邯郸建筑工程设计_建筑物_环境_结构

一、建筑与环境的融合

（一）设计阶段的环境考量

在建筑设计阶段，环保材料和技术的选择至关重要。例如，可采用高强度混凝土和高强钢筋等新型结构材料，不仅能提高结构强度，还能减少资源消耗。同时，利用废弃植物纤维、江河淤泥等制成新型建筑材料，实现资源的循环利用。此外，充分利用自然光线和通风也是关键。通过合理的建筑布局和窗户设计，大限度地引入自然光，减少人工照明的需求，降低能源消耗。在通风方面，可采用自然通风系统，提高室内空气质量，创造舒适的居住和工作环境。在设计过程中，还应注重降低对周围环境的影响。合理规划建筑的朝向和高度，避免对周边建筑物的采光和通风造成阻碍。同时，通过绿化设计，增加植被覆盖，改善局部微气候。

（二）施工阶段的环保措施

在建筑施工阶段，控制噪音和空气污染是首要任务。严格控制机械性噪声，如混凝土搅拌机、木材加工机械等的使用噪声。对于空气动力性噪声，如通风机、打桩机等，应设置在远离居民区的位置，并采取降噪措施。对于电磁性噪声，如发电机和变压器，应进行封闭或加盖围棚。此外，控制交通运输和起重搬运噪声，合理安排车辆作业时间和路线，严禁鸣放喇叭。在空气污染方面，采取防尘措施，如洒水降尘、设置围挡等。同时，管理施工废弃物，分类收集和处理，减少对环境的污染。保护生态环境，避免对周围植被和土壤的破坏，如有必要，进行生态修复。

（三）使用阶段的环保要求

在建筑使用阶段，提高能源利用效率是关键。可以采用节能设备和技术，如太阳能热水器、节能灯具等。定期维护设施，确保设备的正常运行，提高能源利用效率。同时，推广环保意识，鼓励使用者养成节约能源的习惯，如随手关灯、合理设置空调温度等。此外，可通过智能化控制系统，实现对建筑能源的实时监测和管理，进一步提高能源利用效率。还可以开展环保宣传活动，提高使用者对环保的认识和重视程度，共同营造绿色、环保的居住和工作环境。

二、建筑与周边环境的关系

（一）平面形状与用地呼应

建筑的平面形状与用地形状的呼应是实现空间整体和谐统一的关键。如果基地某一边是斜边，建筑可沿着斜边以平行或锯齿的方式契合；场地有锐角或弧形时，建筑形态可局部采用锐角形态或扇形平面等。例如，在实际项目中，为了不让建筑之外的剩余场地用地形成 “下脚料” 似的残缺不全，设计师精心规划建筑的平面外轮廓，使其与场地的用地边界、走向形成一定的对应或几何关系，从而保证了空间的完整性和和谐性。

（二）与原有建筑基准对位

建筑与周边既有建筑在形态、轮廓上保持基准对位关系，能够增强建筑物之间的联系。沿着延长线平行或垂直是一种常见的方式，这样可以使新老建筑在视觉上相互呼应，形成整体的城市风貌。例如，在一些历史街区的改造项目中，新建筑的设计充分考虑了周边原有建筑的风格和形态，通过保持一定的基准对位关系，既尊重了历史文化，又融入了现代元素，使整个区域更加和谐统一。

（三）建立轴线关系

建筑与城市标志物、建筑、绿地广场、公园等建立轴线关系或视线通廊，可以营造出对景或底景。贝老的国家美术馆东馆就是经典案例，其轴线的应用多次被教科书提及。又如凡尔赛宫的中轴线向东穿过凡尔赛镇，成为主轴。在实际设计中，设计师可以根据特定的景观来营造轴线，将建筑与周边环境有机地联系起来，增强空间的层次感和秩序感。

（四）与山体呼应

当场地有高差时，建筑与山体的关系至关重要。建筑形态与地势、等高线可以是顺应、垂直或斜交等关系；与背景山体轮廓或天际线的关系可以是匍匐、嵌入或隐埋等。例如，一些山地建筑会根据山体的走势进行设计，压低建筑高度，使其匍匐在山间，与自然融为一体；或者将建筑嵌入山体，减少对山体的破坏，同时也能获得独特的景观视野。

（五）与水体呼应

建筑靠近水体时，亲水设计能增强建筑与水体的互动。可以营造亲水平台，让人们更接近水面，感受水的气息；也可以采用挑空或透空落地幕墙的设计，使视线穿过建筑，与水体相连。例如，上海院子在临水面营造了亲水平台，为居民提供了亲近自然的场所；一些滨水建筑采用透空落地幕墙，将美丽的水景引入室内，创造出独特的空间体验。

（六）考虑其他环境因素

周边道路、市政条件、保留古迹、气候水文等因素对建筑设计也有重要影响。场地周边的道路、车流量、人流量规律会影响建筑的出入口设置和交通流线；上空高压线、地下暗河暗管等市政条件需要在设计中加以考虑，避免对建筑造成安全隐患；场地的保留古树、古迹以及周边历史建筑的传统风貌应得到保护，建筑设计应与之相协调；区位的气候、水文条件，如年日照、主导风向、降水量等自然条件，会影响建筑的朝向、通风和排水设计。

（七）追求建筑品相

建筑应回应所处的环境，与环境气质相匹配，形成独特的品质体验。设计师在面对场地时，要去发现场地的属性，塑造出依靠建筑让人产生特质体验的空间。具体的操作手法因事而异，因地制宜，如顺应还是继承，对比还是突变，轻薄还是厚重，透明还是沉稳，高调介入还是谨慎谦。例如，杭帮菜博物馆用 “藏、断、低、折、嵌、透、绿、连” 八字概括其与环境结合的操作手法，成功地将建筑融入了自然环境，形成了独特的品相。

三、不同类型的建筑结构

（一）砖混结构

砖混结构是混合结构的一种，由砖砌筑承重墙和现浇钢筋混凝土楼板组成。这种结构通常适用于低层或多层居住建筑。其优点主要有：由于砖是小的标准化构件，对施工场地和施工技术要求低，各地都可生产；具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性；可节省水泥、钢材和木材，不需模板，造价较低；施工技术与施工设备简单；砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料，在住宅建设中运用得为普遍。但砖混结构也存在一些缺点，如强度低、自身抗震能力差，高度受到限制，不抗震的地方做配筋砌体结构，结构自重大，稳定性差，浪费资源、不环保。一般来说，砖混结构的建筑物层数不能超过 7 层（六度区）。

（二）砖木结构

砖木结构的墙、柱用砖或砌块砌筑，楼板、屋架用木结构。这种结构常见于农村屋舍和庙宇。砖木结构建造简单，材料容易准备，费用较低。由于力学工程与工程强度的限制，一般砖木结构是平层（1 - 3 层）。这种结构类型住宅的优点是空间分隔较方便，自重轻，并且施工工艺简单，材料也比较单一。不过，它的耐用年限短，设施不完备，而且占地多，建筑面积小，不利于解决城市人多地少的矛盾。

（三）钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构的主要承重构件采用钢筋混凝土。这种结构类型主要用于大型公共建筑、工业建筑和高层住宅。钢筋混凝土结构具有坚固、耐久、防火性能好、整体性好、可模性好，比钢结构节省钢材和成本低等优点。混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水，及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成，钢筋承受拉力，混凝土承受压力。在 1849 年，法国人 J.L. 朗姆波和 1867 年法国人 J. 莫尼埃先后在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆。1884 年德国建筑公司进行了批钢筋混凝土的科学实验，1886 年德国工程师 M. 克嫩提出钢筋混凝土板的计算方法。各国钢筋混凝土结构设计规范采用的设计方法有容许应力设计法、破坏强度设计法和极限状态设计法。

（四）钢结构

钢结构主要承重结构用钢材料建造。其优点是自重轻，能建超高摩天大楼；又能制成大跨度、高净高的空间，特别适合大型公共建筑。钢结构具有强度高、自重较轻，工作的可靠性较高，抗振（震）性、抗冲击性好，工业化程度较高，容易做成密封结构等特点，但也存在易腐蚀，耐火性差等缺点。例如，在大跨度结构中，如南京奥林匹克体育中心主体育场，总跨度 361.582m，以及国家大剧院、浦东国际机场、广州国际会展中心等大跨度结构，都充分展示了钢结构在大跨度结构中的独特优势。在高层建筑中，钢结构能够承受较大的荷载，具备承重能力强的优势。

（五）剪力墙结构

剪力墙结构由剪力墙承受竖向和水平作用力。剪力墙结构体系布置不灵活，抗侧向刚度大，厚度不小于 160mm，长度不超过 8m，高度范围 180m。这种结构多用于中高层和高层建筑。它能够有效地抵抗水平荷载，提高建筑物的稳定性和安全性。

（六）框架结构

框架结构以梁、柱、板为承重结构。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢。框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。

（七）框架 - 剪力墙结构

框架 - 剪力墙结构由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用。这种结构体系布置灵活，抗侧向刚度大。高度范围 170m，用于中高层和高层建筑。它结合了框架结构和剪力墙结构的优点，既能提供灵活的空间布局，又能提高建筑物的抗震性能和稳定性。