针对性地进行专项及综合实训加以强化,切实提高学生发现、分析和解决问题的能力。

3 课程内容与教学安排

3.1 课程内容

大学建筑专业教育以全面的基本知识框架搭建起完整的知识体系。对场地内部及周边环境的准确分析是建筑方案整体布局及自身功能分区的先决条件,符合各项限制要求是在设计深入前为方案所划定的技术性标杆,以此为基础可以保障设计在深入过程中有充分自由的空间发挥创造性思维。

基本知识在明确限制性条件的同时,要避免限制学生的创造性思维。创造性设计是教学的另一重点。在《场地设计》课程建设中,应当一方面面向建筑师执业的需求,另一方面完成应用能力、创造性思维、艺术鉴赏能力的培养和训练,才能够构建起真正适合建筑师未来工作的教学体系。

教学内容需满足建筑师执业过程中对项目先于规划设计、覆盖于园林景观体系之上的场地设计,具有项目整体把控功能的决策性信息,在教学内容的设置上分为基本知识和基本应用。基本知识包括场地限制、基本信息的收集与分析、场地交通设置及绿化景观设计等(见图2)。

基本应用是在项目限制条件下创造设计所需的能力,通过课堂结合教学的设计题目训练。设计题目包括实践题目与注册建筑师考试真题两大类。实践类着重培养学生对真实情况的把控分析及解决能力,真题练习考核学生对基本知识的掌握和运用,侧重于在规定时间内解决规定问题的能力。

3.2 教学安排

为培养学生对项目的整体观念和全局意识,课程应设置在建筑学专业设计初始阶段,即第4或第5学期。为保证基本知识与基本应用有机结合,课时设置以45学时为例,安排1∶3的讲练结合时间,形成良性课堂互动循环,练习中教师及时引导修正。

4 教学方法

1)重点讲授。

10学时基本理论知识讲授体系中最具代表性的重点内容。全面介绍知识框架后将最关键的信息传授给学生,作为场地设计实操的理论基础与支持。同时,教会学生在学习中运用抓大放小的理念处理和学习大量信息。

2)鼓励自学。

学生通过自学加深对知识的理解,通过对实际应用的研究深入学习掌握细节信息。同时减小记忆负担,适时根据需求查找资料。因此,引导学生自行查询相关资料解决问题至关重要。

3)讲练结合。

课程教学主要目标是培养解决实际问题的能力。课堂上对知识重点有针对性的训练能有效实现目标。通过训练引导学生选择适当切入点,并通过课堂训练时间把控实现规定时间解决规定问题,培养敏锐设计触觉。

4)小组讨论。

通过小组集思广益、形成统一见解,有意识培养学生小组合作能力。讨论中教师通过观察学生表现的特质有针对性予以引导。讨论中无法解决的问题可通过教师启发式教学推动发展。

5)案例分析。

从实践中学习经验,解决思路和方法包括文献案例与实践案例。其中,文献案例代表性强、特色鲜明、解决方法巧妙;实践案例则优选可达案例,带领学生场地调研、分析,形成设计思路后与建成成果对比,比选优劣。

6)辅助工具。

熟练应用辅助设计软件完成场地设计练习能够丰富课堂。二维平面借助三维软件进行推敲合理性,深化细节是一种有益补充。

5 全方位的课程建设

应结合专业特点、学生潜力、教师队伍建设、相关课程,建设横有广度、纵有深度的全方位课程体系(见图3)。

5.1 学生自身知识积累

绝大部分学生生活经历丰富但缺乏敏锐观察和分析能力。需通过正确引导培养学生“知其然,更知其所以然”的良性认知。建筑学集艺术、技术、社会、自然等多因素于一体良好习惯的形成,对学生各方面学习均有极大帮助。

5.2 系统化讲授基本原理及基本方法

介绍知识体系的核心信息,从场地的基本背景信息到项目的各项限制条件、场地地形、周边建设情况等,由宏观至微观深入设计任务各细节。通过具体设计的步骤讲解、关键环节等做出示范,使学生形成完整系统化的工作思维模式。

5.3 教师团队建设

教师团队自身水平需持续提高,包括知识体系的更新和设计项目的实践。长期从事教学工作而远离实际工程项目设计实践在高校中较为普遍。教师更应当注重自身的理论与实践相结合,提高科研和实践能力,将鲜活的知识传递给学生,为学生带来更优质的学习体验。

5.4 贯穿各类设计课程,培养场地设计整体观念

“场地设计”涉及规划、建筑、景观、交通等多个专门学科。任何一个项目都与场地设计密不可分。因此,应当在各类设计课程中加强场地设计观念的培养,强化整体观。在设计实践课程中明确场地设计作用,形成“建筑设计,场地先行”的意识,充分展示场地分析给设计深化带来的便利,更有利于体现方案因地制宜的独特魅力。

6 结语

以建筑师执业能力为导向的《场地设计》课程教学包括基本知识讲授和基本能力培养两方面。以教师为理论主导、学生为实践主体的“场地设计”教学模式在不断实行中完善,覆盖课堂内外的全方位课程也在不断的探索中建立。在对建筑师执业所需能力充分了解基础上,及时调整教学重点、更新教学案例、完善能力培养模式,推动课程建设的不断完善。

摘要:以建筑师执业能力为导向,确定了《场地设计》课程培养目标,并根据该课程的具体内容,进行了教学计划安排,介绍了详细的教学方法,提出了全方位的课程体系建设方案。

关键词:场地设计,教学方法,课程体系,教学安排

参考文献

[1]焦绪国,孟光伟,李梅,等.场地设计课程教学与建筑师注册认证接轨的研究与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2010(2):80-83.

[2]覃琳.当代中国建筑师的职业教育与执业模式——从培养目标和教学体系看建筑教育的实践环节[J].新建筑,2007(2):25-28.

[3]张伶伶,孟浩.场地设计[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2010.

建筑场地设计 篇9

关键词:湿陷性黄土,陇东黄土塬,地基处理

0前言

庆阳市地处陇东黄土塬区, 1998年之前, 庆阳市的建设工程程序中, 对设计前的勘察重视不够, 勘察力量十分薄弱, 缺乏对黄土塬区工程地质资料的积累分析和深入认识。

近年来, 庆阳地区工程建设以每年数百万平米的速度飞快发展。在参加了设计勘察资料的施工图审查工作以及庆阳地区工程地基基础方案的论证过程中, 通过对该地区勘察报告和地基基础设计情况的分析, 发现了一些存在的问题, 主要集中在对庆阳地区黄土湿陷性的认识、地基处理方法与基础选型以及场地抗震评价等方面。典型的工程实例如庆阳石化搬迁项目, 由于对深部离石黄土湿陷性的认识差异, 采用超大能量的强夯试图进行深部老黄土加固处理;又如有些高层建筑, 由于缺乏地基处理前期试验检测工作, 对人工处理地基承载力与变形性质认识不深入, 不得不降低建筑物高度。同时对黄土塬场地抗震类别的评价, 同一类地层条件波速测试后经常出现Ⅱ类或Ⅲ类的不同评价结果。

现根据工程实例与在审图过程中, 对几个工程勘察设计资料的深入分析, 就黄土塬勘察设计中存在的问题和审图中的问题进行分析, 供勘察设计专业的同行们讨论, 以便提高黄土塬地区建筑工程的地基基础设计的科学合理性。

1陇东黄土塬的工程地质条件

1.1黄土塬地层与时代划分

陇东黄土塬属于大厚度黄土分布地区, 地形北高南低, 西峰区东西最宽50km, 南北最长110 km, 面积910km2, 地面标高1412~1352m。塬区基底为巨厚的中生代沉积岩层, 岩性单一, 岩相稳定。白恶系末期受到剥蚀, 第三纪中新世以前的地层普遍缺失。第四纪早更新世 (Q1) 开始, 沉积了200~300m原生黄土, 晚更新世 (Q3) 以来, 受喜马拉雅运动影响产生间歇性上升, 黄土塬边缘地带遭受现代侵蚀作用, 切割形成了典型的黄土沟壑地貌。

根据1985年王永焱等《中国黄土研究新进展》, 通过古地磁测试确定, 西峰董志塬黄土时代划分结果见表1。

古土壤是黄土塬地层时代划分的标志层, 应该引起勘察工作的重视。一般将第一层古土壤划分为Q3马兰黄土底部, 其下部即为Q2第一层离石黄土。

1.2黄土的物理力学性质

中国石油天然气华东勘察设计研究院在庆阳石化搬迁项目勘察时, 对黄土塬各层黄土作了更加深入的工作, 取得了更为详尽的土工试验与原位测试资料, 庆阳石化炼油搬迁工程地基土物理力学性质见表2。

根据以上资料, 黄土塬场地50m以内深度范围内地基土的物理力学性质随深度变化具有以下规律:

(1) 受人类活动 (灌溉历史或建筑密度等) 影响, 陇东黄土塬建筑场地黄土含水量普遍较高, 马兰黄土饱和度一般30%~80%之间, 离石黄土饱和度一般60%~85%之间。马兰黄土的含水量一般小于20%, 在古土壤4以下大于24%, 基本达到饱和状态;

(2) 马兰黄土的孔隙比一般大于0.85 (1.05~0.85) , 离石黄土一般小于0.85 (0.65~0.85) , 且随深度增大而减小。由于结构较为致密, 粘粒含量较高, 局部含水量较大的马兰黄土, 钻探成孔或桩孔施工方法不当时可能形成缩孔, 饱和度高的离石黄土, 则一般不应出现缩孔现象。

(3) 马兰黄土和离石黄土3段以上液性指数一般小于0.1, 呈硬塑~可塑状态, 古土壤4及离石黄土4段以下大于0.5, 呈可塑—软塑状态。陇东黄土塬深部的饱和黄土, 与陇西黄土地区黄土状粉土由于地表水入渗或地下水位上升形成的高压缩性饱和黄土相比, 具有比较良好的工程性质。

(4) 马兰黄土抗剪强度小于古土壤3及离石黄土3段以上的离石黄土, 马兰黄土压缩模量10~15MPa, 一般呈中等压缩性, 古土壤3及离石黄土3段以上压缩模量15~20MPa, 一般呈低压缩性, 古土壤4及离石黄土4段及其以下, 压缩模量小于10MPa, 一般呈中等压缩性。因此, 50m深度范围内, 离石黄土2~4段具有良好的工程性质。各层黄土的主要物理力学指标范围值见表3。

(5) 大量勘察资料显示, 在10~15m深度马兰黄土和离石黄土的分层界线上, 土工试验指标之间具有明显的差异性。黄土的孔隙比、压缩性和湿陷性指标随深度变化散点图见图。

1.3湿陷性黄土的分布特征

目前, 工程勘察人员对黄土塬湿陷性类型和等级评价的认识在逐步深入并取得一致意见。典型工程湿陷性评价结果见表4:

大量勘察资料说明, 大部分工程建设场地属于Ⅱ级自重湿陷性, 个别评价为Ⅰ~Ⅲ级湿陷性, 宏观分析湿陷性下限深度多为8~12m, 湿陷性样品分布深度一般在8~12m以上的黄土状土和马兰黄土层内, 因此, 陇东黄土塬区不属于大厚度湿陷性黄土分布区。。在新老黄土界面上, 湿陷性有明显降低, 湿陷系数随深度增大而减小规律性明显, 典型的散点图见图2。

分析个别工程进行的湿陷起始压力试验结果, 6m以上湿陷起始压力大于自重压力时, 自重湿陷系数小于0.015;6~12m饱和自重压力大于湿陷性起始压力时, 表现出明显的自重湿陷性;12m以下湿陷起始压力小于土的饱和自重压力, 一般不再具湿陷性, 湿陷起始压力与饱和自重压力随深度变化情况见图。

目前勘察存在的问题是, 个别工程对湿陷性土层下限深度评价偏深。有的工程15~30m可见断续、零星分布有0.030>δS>0.015的弱湿陷性样品, 勘察即以最深湿陷性样品深度评价为湿陷性下限深度。

湿陷性土层下限深度是设计人员确定地基处理方法和处理深度的主要出发点, 勘察报告在分析湿陷性土层下限深度时, 应该从宏观角度出发进行深入分析, 可以忽略深部断续、偶尔出现的弱湿陷性样品, 不应把零星样品作为湿陷性土层底界深度, 以免误导设计, 盲目加大处理深度。因为在整片处理了地面下一定厚度后, 即便地面积水渗漏, 浸水侧渗达到处理深度以下引起深部湿陷变形的几率很小。

1.4大厚度黄土地基的触探指标特征

静力触探是兼具勘探与测试双重性能的勘察手段, 不仅可用以划分地层, 还是评估地基承载力和变形指标的有效手段, 近年来在黄土塬工程场地得到广泛的使用。根据庆阳石化测试资料, 以静力触探端阻力和侧摩阻力划分马兰黄土与离石黄土界线和低压缩性离石黄土与中压缩性离石黄土界线, 有明显而直观的效果。各层黄土测试结果见表5。

大厚度黄土场地, 土性试验指标和静力触探阻力随深度增加而增大的特征很明显。触探阻力是黄土孔隙比、干密度、湿陷系数、含水量及桩土阻力等力学指标随深度变化的综合反映。与兰州地区大厚度湿陷性黄土场地相比, 黄土塬静力触探具有不同的曲线特征见图4、图5、图6。

1.5地下水埋藏条件

在确定消除湿陷性处理深度时, 应该考虑到城区黄土塬没有地表水, 塬区局部35m左右可见上层滞水, 可不考虑其对地基的影响。

2地基基础设计参数评价

2.1天然地基浅基础设计参数

由于缺乏载荷试验测试资料, 大部分工程各层黄土的承载力评价随意性较大, 勘察报告建议值偏低, 一般建议马兰黄土为100~150kPa;离石黄土为180kPa。根据庆阳石化厂马兰黄土6组天然与浸水载荷试验资料 (表6) , 天然状态承载力特征值144~192kPa, 变形模量3.1~10.5MPa, 浸水后36~120kPa, 变形模量3.9~4.8MPa。可见具有湿陷性的马兰黄土不能作为天然地基持力层, 天然状态承载力与变形指标没有工程应用意义, 必须进行消除湿陷性的地基处理后重新评价。

经过挤密法或强夯法处理后的马兰黄土, 承载力及变形指标目前缺乏检测资料的汇总分析。根据庆阳石化工程强夯前后载荷试验资料见表6, 处理后承载力约提高1.8~2.0倍, 达到250kPa以上, 变形模量达到30~40MPa。

备注:天然状态承载力取s/b=0.02, 夯后承载力取s/b=0.01。

离石黄土承载力载荷试验未见资料, 作为建筑物地基持力层时, 勘察报告提供给设计的偏低 (150~180kPa) , 参照黄土规范一般湿陷性黄土容许承载力表, 按含水量、液隙比估算, 可达200~300kPa。根据地基规范, 按180kPa进行深度修正, 则基础深度每增加1m, 承载力增加24kPa, 基础埋深10m时, 深度修正后承载力特征值可达415kPa。按《工程地质手册》 (第三版) 表5-1-18推荐, Q2黄土承载力标准值随深度增加而递增, 自第一层古土壤算起1~60m深度范围内为380~1260kPa, 第一层古土壤下离石黄土表层可取380kPa (不再作深度修正) 。

根据庆阳石化搬迁项目静力触探原位测试成果, 可采用《铁路工程地质原位测试规程》推荐的黄土地区经验公式评定黄土地基承载力和压缩模量, 其结果见表7:

备注:《规程》说明中, 新黄土经验公式根据载荷试验对比资料, 来源于西北带Q4、Q3黄土, 适用于PS=500~5000kPa。σ0=0.05 PS+35 (表10.5.16-1) 离石黄土2层持力层σ0=0.05*4800+35=275Pu=0.1 PS+70 (表10.5.16-2) 离石黄土2层持力层Pu=0.1*4800+70=275ES=3.58 PS-1.54 (表10.5.18-1) E0=5.95 PS+1.41 (表10.5.18-2)

今后, 应加强黄土塬不同时代黄土的载荷试验与原位测试对比研究, 逐步建立本地区评价方法和标准。

2.2桩基设计参数

目前大厚度黄土场地采用桩基础尚缺乏设计经验。在地基处理设计时计算复合地基增强桩体单桩承载力特征值, 或采用灌注桩基础设计桩长时, 可根据现行桩基规范推荐的测试手段, 采用静力触探测试初步判定设计参数, 同时加强复合地基和桩基施工前的承载力检测与设计参数复核工作, 逐步积累桩基选型与设计经验。

在未作地基处理的湿陷性黄土场地桩基础设计时, 应重视计入自重湿陷性黄土的负摩阻力。进行地基处理消除湿陷性后, 采用端承摩擦桩形式时, 应该深入认识处理后桩周土层侧摩阻力的提高和深部老黄土的侧摩阻力, 充分利用侧摩阻力在荷载承担作用的发挥。

由于尚未进行过桩基载荷试验, 各层黄土端阻力和侧壁摩阻力可参考《铁路工程地质原位测试规程》中静力触探测试指标修正取值;根据测试结果, 经过修正后确定的钻孔灌注桩设计参数见表8。

备注:静力触探指标换算桩基设计参数可参照《铁路工程地质原位测试规程》10.5.21条。

根据以上测试成果判断, 天然状态或地基处理后马兰黄土极限侧摩阻力可取60kpa, 离石黄土可取70kpa, 随深度增加, 侧阻力随之增高, 30m以下极限侧摩阻力可取80kpa。桩端持力层为离石黄土时, 极限端阻力取1000kpa是安全可靠的。

由于桩长较大时, 端阻力所占比例很小, 侧摩阻力取值是桩基设计科学性与经济合理性的关键, 应该通过实测桩基侧阻力与静力触探对比, 逐步积累资料和地区经验。

3黄土塬场地抗震评价

庆阳市黄土塬大地构造属于鄂尔多斯地台区, 总体来讲, 构造运动不明显, 属于低烈度区。

目前工程勘察对黄土塬场地抗震评价结果差异性比较大, 大部分工程评价为Ⅲ类场地, 少量则评价为Ⅱ类。收集几个工程测试评价结果见表9, 波速测试曲线见图7。

以上出现场地类别评价不一致的原因, 一是波速测试钻孔深度不足, 对覆盖层厚度认识不一致;二是剪切波速判释精度不准确, 导致等效剪切波速在250m/s上下波动, 影响了测试成果的可靠性;三是场地黄土结构与含水量的变化, 造成场地类别评价的差异。

今后, 陇东黄土塬场地需要继续进行足够深度的波速测试, 并注意改进测试与判释的方法和精度, 争取早日得到统一的结论。

4黄土塬高层建筑的地基处理

4.1黄土塬高层建筑采用天然地基或复合地基的可行性

陇东黄土塬大厚度黄土属于场地与地基条件比较简单的均匀地基。对于20层以上、设置2层地下室的高层建筑, 基础埋深10m左右, 基础底板接近或置于非湿陷性、低压缩性的离石黄土上, 根据静力触探指标或根据物理力学指标估算, 天然地基承载力评价可达250kPa以上, 通过深度修正, 地基承载力可达450kPa以上。目前由于缺乏可靠的试验检测和深入的研究, 对采用天然地基可行性的担心, 主要在于离石黄土承载力评价是否可靠, 通过修正后的承载力是否可用。

实际上, 高层建筑承载力问题和均匀地基的沉降变形并不是设计的主要问题, 主要问题在于不同荷载作用下的差异沉降变形量能不能满足设计要求。

《高层建筑岩土工程勘察规程》 (JGJ72-2004) 表3.0.1将高层建筑划分为甲类和乙类。30层以下、高低层相连层数相差10层以内、场地与地基条件不复杂的高层建筑, 应该属于乙类高层。根据《规程》8.4.1条, 应该考虑采用刚性或半刚性桩复合地基, 地基处理的主要目的是挤密地基, 可以提供较高的承载力和抗不均匀变形能力。如果设埋深10m左右的二层地下室, 基础底板接近或置于非湿陷性、低压缩性的离石黄土上, 天然地基承载力可达250kPa以上, 通过深度修正, 采用刚性或半刚性桩复合地基, 地基处理则以置换作用为主, 可以提供更高的承载力和差异变形协调能力。

在分析地基承载力能否满足设计荷载要求和高层建筑采用复合地基的可行性时, 要注意相关地基规范对承载力特征值应该进行修正的规定。《地基处理技术规范》基本规定3.0.4条明确规定, 处理后的地基不做宽度修正, 深度修正系数应取1.0。根据庆阳地区工程经验, 灰土挤密复合地基载荷试验承载力特征值一般可达250kPa左右, 一层地下室通过深度修正后可达330kPa左右, 2层地下室通过深度修正后可达450kPa左右;如果采用水泥粉煤灰碎石桩或水泥土桩复合地基, 承载力特征值取300~350kPa时, 通过深度修正后可达460~510kPa。如果修正后的承载力能够满足基础底面边缘最大压力值的规范规定条件, 高层建筑采用复合地基既能保证建筑物安全, 又能满足经济技术合理性要求, 应该是可行的地基基础方案。

4.2地基处理方法选择与地基处理设计

《高层建筑岩土工程勘察规程》8.4.3条明确当复合地基承载力或变形不能满足高层建筑荷载要求时, 宜优先考虑采用刚性或半刚性桩。对主楼与裙楼采用整体相连不设沉降缝、整体相连的基础, 《规程》8.5.7条还提出了可以设后浇带调整差异沉降等结构措施。

在进行地基处理方案设计时, 复合地基承载力与变形模量可遵照《建筑地基处理技术规范》9.2.5条、9.2.6条估算:

复合地基承载力特征值fspk=m*Ra/Ap+β (1-m) fsk

单桩竖向承载力特征值Ra=upΣqsili+qp Ap

式中:m=d2/d02-置换率, Ap-桩截面积, up-桩周长

fsk-桩间土承载力特征值, li-土层厚度, 其余计算参数可按下表10取值

复合地基设计后, 应提出前期试验要求, 通过复合地基检测, 对所取设计参数进行复核, 逐步积累设计经验。

4.3复合地基的沉降验算

黄土塬地层分布均匀, 通过地基置换或挤密处理, 进一步提高了地基的均匀性, 降低了处理深度范围内复合地基的压缩性, 减少了高层建筑的总沉降变形量。

建筑场地设计 篇10

在主体结构完工后堆高填土抬高小区场地标高的做法能够提升整个住宅小区的品质,节约地下工程造价,受到了越来越多建筑师、开发商和居住者的青睐。以上海地区为例,此类小区最终填土后地坪标高可达7.0m~8.0m(文中标高均为吴淞高程),而建筑场地原自然地面标高约4.0m,填土高度约3.0m~4.0m。此时一方面考虑到后堆填土小区内水位不会太高,为节约建造成本常将小区内地下室不做基础底板,而采用设置防潮层的做法。不做结构底板同时能够满足设备上在地下室地坪下排管的要求。

某工程为上海地区的住宅小区,小区内有多个由多栋带单层地下室的三层住宅与单栋地下一层车库围合而成的组团建筑。原场地自然地面标高约4.0m,工程完工后通过大面积填土将室外场地标高抬至7.8m,小区内主要道路标高控制在5.0m左右,住宅一层室内地面标高8.1m,地下一层室内地面标高4.2m。为了节约建造成本同时满足设备上在地下一层地坪下排管的要求,将住宅和地下车库的地下室均不做基础底板。论文结合该工程实例对其结构设计中涉及的关键问题进行了探讨,针对不同问题分别给出了解决方案,对类似地下工程设计具有一定的参考价值。

2 结构设计的关键问题

2.1 大范围堆高填土方案是否采用

经过多方讨论,最终决定采用大范围后堆高填土的方案,究其原因有二点:(1)建设方和建筑师认为堆高填土抬高小区场地标高的做法能够提升整个住宅小区的品质;(2)后堆高填土小区内水位不会太高,为节约建造成本常将小区内地下室不做基础底板,而采取设置防潮层的做法。不做基础底板,同时能够满足设备在地下一层地坪下排管的要求。

2.2 地下室是否做基础底板

经过多方讨论,最终决定地下室内不做基础底板,究其原因有二点:一、不做基础底板能够满足设备在地下一层地坪下排管的要求;二、考虑到是后堆填土小区,且小区内主要道路标高在5.0m左右,根据勘察单位预测小区内地下水位不会太高,经专业勘察单位测算,设计时小区内地下水位标高可按4.5m取用,地下结构不做基础底板,而采用设置防潮层的做法是可行的。

综合以上两方面,带来的结构设计上的关键问题有:(1)堆高填土对桩基引起的负摩阻力如何考虑;(2)不做基础底板后周边挡土墙,桩基抗填土水平推力如何设计;(3)不做基础底板后地下室庭院,采光井处悬臂挡土墙如何设计。

3 解决方案

3.1 堆高填土对桩基引起的负摩阻力

JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》(以下简称桩基规范)中明确“可能出现负摩阻力的桩基设计原则应符合下列规定:对于填土建筑场地,宜先填土并保证填土的密实性,软土场地填土前应采取预设塑料排水板等措施,待填土地基沉降基本稳定后方可沉桩。”本工程场地后堆填土3m多,若先填土:一则工程耗时很长且很难保证填土的密实性,二则填土后还要大面积开挖对工程造价影响很大。因此,采用待主体结构地下室顶板施工完成、上部结构施工完成分两次填土,从而有必要考虑负摩阻力对桩基的影响。

上海地区一般情况下土层较软,本工程中的桩基为摩擦型桩基,根据桩基规范5.4.3条,桩周土沉降可能引起桩侧负摩阻力时,按下列规定进行验算:1.对于摩擦型基桩可取桩身计算中性点以上侧阻力为零,并可按下式验算基桩承载力:

式中,Nk为荷载效应标准组合轴心竖向力作用下,基桩或复合基桩的平均竖向力;Ra为单桩竖向承载力特征值。2.当土层不均匀或建筑物对不均匀沉降较敏感时,尚应将负摩阻力引起的下拉荷载计入附加荷载验算桩基沉降。

根据勘察报告,本工程采用的是截面250mm的预制混凝土方桩,桩长17m,从上至下依次穿越的土层为:(2)层黏土,(3)1层淤泥质黏土,(6)层粉质黏土,桩端持力层为(7)1层砂质粉土。不考虑负摩阻力时,计算得单桩竖向承载力特征值为Ra1=315kN;考虑负摩阻力时,计算如下:桩端进入硬持力层(7)1层的深度为0.8m,则自桩顶起算的桩周软弱土层的深度为l0=16.2m,按桩基规范5.4.4条第3款持力层性质为粉土时自桩顶起算的中性点深度ln=0.6l0=0.6×16.2m=9.7m,因此按自桩顶向下9.7m桩侧摩阻力为零重新计算得单桩竖向承载力特征值为Ra2=251kN。本工程从安全、经济两方面考虑,对沿房屋周边结构下的桩基考虑负摩阻力,须满足Nk≤Ra 2;而对中间结构柱下桩基因离填土较远,不考虑负摩阻力,仅须满足Nk≤Ra1。以本工程中一座3层别墅住宅为例,不计负摩阻力时,计算所需预制混凝土方桩数量为82根,考虑负摩阻力影响后设计桩数为96根,数量约增加17%。

此外,考虑到框架结构对不均匀沉降较敏感,将负摩阻力引起的下拉荷载作为附加荷载计入周边结构上验算桩基沉降。根据桩基规范5.4.4条第2款考虑群桩效应的基桩下拉荷载可按下式计算:

式中,Qgn为考虑群桩效应的基桩下拉荷载;ηn为负摩阻力群桩效应系数;μ为桩身周长;qnsi为第i层土桩侧负摩阻力标准值;li为中性点以上第土层的厚度。对本工程,以一单桩基础为例,取ηn=1,计算得负摩阻力引起的基桩下拉荷载为Qgn=113kN,周边结构处单柱下一般为2桩承台或3桩承台,则单柱下拉荷载约为226kN~339kN,因计算沉降时考虑相邻基础作用效应周边沉降原本就小,加上此部分下拉荷载后沉降计算仍能满足。

3.2 不做基础底板后周边挡土墙、桩基抗填土水平推力设计

通常地下车库有基础底板时周边挡土墙按单向板,简化成上端简支、下端固定进行计算,填土周边均有,水平推力可靠顶板、底板(主要是底板)传递后相互平衡,非特殊情况下桩基不用考虑抗填土的水平推力。然而本工程中地下室不做基础底板后,周边挡土墙按单向板,需简化成上端简支、下端简支进行计算,周边柱下的桩基需承受单侧的水平推力。为了使下端达到简支约束的效果,同时将挡土墙上的土推力向两端框架柱下的桩基传递,在墙底做一根宽地梁,如图1所示。

挡土墙按如上设计后,经计算底部宽地梁所受的水平推力为56.6kN/m,按柱网7.8m的连续梁计算,如图1中所示,设计成h=60mm,b=80mm,配筋可在合理范围内。经计算得一典型柱底承台受到土推力标准值为445kN,若考虑此处承台下得桩基承受,需根据桩基规范5.7.2条,按桩的水平承载力由水平位移控制,预制桩的水平承载力特征值按下式计算:

式中,EI为桩身抗弯刚度,对于钢筋混凝土桩,EI=0.85EcI0,Ec为混凝土弹性模量,I0为桩身换算截面惯性矩:圆形截面为I0=W0d0/2,矩形截面为I0=W0b0/2;χ0a为桩顶允许水平位移,vx为桩顶水平位移系数(视桩顶铰接或固接而取不同值)。对本工程采用的截面250mm的预制混凝土方桩,桩长17m,按桩顶铰接计算时,取vs=2.441,计算得Rha=12.7kN,单柱下实际所需抗水平力桩数为445/12.7=35根;实际桩顶约束状态处于铰接与固接之间,按固接计算时,取vx=0.940,计算得Rha=32.9k N,单柱下实际所需抗水平力桩数为445/32.9=14根。由此可见,无论是按桩顶铰接还是固接计算的单桩水平承载力,在不做底板的情况下,仅考虑由桩受水平力抵抗单侧填土推力都会造成很大浪费且不合理。因此,本工程考虑将结构沿宽度方向的框架柱(一般为横向框架柱)底承台之间加受压撑杆使两侧填土推力相平衡以抵抗填土推力,如图2所示;而沿结构长度方向(一般为纵向框架柱)将端部几跨柱底承台间加撑杆,使这些撑杆相连承台的桩基能够承受土推力。

3.3不做基础底板后地下室庭院、采光井处悬臂挡土墙结构设计

当地下室不做基础底板时,组团车库中别墅的地下庭院、车库的周边采光井等变成了无顶板、无底板的悬臂挡土墙结构,需要将挡土墙连同基础一起设计,设计的挡土墙须满足以下四方面的要求:

1)墙身的强度和变形要求,这与一般的有底板地下结构中的悬臂挡土墙基本一样;

2)挡土墙抗滑移稳定性验算,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)(以下简称地基规范)第6.6.5条须满足下式要求:

式中,Gn为挡土墙每延米自重沿垂直于挡土墙基底面方向的分力;Gt为挡土墙每延米自重沿平行于挡土墙基底面方向的分力;μ为土对挡土墙基底的摩擦系数;Ean为挡土墙每延米土压力沿垂直于挡土墙基底面方向的分力;Eat为挡土墙每延米土压力沿平行于挡土墙基底面方向的分力。

3)挡土墙抗倾覆稳定性验算,根据地基规范第6.6.5条须满足下式要求:

式中,M有利为挡土墙抗倾覆有利力矩;M不利为挡土墙抗倾覆不利力矩。

4)墙底地基承载力计算,根据地基规范第5.2.1条、第5.2.2条,须满足下式要求:

式中,pk为相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值;pkmax为相应于荷载效应标准组合时,基础底面边缘的最大压力值;Fk为相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值;Gk为基础自重和基础上的土重;Mk为相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的力矩值;fa为修正后的地基承载力特征值。

根据以上四方面的要求,设计成如图3所示的挡土墙,主要靠墙背面有填土方向伸出较宽基础,靠宽基础上的土重与基底产生的摩擦力,及土重产生的与倾覆力矩方向相反的力矩来分别满足抗滑移、抗倾覆稳定性的要求。

图3中所示将挡土墙基础埋置较深,一方面是紧邻墙前在4.000m~2.700m深度内局部要埋污水井,另一方面是为了充分利用墙前的被动土压力。设计计算时考虑墙背面室外堆载q=10kN/m2,要求施工时墙背填土均为(2)层黏土,压实系数不小于0.94,计算主动土压力时取黏聚力c=14,内摩擦角φ=13.5,计算被动土压力时考虑填土取黏聚力c=5,内摩擦角φ=10,γ=18kN/m3,基底摩擦系数取μ=0.3。在此条件下,计算得抗滑力/滑力=1.42≥1.3,倾覆有利力矩/倾覆不利力矩=3.92≥1.6,此外,验算的墙身强度、变形,墙底地基承载力均满足要求。目前现场已施工完成,验证了结构设计的合理性。

4 结论

论文为适应现阶段建设方、建筑师对建筑场地大面积后堆高的要求,结合工程实例探讨了后堆高填土建筑场地上无基础底板地下室结构设计进行了探讨,从堆高填土对桩基引起的负摩阻力,不做基础底板后周边挡土墙、桩基抗填土水平推力设计,不做基础底板后地下室庭院、采光井处悬臂挡土墙结构设计等关键问题进行了讨论,给出了解决方案和主要设计结果,且目前该工程已经完工,整体效果较好,可供类似地下工程设计参考。

参考文献

[1]JGJ94—2008建筑桩基技术规范[S].

对居住区儿童游戏场地的设计思考 篇11

关键词:儿童;场地设计;儿童游戏场

1 场地的功能分区

不同功能的空间可以满足不同年龄儿童的需求,这样既可以满足不同年龄儿童的各自需求,又可以使他们的游戏活动互不干扰。宅前绿地中的游戏场地较小,多为幼儿和学龄前儿童活动,可进行简单的分区设计。居住区中心绿地的儿童游戏场地,规模一般较大,可按年龄组或按游戏方式进行分区设计。按年龄组可分为幼儿活动区、学龄前儿童活动区和学龄儿童活动区;按游戏方式可分为玩耍区、游戏器械构成的活动区;另外,供家长照看或休息的场地为休息区。

1.1 学龄前儿童活动区(3~6岁)

学龄前的儿童对户外活动的需求大,是居住区儿童户外游戏场所中最主要的使用群体。根据这一时期儿童的特点,游戏场地的设计形式应略加复杂,内容变化应多样、色彩应丰富。场地中心作为儿童活动的区域,可设置小块草坪、沙坑、铺装地面及小型游戏器械。玩沙是这个年龄段儿童较为欢迎的,设置时应适当围合,并有部分遮阴;游戏器械应为简单的游戏组合,如弹簧类座椅、跷跷板、简单的滑梯和座椅式秋千等。游戏器械的安置要足够安全牢固,以防儿童或成年人偶尔使用时发生意外伤害。

1.2 学龄儿童活动区(7~12岁)

学龄儿童有独立活动的能力,能进行一定的体力活动,具有初步抽象逻辑思维和自主的行为习惯,不喜欢固定的人为设计空间,通常喜欢去一些没有什么明确信息指导该做什么的、杂草丛生的地方,有时具有某种危险信号的地方更是具有神秘感。空地一直都最受这个年龄段的儿童喜爱, 因为它能够提供做事和玩耍的自由。

2 场地的设计要素

2.1 出入口

出入口的设计非常重要,它是儿童了解整个游戏场所的第一步,是形象所在,是儿童进入空间前第一眼见到的东西;因此,儿童游戏场出入口的设计应简单又明了的表达,并且具有吸引力,可以设置儿童喜爱的元素,如儿童喜爱的卡通雕塑等;儿童游戏空间的出入口应明确这样的信息:这是给儿童使用的场所,是可以玩以及进行尝试和发现的地方。

2.2 地形设计

在居住区的儿童户外游戏空间的场地设计中,地形处理既要满足儿童活动安全的要求,又要有娱乐性。体育运动需要平整的场地,地形也要求平坦、不积水,排水坡度为1%~5%。如果要营造自然效果,最好挖土造坡地、小丘,处理成柔和起伏的缓坡地,坡度为5% ~15%,既利于地面排水,又符合自然美的要求。地形高度的变化可提供许多活动内容,可以让孩子们在上面打滚、俯冲、滑行、躲藏,而且许多玩具可以从斜坡上滚下来,这些都是儿童喜欢的游戏。

2.3 植物

从孩子的眼睛出发,一切事物都是新奇、奇特的,尤其是具有生命力的植物。植物的茎、叶、花、果实会随着季节的变化在姿态、色彩、气味以及声音方面发生变化,这一切都会带给孩子们无穷的乐趣。居住区儿童游戏场所景观设计中植物的种植设计应充分利用其时间和空间的变化,满足孩子们好奇和求知的欲望。在植物配置上,充分考虑了土壤特点,植物四季季相更替和色彩搭配,以使在不同季节形成不同的景致,同时形成稳定,自然的生态植物群落。在边界处宜采用乔木和灌木的组合搭配形成一道绿色屏障,使游戏场处在绿色包围之中,营造良好的私密程度和天然环境。建筑物边角绿化可建造花池或是灌木和地被相结合种植,在软化建筑外立面的同时,让儿童更便捷的近距离观赏植物。

在树种的选择上,儿童图画书中常见植物,应列入首选,比如蒲公英、向日葵、牵牛花。乔木的选择上,五角枫、红枫、银杏、鹅掌楸、水杉、杜英等叶色独特,这些植物也可吸引儿童的注意力,培养他们认识植物,认识自然的兴趣;如龙爪槐的树形很独特,容易引起儿童的兴趣。儿童游戏空间内不宜种植不利于儿童健康安全的植物,例如:花、叶、果有毒或散发难闻气味、有过多飞絮的植物、易招致病虫害及浆果植物都应避免。

2.4 铺装材料

在儿童活动场地,应根据活动的不同类型选择不同的地面铺装材料,如:供孩子奔跑、骑车等活动区域,地面的铺装材料可以选择广场砖、柏油类的硬质材料,但应注意的是避免使用刨光材料,以防雨雪天气地面湿滑造成儿童意外伤害。供孩子做游戏、玩玩具的地方,铺地适宜采用软塑胶等弹性材料,其铺地形式以体现童趣的色块、卡通图案铺地为主,鲜明的色彩和各式图案能为儿童提供视觉刺徽,吸引儿童的注意,渲染儿童活动区域活泼、明快的气氛。供儿童放风筝、踢足球等活动的地面,可以结合草坪进行设计,草坪不但可以美化环境、涵养水源、吸收灰尘、降低地面气温,提高生态环境质量,还让孩子亲近自然提供场所,但草坪设计要有一定的坡度,以利于排水。由于儿童的游戏特点,儿童游戏草坪宜采用狗牙根、结缕草等耐踩性草种。

2.5 游戏器械

该年龄段的幼儿来说事物刺激吸引他们的注意,而不是对事物的思维。器械运动区正是提供这种“刺激”的最佳场所。通过设计各种色彩鲜艳,造型奇特的器械,引导儿童去攀爬,滑行或摇荡等。居住区儿童游戏场地常设置的器械有以下几种:第一,滑梯:由扶梯和滑行道组成,多为塑料成品。儿童从扶梯登上后由滑行道滑下。有的滑梯外形做成各种动物形状。滑行道一般为直线形,也有做成螺旋形的。滑梯高度根据儿童年龄有所区别,但最高不得超过3米。第二,秋千:秋千是最受儿童欢迎的器械之一,由框架和摆座组成。多为铁木结构。在设置秋千时应注意地面铺设安全材料,以防儿童不慎跌落发生意外。第三,木马:一般为塑料成品制成的马或其他动物形象,背部有鞍座,儿童骑上后身体前倾或后仰,木马便前后摆动,可供较小的儿童使用。第四,攀登架:形状为一直立扶梯,固定于地面。儿童可攀援而上,翻越过架,再缘梯而下。攀登架也可做成其他各种复杂的架状结构,儿童可在架间穿越攀登3 场地的面积大小

在国外的许多国家,根据儿童游戏场的性质,有明确规定游戏场的规模面积、服务半径、服务人口等内容。在我国,居住区儿童游戏场地包含在居住区内的公共绿地中,具体的面积估算方法是取公共绿地面积的1/3 ~ 1/5;根据目前国家标准确定的居住区绿化定额指标:组团不少于0.5m2/人,小区(含组团)不少于1m2/人,居住区(含小区

4 场地的位置选择

居住区儿童户外游戏场地位置的选择应便于儿童就近使用,儿童出入方便。可选择有部分围合的位置设置儿童游戏空间,而且要有充足的阳光、良好的通风条件、并有适当的遮阴地块。另外,场地具有相对的独立性,有适当的围合,避免儿童的活动受到外界活动及噪声的干扰。 尽量远离主要交通道路和道路的交叉口,最好与其他活动场地接近,便于成人看护,同时也让儿童有了安全感。

5 结语

居住区的儿童游戏场地的分区设计符合了不同年龄儿童的需求,也符合家长的希望,但是设计时也不一定要完全按照分区来划分场地,因为把不同年龄的儿童完全分开,就不能增加不同年龄儿童之间的互动,设计时是否可以考虑在各区域之间形成一个过渡区域。

参考文献:

[1]李道增.环境行为学概论[M].北京:清华大学出版社,2000.

[2]马建业.城市闲暇环境研究与设计[M].北京:机械工业出版社,2002.

[3]王仲谷.李锡然.城市区详细规划[M].北京:中国建筑工业出版社,1984.

建筑场地类别划分方法的探讨 篇12

89规范中将场地剪切波速和场地覆盖层厚度作为划分场地类别所考虑的两个因素。由于场地土层剪切波速一般都具有随深度增大而增加的趋势,用一般的工程勘察深度范围内实测剪切波速的某种平均值来表示场地的相对刚度,应该说是比较合理的。考虑到平均剪切波速vsm相同时,由于覆盖层厚度不同,基本周期也将有很大差异。因此,该规范采用双参数(即vsm,dov)来划分场地类别。但在实际应用以及与其他规范的协调过程中,也反映出一些问题,归纳起来主要有以下几条:

1)土层的平均剪切波速问题。多层土的剪切波速采用以厚度加权的平均方法,即:

其中,vsm为土层平均剪切波速;H0为计算深度,m,取覆盖层厚度和15 m二者的较小值;vsi,hi分别为计算深度范围内第i土层的剪切波速和土层厚度。这样并不能使多层土与匀质土层在共振周期上等效,平均的物理意义不够清楚。

2)计算平均剪切波速的土层厚度问题。现在以两个场地的对比为例,阐述由于计算平均剪切波速的表层土厚度取15 m或覆盖层厚度两者之间的较小值所带来的问题。场地甲的覆盖土层厚度为10 m,地表以下0 m~9 m以内剪切波速为100 m/s,9 m~10 m以内剪切波速为480 m/s,按厚度加权的平均剪切波速为138 m/s,按89规范应划为Ⅲ类场地;场地乙的覆盖土层厚度为15 m,地表以下0 m~9 m以内剪切波速仍为100 m/s,9 m~15 m以内剪切波速也为480 m/s,以厚度加权的平均剪切波速为252 m/s,按89规范应划为Ⅱ类场地。直观看来,场地甲的刚性比场地乙的大一些,但实际结果却相反。出现上述现象的原因除了以上所说的计算平均剪切波速时采用的土层总厚度取值的双重标准以外,更主要的还与基岩的最小剪切波速划定为500 m/s有关。

3)中硬土Ⅰ类、中软土Ⅱ类的3 m分界问题。按照89规范的场地分类,当剪切波速大于500 m/s的硬土层上覆盖3 m以上且剪切波速不大于250 m/s的中软土时,应划为Ⅱ类场地;但当覆盖土层厚度为3 m~9 m时,只要上覆盖层土层的平均剪切波速大于250 m/s时,便可划为Ⅰ类场地。设有两个场地,场地甲的覆盖层厚度为4 m,地表以下0 m~3.5 m以内剪切波速为200 m/s,3.5 m~4.0 m以内剪切波速为400 m/s,按厚度加权的平均剪切

波速为225 m/s,属中软土场地土,按89规范应划为Ⅱ类场地;场地乙,覆盖土层厚度为8 m,地表以下0 m~3.5 m以内剪切波速仍为200 m/s,3.5 m~8 m以内剪切波速也为400 m/s,也就是说,与场地甲相比,场地乙仅是基岩以上的中硬土层的厚度增加4 m,其余无变化,其平均剪切波速为312.5 m/s,属中硬场地土,按89规范应划为Ⅰ类场地。此结果显然缺乏合理性,因为场地甲比场地乙的刚性大。

4)Ⅱ类与Ⅳ类的突变问题。如果将划分场地土类型的土层平均剪切波速和场地覆盖层厚度作为二维平面坐标,场地类别的划分可见图1。

剪切波速和覆盖层厚度处于不同类场地的分界附近时,实测误差可使场地类别划分结果产生跳跃。特别是在覆盖层厚度为80 m且平均剪切波速为140 m/s的特定组合下,当覆盖层厚度或剪切波速稍有变化时,场地分类可能从Ⅱ类跳到Ⅳ类。例如,场地甲,实测覆盖层厚度为79.5 m,平均剪切波速为141 m/s;场地乙,实测覆盖层厚度为80.5 m,平均剪切波速为139 m/s。按89规范确定,场地甲为Ⅱ类,场地乙为Ⅳ类。这一结果显然是不合理的,因为场地A和场地B相比,无论覆盖层厚度还是剪切波速的差异都在1%左右,而此差异满足工程精度要求,但却使它们分属于Ⅱ类和Ⅳ类场地。

5)分界附近特征周期的突变问题。89规范中的划分方案在边界附近的场地类别差一类,反应谱Tg值也相应跳一档。例如从Ⅲ类场地跳到Ⅳ类场地时,引起Tg值及中长周期结构的地震作用有较大的突变,在设计中不容易掌握。

鉴于89规范中关于场地类别的划分问题上存在的不合理之处,2001规范对该方法作出了局部调整,主要修改如下:

1)将剪切波速的平均方法改为以走时加权的平均。

按下式计算土层的等效剪切波速:

其中,vse为土层等效剪切波速,m/s;d0为计算深度,m,取覆盖层厚度和20 m二者的较小值;t为剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;di为计算深度范围内第i土层的厚度,m;vsi为计算深度范围内第i土层的剪切波速,m/s;n为计算深度范围内土层的分层数,即让多层土与匀质土在剪切波速的传播时间上等效[1]。

2)建筑场地覆盖层厚度的确定方法:a.在一般情况下应按地面至剪切波速大于500 m/s的坚硬土层或基岩顶面的距离。b. 当地面5 m以下存在剪切波速大于相邻的上层土剪切波速的2.5倍的下卧土层,且下卧土层的剪切波速不小于400 m/s时,取地面至该下卧层顶面的距离和地面至剪切波速大于500 m/s的坚硬土层或基岩顶面距离两者中的较小值。这一规定只适用于当下卧层硬土层顶面埋深大于5 m时的情况。c.场地土剪切波速大于500 m/s的孤石和硬土透镜体应视同周围土层。d.土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土层中扣除。

3)场地类别划分的分界调整。4个场地类别仍然根据土层等效剪切波速和覆盖层厚度加以划分,只是对覆盖层厚度的分档范围有些调整。与89规范相比,2001规范对Ⅳ类场地的范围未作任何调整,Ⅲ类场地的范围有所扩大,Ⅱ类场地的范围有增有减,Ⅰ类场地的范围略有缩小。

将划分场地土类型的土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度作为二维平面坐标,场地类别的划分见图2。

从图2可知:没有了89规范中Ⅱ类和Ⅳ类的突变问题。

4)对有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于不同场地分界附近的情况,例如在场地分界附近相差±15%的范围内,允许按插值方法确定地震作用计算所用的Tg值。

最后指出2001规范也存在类似于89规范中所说的第2个问题:计算等效剪切波速的土层厚度问题。现在以两个场地的对比为例,阐述由于计算等效剪切波速的表层土厚度取20 m或覆盖层厚度两者之间的较小值所带来的问题。场地甲的覆盖土层厚度为16 m,地表以下0 m~8 m以内剪切波速为100 m/s,8 m~16 m以内剪切波速为200 m/s,按走时加权的方法计算等效剪切波速为133 m/s,按2001规范应划为Ⅲ类场地;场地乙的覆盖土层厚度为20 m,地表以下0 m~8 m以内剪切波速仍为100 m/s,8 m~20 m以内剪切波速也为200 m/s,以走时加权的方法计算等效剪切波速为143 m/s,按2001规范应划为Ⅱ类场地。直观看来,场地甲的刚性比场地乙的大一些,但实际结果却相反,这一点还需进一步改善。

参考文献

[1]朱国祥,王继堂.vsm与vse对建筑场地类别划分的影响[J].工程勘察,2003(1):43-44.

[2]GBJ 11-89,建筑抗震设计规范[S].

[3]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

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