沿海城市建筑設(shè)計(jì)方法

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摘要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化建設(shè)的過(guò)程中，沿海城市以其優(yōu)越的地理位置和宜人的自然風(fēng)光一直處于發(fā)展的前沿。在沿海城市發(fā)展的過(guò)程中，建筑工程是促進(jìn)其發(fā)展的重要基礎(chǔ)性工程，我國(guó)有幾千千米的海岸線，在對(duì)沿海地區(qū)城市進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮地基條件、風(fēng)力環(huán)境和海水等因素對(duì)建筑物的影響，還要使建筑物的外觀與海濱風(fēng)貌相輔相成。本文便對(duì)沿海城市建筑的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討，從多個(gè)關(guān)鍵角度對(duì)設(shè)計(jì)的主要因素進(jìn)行了分析，以期能為相關(guān)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：沿海城市；建筑設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方法

1引言

在我國(guó)城市化建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程中，建筑作為一項(xiàng)重要的城市要素，對(duì)解決城市問(wèn)題、彰顯城市內(nèi)涵都有著重要的意義。尤其對(duì)處于發(fā)展前沿的沿海城市，必須合理的進(jìn)行選址和規(guī)劃，提高土地資源的利用效率，盡可能保護(hù)原有環(huán)境中的生態(tài)系統(tǒng)，減少對(duì)大自然的影響，并且綜合考慮地基、日照、風(fēng)環(huán)境、交通等因素對(duì)建筑物的影響，從而探討出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

2城市建筑設(shè)計(jì)原則

（1）整體性原則：將城市視作一個(gè)有機(jī)的整體，即環(huán)境是整體的、統(tǒng)一的以及局部的，房屋是局部的，局部之間互相依存并發(fā)揮作用，力求建筑和城市的秩序化；（2）關(guān)聯(lián)性原則：城市系統(tǒng)多層次，各組成要素之間既相互影響又相互制約，建筑設(shè)計(jì)從城市出發(fā)應(yīng)兼顧對(duì)城市功能、景觀和文化有影響的內(nèi)在聯(lián)系像歷史文脈、交通條件、功能配套等等；（3）平等性原則：建筑應(yīng)當(dāng)平衡結(jié)合城市需求及自身需求，充分發(fā)揮出城市規(guī)劃控制之下的自主創(chuàng)造性；（4）統(tǒng)一性原則：城市建筑個(gè)體必須高屋建領(lǐng)從城市政治、文化和經(jīng)濟(jì)等社會(huì)元素結(jié)合自身形式、空間、功能等建筑元素確定自身的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，力求城市的社會(huì)屬性及建筑的屬性相統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)其整體價(jià)值的最大化。

3沿海城市建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

（1）在確定基礎(chǔ)埋置深度或者室內(nèi)地坪標(biāo)高的時(shí)候，必須依據(jù)測(cè)算的潮位最大值和最小值。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)淺時(shí)，基礎(chǔ)面臨著被海浪掏空的危險(xiǎn)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)深則會(huì)給施工帶來(lái)麻煩，也會(huì)造成材料浪費(fèi)；室內(nèi)地坪標(biāo)高過(guò)低，遇到大風(fēng)浪時(shí)會(huì)造成海浪涌入房間；室內(nèi)地坪標(biāo)高過(guò)高則會(huì)增加建筑物的體量，也會(huì)造成浪費(fèi)。（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具體的常規(guī)計(jì)算內(nèi)容主要包括：地基承載力計(jì)算、荷載組合值計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算、抗沖切和抗剪切計(jì)算以及地基變形計(jì)算等內(nèi)容，當(dāng)采用樁基礎(chǔ)時(shí)，還應(yīng)對(duì)樁身強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。沿海城市建筑根據(jù)規(guī)范要求在針對(duì)以上內(nèi)容對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)，要對(duì)地基沉降情況予以重視，并且著重評(píng)價(jià)液化土層對(duì)地基承載力的影響以及地下水和周圍土壤的腐蝕性對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性的影響。對(duì)于可能發(fā)生液化的區(qū)域，要根據(jù)具體情況對(duì)液化土層采取加固措施；在進(jìn)行地基沉降量計(jì)算時(shí)，對(duì)于地基應(yīng)力應(yīng)采用各向同性均值線形變形體理論假定，然后按照分層總和的方法進(jìn)行計(jì)算，并且將沉降觀測(cè)和經(jīng)驗(yàn)共同確定的修整系數(shù)計(jì)入設(shè)計(jì)驗(yàn)算公式；為了保護(hù)基礎(chǔ)不受周圍環(huán)境的腐蝕，對(duì)基礎(chǔ)裂縫寬度要進(jìn)行嚴(yán)格的限制，并采取一定有效的防護(hù)措施。（3）值得一提的是，為了避免極限風(fēng)況對(duì)高層建筑造成倒塌破壞，要將高層的樁基深入基礎(chǔ)足夠的深度，將基礎(chǔ)形成一個(gè)整體，并且各個(gè)樁柱之間要有足夠的徑向長(zhǎng)度和合理的配筋，從而保證基礎(chǔ)整體的受力性能。

3.2材料耐久性設(shè)計(jì)

由于海水和海邊空氣中含有氯化物和其他腐蝕性化學(xué)成分，因此對(duì)于建筑材料，尤其是金屬材料要進(jìn)行耐久性設(shè)計(jì)和防腐蝕處理。首先綜合考慮區(qū)域氣候類型、土層滲透性和含水量等因素將材料所處場(chǎng)地環(huán)境分為弱腐蝕、中等腐蝕和強(qiáng)腐蝕三類，然后根據(jù)腐蝕性附近確定不同分級(jí)的耐久性要求，耐久性要求的主要包括材料要求、構(gòu)造規(guī)定、施工質(zhì)量附加要求和專門環(huán)境要求等內(nèi)容。其次，提高材料性能的主要有以下幾個(gè)方面：①針對(duì)不同環(huán)境配置合適的材料，控制水泥C3A的含量和混凝土粗細(xì)集料的比重。②在混凝土中摻入粉煤灰或微硅粉等內(nèi)容，使混凝土具有高彈性模量、高密實(shí)度等高性能。③選用環(huán)氧涂層鋼筋、鍍鋅鋼筋和不銹鋼鋼筋等改進(jìn)型鋼筋。④在混凝土中摻入阻銹劑等化學(xué)成分。⑤在材料表面利用環(huán)氧煤焦油等物質(zhì)設(shè)計(jì)出防腐蝕涂層。以上設(shè)計(jì)內(nèi)容須根據(jù)工程具體情況進(jìn)行選用并在圖紙中標(biāo)明，在出圖之前與施工方進(jìn)行交代協(xié)商，從而保證材料耐久性設(shè)計(jì)的有效性。最后，對(duì)于初步設(shè)計(jì)的其他方面，要根據(jù)具體需求進(jìn)行相關(guān)加強(qiáng)措施的運(yùn)用。比如提高混凝土保護(hù)層厚度、改進(jìn)構(gòu)件外形等。提高混凝土保護(hù)層厚度能夠保證混凝土內(nèi)部構(gòu)件不受外部環(huán)境侵蝕，有效提高其穩(wěn)定性和耐久性；改進(jìn)構(gòu)件外形的措施有不設(shè)計(jì)尖角和凸緣等構(gòu)造部位以及水中迎擊水流的形狀采用流線形等，從而提高結(jié)構(gòu)耐久性。

3.3風(fēng)力影響設(shè)計(jì)

沿海城市依照建筑類型，將建筑群布局大致可分為圍合式、自由式以及行列式三類，且與建筑風(fēng)環(huán)境之間有著不同程度的關(guān)聯(lián)。一般情況下，建筑物迎風(fēng)長(zhǎng)度、高度與建筑深度呈負(fù)相關(guān)，與風(fēng)影區(qū)大小呈正相關(guān)。建筑如果處于下風(fēng)向，則風(fēng)影區(qū)越大，建筑通風(fēng)越不暢。行列式在上述三種常規(guī)建筑布局中相對(duì)較為封閉、規(guī)整。室外開敞空間的風(fēng)速在冬季時(shí)，明顯低于其他布局風(fēng)速。一旦風(fēng)向投射角度發(fā)生轉(zhuǎn)變，也會(huì)對(duì)建筑群內(nèi)部的空氣流場(chǎng)分布產(chǎn)生較大的影響。斜列式與錯(cuò)列式布局因?yàn)榻ㄖg存在相對(duì)錯(cuò)列角度，通過(guò)斤列式建筑山墻間時(shí)，室外氣流會(huì)形成街巷風(fēng)，從而加快氣流流動(dòng)，這時(shí)由于處在下風(fēng)向的建筑受風(fēng)面相對(duì)較大，也更有利于筑區(qū)整體的通風(fēng)的暢通性。所以，建筑群內(nèi)部采用圍合式布局方式能夠形成半封閉、封閉空間，此種密實(shí)緊湊的布局方式能夠很好的抵御冬季寒風(fēng)。準(zhǔn)靜風(fēng)型城市更適合斜列式與錯(cuò)列式布局形式。自由式布局是現(xiàn)代臨海地區(qū)常采用的一種建筑群布局方式，其能夠很好的營(yíng)造空間氛圍，建筑群內(nèi)部圍繞或自成組團(tuán)，水景、公共綠地、中心建筑自由或有規(guī)律布置，整體通風(fēng)系能最優(yōu)。

3.4環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)

現(xiàn)代建筑是存在于城市環(huán)境中的一部分，受到城市整體氛圍、當(dāng)?shù)丨h(huán)境、人文精神等多方面的影響，建筑的形式特征與其所處環(huán)境的協(xié)調(diào)一致，是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作的重要規(guī)律。臨海城市建筑裝飾對(duì)于海洋設(shè)計(jì)元素的應(yīng)用是非常重視的，在設(shè)計(jì)中對(duì)于海洋色彩的分析更加詳細(xì)，根據(jù)臨海地區(qū)的氣候、自然環(huán)境等因素的與眾不同，城市色彩體系也會(huì)有其獨(dú)有的地域性表現(xiàn)。海洋是富于變化的，不同季節(jié)的海帶來(lái)的色彩感受也不盡相同。海洋色彩作為臨海城市色彩體系的主要色彩，建筑的色彩設(shè)計(jì)必然要考慮要以海洋為背景。且新開發(fā)的建筑體系不論建筑結(jié)構(gòu)，都應(yīng)該遵循老城色彩體系，避免色彩運(yùn)用對(duì)比效果過(guò)強(qiáng)、跳脫的現(xiàn)象發(fā)生，反差太大，容易發(fā)生新舊城區(qū)割裂的局面?；诤I公共區(qū)域的活力、開放性等城市特點(diǎn)的體現(xiàn)要求，建筑群體色彩應(yīng)采用與老城區(qū)相比較高明度和純度色彩，同時(shí)在地標(biāo)性建筑、景觀規(guī)劃中點(diǎn)綴突出色彩，形成視覺(jué)聚焦效果。從而塑造一個(gè)完整的建筑形象，并通過(guò)建筑來(lái)表達(dá)和突出當(dāng)?shù)氐奈幕厣?，形成美好的城市文化體驗(yàn)。

4結(jié)論

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的增強(qiáng)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市建筑的設(shè)計(jì)和建設(shè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，尤其是沿海城市，對(duì)廣大設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，設(shè)計(jì)創(chuàng)作者在滿足基本的建筑物穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，必須將可拓思維模式充分應(yīng)用，進(jìn)而將新的創(chuàng)作思維、方法和手段融入設(shè)計(jì)中，不同地區(qū)綠色建筑的設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜、結(jié)合傳統(tǒng)與自然，技術(shù)與人文，真正將沿海城市建筑設(shè)計(jì)成為宜居舒適的可持續(xù)建筑。

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作者：沈慶琳 單位：防城港市規(guī)劃設(shè)計(jì)院