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【建筑设计总结】坡地低层住宅设计方法浅析

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相关概念界定 A. 坡地:陆地表面高度较大,坡度较陡的隆起地貌。延伸到本文,主要指坡度在25%以下的丘陵地形。 B. 低层建筑:建筑层数小于等于3层(层数≤3层)的建筑。 C. 不定基面原则:建筑的“基面”是指建筑的入口层或与较大面积室外空间相联系的建筑层面;而建筑“底面”是指建筑与基地的接触面。在平地建筑中,这两个面是统一的,而在坡地建筑中,这两个面则并非同一个面,竖向上的变化对建筑设计与景观设计的结合提出了特殊的要求。

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相关概念界定
A. 坡地:陆地表面高度较大,坡度较陡的隆起地貌。延伸到本文,主要指坡度在25%以下的丘陵地形。
B. 低层建筑:建筑层数小于等于3层(层数≤3层)的建筑。
C. 不定基面原则:建筑的“基面”是指建筑的入口层或与较大面积室外空间相联系的建筑层面;而建筑“底面”是指建筑与基地的接触面。在平地建筑中,这两个面是统一的,而在坡地建筑中,这两个面则并非同一个面,竖向上的变化对建筑设计与景观设计的结合提出了特殊的要求。

一、察勘
坡地低层住宅设计的第一个步骤即是对地块的详细察勘,坡地的察勘工作主要需要注意以下几个方面:
1.1 坡度
在我国,一般根据坡地用地适应性要求对用地坡度的大小进行分类。
根据卢济威先生所著的《山地建筑设计》一书中所述,坡度分为6级:
? 坡度小于3%的坡地被称为平坡地,城市布局、建筑和道路的布置基本上不受影响或者影响较小,建筑及道路可以自由布置,只需考虑排水;
? 坡度在3%~10%的坡地被称为缓坡地,建筑区内车道可以自由布置,不需要梯级,建筑群布置不受地形约束;
? 坡度在10%~25%的坡地被称为中坡地,建筑区内需设置梯级,且车道不宜垂直等高线布置,建筑群布置受到一定影响;
? 坡度在25%~50%的坡地被称为陡坡地,建筑区内车道须与等高线成小角度锐角布置,住宅群的布置与设计受到较大的影响;
? 坡度在50%~100%的坡地被称为急坡地,车道须盘旋而上,梯道须与等高线成斜交布置,住宅设计也需要特殊处理。
? 在其他一些坡地设计参考资料上,坡度55%以上的用地由于车道及梯道的布置需盘旋而上,较为困难,被建议为不建议开发的建设用地。
1.2 坡向
山坡分有四个朝向,东、南、西、北坡,方位不同,接受太阳日照条件也不同,小气候也不同。因此,四个坡向中,居住条件最好的是南坡。
从自然因素角度来分析南坡的优点有四:
1)由于我国处在北半球,南坡的建筑阴影相对北坡短,日照光线比北坡充分,平均温度也高于北坡。
2)我国大部分地区冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风,而迎风坡区有利于空气扩散,故通常来说,在一般情况下,南坡在夏季通风效果好于北坡,冬季南坡则为背风区,保温效果也好于北坡。
3)由于地形雨多落在山坡的迎风面,故在夏季南坡的降水也多于北坡。
4)由于通常南坡的日照、降雨等因素都好于北坡,故一般情况下,南坡通常植物生长的情况也比北坡更好一些。
在坡地低层住宅设计中,如果是采用现在最普遍采用的地表式中的掉层式的设计手法,则南坡的相对北坡还有一个非常明显的优势,即南坡的坡地低层住宅单体有三层朝南面,而北坡的住宅单体则只能有两层的朝南面。

二、确定规划原则及建筑形态
察勘过现场后,根据现场地形条件及地块的设计条件确定适合的规划原则。
这些规划原则包括:
1、确定建筑的空间形态,地块适用何种空间形态;
2、采用何种建筑的接地形态;
3、如何根据既定条件使用“规划三大原则”等。
2.1 确定建筑的空间形态
坡地最大的特点是高差的变化,而高差变化对住宅设计最大的影响是空间上的变化。如图2-1所示,解决空间变化的手法多种多样,但总结来说,可以分成六种:
线网联系型、踏步主轴型、层台组合型
空间主从型、空间序轴型、空间穿插型
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图2-1 坡地建筑的空间形态(图片来源:《山地建筑设计》)
例如线网联系型,是以道路联系不同高差的住宅单体,这种设计手法在我国传统坡地低层住宅设计中常常用到,如下图2-2所示。
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图2-2 朗德上泰平面图(图片来源:《西南民居》)
踏步主轴型的设计则适用于有人车分流要求的住宅类型。
安藤忠雄的六甲山集合住宅由于受到日本法律关于坡地建筑不得高于两层的限定,故每户出地面两层,再深埋一层,属于坡地低层集合住宅。
主要人行道路由公共大台阶和电梯共同组成,而车行入口则放在了山脚底部与外界道路连接的位置,如下图2-3中左图所示。
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图2-3 六甲山坡低层集和住宅(资料来源:《安藤忠雄住宅全集》)
此类踏步主轴型设计由于人车分流,将更大的面积留给了景观设计,因此,往往设计完成效果较好。例如六甲山项目,由于地形的关系,西侧有部分用地坡度较陡,强行开发有对山体破坏较大等问题存在,故仅在东侧和北侧坡度相对较缓的用地进行建造。
于是,虽有着种种不利因素,该部分人行的山路却成为了项目中风景最为优美的一段。西侧的陡坡被密植了大量高大乔木,在保持水土的同时减少坡面对道路的压迫感。东侧退台住宅的屋顶种植了绿化,爬山虎等攀爬性绿植覆满墙面,转移注意力,减少爬坡产生的疲惫感。
层台组合型由于建筑体量较大,多见于公共建筑的设计使用,鉴于本文主要研究方向是坡地低层住宅,故不赘述。
空间主从型适用于坡顶或坡底有大量平缓用地的情况且作为设计的核心的情况,平缓用地部分的设计手法如平地建筑设计,坡中有高差变化处的设计用地作为则按照坡地建筑设计原则。作为一种平缓用地作为设计核心坡地住宅设计,也不赘述。
空间序轴型指以内院组合形成空间序列,类似于踏步主轴型。区别在于踏步主轴型是以踏步联系不同所有权的住宅单体。而空间序轴型是以踏步联系相同所有权的住宅单体。踏步主轴型可以视作空间序轴型的更广泛的应用。
空间穿插型目前常见应用在坡地公共建筑或是坡地住宅建筑的公共联系部分,及我国传统坡地低层住宅,如下图2-4。空间穿插型最能体现坡地住宅在空间组合上的灵活多变。
下图中金竹寨的过街楼的设计不仅满足了各独立住宅之间相互联系的需要,克服了坡地地形对住宅用地地形的限制,而且,过街楼虽然位于交通道路之上,但也完全可以做为住宅的主要房间来使用。
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图2-4 进驻泰某过街楼实景与剖面(资料来源:《西南民居》)
道路和建筑在空间上的穿插组合,尊重了原有地形的变化,堪为坡地低层住宅设计之典范。在景观效果上,蜿蜒而上的道路空间和轻巧通透的居住空间自然的结合在一起,混若天成。
2.2 地块适用的空间形态
坡地住宅与坡地用地有三种接地方式,分别为半埋于坡地内、独立于坡地上或全埋于坡地内三种方式。按照《山地建筑设计》一书中的表述,可以分别定义为地表式、架空式、地下式三类。具体分类详见图2-5。
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图2-5 坡地住宅接地方式(图片来源:《山地建筑设计》)
2.2.1 地表式
国内坡地低层住宅设计中目前比较常用的设计方式是地表式中的掉层式。
掉层式的优点在于可以利用国内现行设计规范中地下室面积不计入计容建筑面积的条文。由于坡地住宅的“底面”虽然定义为地下室,但该地下室由于坡地标高变化的缘故至少可以有一面能够直接对外采光,其他两面能够间接采光,具有使用上的优势。
但由于坡地低层住宅的标高变化复杂,通常目前在建或建成的住宅设计中,地表式中的几个细分类别往往被混合使用。
“地表式”应用虽然广泛,但相对于“架空式”也有非常明显的缺点,即接地层的采光不能做到全明,接地层的通风情况也不如“架空式”好。
2.2.2 架空式
当自然条件比较好而且容积率不高的情况下,也有坡地低层住宅选择架空式设计。架空式的优势是比地表式更显示出坡地建筑凌空飘逸之美,且对环境影响最小,工程量小,通风采光好。但因没有地下室,从使用者的角度来讲,则比地表式少了地下室的赠送面积。
架空式由于部分基础外露,架空部分的设计混合了建筑和景观的两方面要求,需要两个专业紧密联系,协调完成设计,如何处理架空的部分是设计中一项不可疏漏的重要设计内容。
国内坡地低层住宅采用了架空式的著名案例之一是深圳东部华侨城的天麓。
如图2-6中的左图为天麓1号地块规划平面图所示,其采用的规划设计手法是典型的线网联系型,主干道呈枝状平行于或斜交等高线设计,各栋单体住宅以以上进式或中进式与道路相连接。
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图2-6 东部华侨城天麓(图片来源:平面图来自 EKISTICS 公司宣传资料,照片为自摄)
由于天麓项目位于东部华侨城景区附近,对环境要求较高,且容积率相对一般坡地低层住宅更小,故采用架空式是比较合适的。
2.2.3 地下式
我国传统坡地住宅的窑洞的设计就是典型的地下式的设计手法,但由于通风、采光等问题,在现代坡地低层住宅的设计中少有应用,偶尔使用也是在坡地低层住宅的一些配套用房的设计中。
2.3 规划三大原则
坡地规划有“规划三大原则”:
1.显山露水;2.依山就势;3.错落有致。
这三大原则提出了坡地住宅设计中,建筑设计与景观设计如何能和谐共生的基本设计要求。而具体落实到坡地低层住宅设计,这三条规划设计原则也是必须要遵守的原则之一。
2.3.1 显山露水
“显山露水”指的是在规划中要最大程度的表现出坡地低层住宅的特点,即能够显露并且融合美丽的自然山水景色。
将自然美景化为建筑群体的图底,是坡地低层住宅相对平地住宅优势,而如何达到最佳效果则是坡地低层住宅最需要首先考量的美学问题。如下图2-7所示,当建筑的轮廓线与山体轮廓相协调,或与山体轮廓成呼应之势则是符合传统审美的。
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图2-7 建筑与山体轮廓的关系(图片来源:《山地建筑设计》)
坡地低层住宅的开间方向应尽量沿等高线布置,传统坡地建筑排布原则是:
1.当建筑离山体较近时,建筑形体不宜太高,反之,则可适当增加高度。
2.如果出现高层,错落的点式比僵硬的板式更可取,因为这样可以减少建筑对山体的遮挡,避免以高大的形体来堵塞有限的自然空间。
本文主要针对坡地低层住宅进行分析,因此,虽然没有高层坡地住宅遮挡山体严重的问题,但是,由于坡地低层住宅建筑高度较矮,住宅间距小,布置紧密,因此,需重点注意建筑的排布方式,不堵塞自然空间。
2.3.2 依山就势
依山就势指的是住宅单体户型应设计多样化,根据自然山体起伏度的不同作为为设计基础,采用不同户型形式相对应。
地下式、地表式、架空式作为坡地住宅设计常用的三种类型,在目前坡地低层住宅设计中往往混合使用。
目前坡地低层住宅设计中,应用比较广泛的是地表式中的阶梯式,该设计手法最适合坡度在坡度为20~30%左右的地形上使用,即在前后院标高相差一层层高左右的情况下使用。
架空式的设计适用范围更加广泛,我国西南和东南沿海地区的传统民居常使用此设计手法,如干栏、吊脚等形式,国外现代坡地低层住宅也常用到此类形式。此类处理坡地低层住宅设计方式的总体原则是“减少接地”,对环境影响最小,也最能显现坡地住宅飘逸之美。但因为在相同用地条件下,人均占有资源量过大而未能大面积推广。
地下式由于其采光、通风效果逊于地表式和架空式,其在坡地低层住宅设计中主要应用于使用前两种设计手法的住宅区辅助和配套用房的设计。
2.3.3 错落有致
错落有致指的是将不同层高的建筑按照一定规律交错排布,以满足观者视觉审美上的要求。
在坡地低层住宅的设计中,从规划角度讲,可以通过调整每栋建筑的“基面”标高来错落搭配,以求达到高低错落的效果。往往用地的高差越大,建筑物之间的标高变化越大,这种高低错落越大,拉开住宅间的前后进退关系的效果越好。但是高差越大,对道路交通的设计要求越高,居住的舒适度也很容易降低,所以,综合考虑坡地低层住宅的高差变化和住宅定点定位之间的关系是非常重要的。

三、确定规划路网及建筑布局方式
坡地低层住宅有五种基本道路设计形式,分别为:
网格状、环状、放射状、枝状、立交。
在实际住宅设计过程中,这五种基本道路设计形式往往是被混合使用的。以某种基本道路设计形式为主,混合其他设计形式。坡地低层住宅的路网设计常见的有以环状道路为主干,枝状设计为枝干;或以枝状道路为主干,环状设计为枝干等混合设计手法。
通常主干道是平行于山体等高线设置的,采用的是小进深,大面宽的设计手法将建筑群按照等高线层层排开,这样设计手法对于减少建筑需跨越的高差起到决定性的作用,同时也可以保证大部分建筑间的道路也是斜交等高线设置,避免坡地道路坡度过陡。
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图3-1 坡地住宅路网设计(图片来源:《山地建筑设计》)
3.1 体量
坡地低层住宅虽然没有坡地高层住宅对坡地的遮蔽严重,由于建筑通常沿等高线呈环状布置,如住宅间距过小,也会有住宅建筑密度过大导致的遮蔽问题。如后文中图4-2中的左图所示。因此,坡地低层住宅的设计规划时可在某些位置设计一些弯曲但垂直等高线的人行道路来增加建筑之间距离,同时打开视线通道,避免建筑对山体的遮挡过于严重。
3.2 利用自然资源
坡地低层住宅的设计,需要加强对原生自然景观保护的重视程度,学习传统民居中重视自然环境,减少对原地形破坏的程度的理念。
因此,在坡地设计中还总结有“四不原则”,即“不随意伐树、不大量挖填土、不做太高挡土墙、架桥道路不要太高”。
如遇到有姿态优美具有保留价值的大乔木或者形态优美的大原石,建议通过调整设计方案等方式对其加以保留。
以深圳东部华侨城天麓的景观设计为例,如图3-2所示。
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图3-2 大原石对景观道路设计的影响(图片来源:EKISTICS 公司宣传资料)
图中景观园路的设计本为流畅的弧线设计,但经过现场勘测发现在设计的园路坐标上有一块形态优美的原生大石。因此,景观设计调整了原园路设计,避开了该块大石,并辅以小块石头共同组成一组景观。
园路虽然因为原石的缘故入口位置略有调整,整个景观构图却因为这样的小小调整而显得趣味盈然。这样的设计就是尊重原有现场情况、尊重原有文脉的一个成功的景观案例。
而关于坡地低层住宅的植物的保留的案例则可以以广州万科城为例。广州万科城是一个典型的利用自然资源较好的坡地低层住宅设计范例。
广州万科城基地现场有大量姿态优美的原生树种。如果不考虑原生树种对基地产生的影响的情况下,通常的做法是将大乔木全部移植到他处,待到住宅的施工完成后再移植回来。其间,为保证树木移植成活率,移植前需要去除大乔木树冠的大部分分支。
这样做的缺点有二:
1.“秃顶”的大乔木往往需要很长的一段生长周期才能重新长成枝繁叶茂的良好的效果。
2.这种做法切断了原有文脉和新住宅区之间的传承和联系。
因此,设计师在勘测现场之后提出了保留现场自然资源的决定。拟定一定的保留规则后,在设计规划之初,在基地测绘过程中对需保留树木进行坐标定位,在后期设计和施工过程中,对保留的乔木进行利用和保护。
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图3-3 广州万科城树木保留平面图(图片来源:万科城内部资料)
通过设计讨论后,关于现场绿化的保留原则,广州万科城的保留原则如下:
1.保留重点位置的大乔木,其中,重点位置是指住宅区主要道路两侧、住宅区入口处及公共聚集区。如上图3-3所示,广州万科城重点保留了三个部分,分别是蓝色虚线圈所标注的售楼处区、红色虚线圈所标注的样板房区和黄色虚线圈所标注的主干道区。
2.不保留小乔木、灌木及地被等保留价值较低的植物。
下图3-4为广州万科城售楼处的方案图纸,其设计手法是首先按照议定的树木保留原则,测定需保留的大乔木坐标。然后,根据现场树木保留情况进行建筑设计。因此,可以看到,售楼处的各功能空间被打散分散,各功能空间以走廊相连。各功能房间立面采用木材贴面,从空间角度来说是“实”的,而走廊使用了玻璃等通透的材料,从空间角度来说是“虚”的,以这样的设计手法保证了乔木与建筑之间的紧密对话。
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图3-4 广州万科城售楼处(图片来源:万科内部资料)
图3-5的中图及右图为售楼处的外景及内部现场照片。由图片可见,现场的建筑掩映于枝繁叶茂的树林之中,建筑毫无突兀之貌,与自然生长的大乔木形成了“原本如此”的历史感。
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图3-5 广州万科城(图片来源:万科内部资料及自摄)
不大量挖填土、不做太高挡土墙、不将坡地建筑看做平地建筑的“填平标高版”,不忽视规划只重视建筑,将建筑回归到最初希望有良好居住的本质,这也是坡地建筑比平地建筑更需要深刻领悟的事情。
总结以上,坡地的规划始终需要以“不定基面原则”为基础,用比平地更为灵活机动、有针对性的设计手法来进行的设计工作。
来源:远洋设计汇

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