冉冉
中科院建筑设计研究院有限公司北京100098
摘要：人类赖以生存的生活环境就是所说的人居环境，是指人们居住、工作、休闲娱乐等等的空间环境总合，随着社会发展和时代的进步，人们不仅对居住单元、室内空间组织、室内设施、外立面等有着越来越高的要求，对于建筑的空间环境和城市景观也赋予了更高的期望口，因此，对于建筑空间组织设计和与环境的协调也提出了更高的要求。对于山地城市，如西部的多山多丘陵的省市，如何去利用坡地地形，城市地理环境，创造更好更宜人的山地城市空间，更是一个值得去探讨的话题。山地建筑依托的环境与平地建筑截然不同，因地制宜地利用建筑周边环境的山形地貌，尽量与山地地形的起伏变化协调一致，保持自然地形、地貌和自然景观不遭到破坏，使建筑融入其所处环境并成为环境的有机组成部分，创造山地建筑丰富的空间层次和极富特色的形态特征。建筑形态是建筑实体物质与建筑空间组织的统一，各种不同的建筑类型有不同的建筑形态特征，山地建筑的形态特征源自于山地建筑赖以存在的山地环境。山地地形复杂多变，山地的坡度、山位、山势及地表自然肌理等是构成山体形态的主要因素，对山地建筑与山体地表的结合形式、形体表现和空间形态的作用各不相同。根据建筑底面与山体地表定位关系的不同，山地建筑可分为地下式、地表式和架空式三种类型。基于此，本文主要对山地环境中建筑设计进行分析探讨。
关键词：山地环境；建筑设计
1、项目概况
（1）项目名称：北票四合屯鸟化石保护区核心区地质遗迹保护项目（总平面图如下）
建设单位：辽宁朝阳鸟化石国家地质公园管理局
建设地点：项目建设地点位于北票四合屯园区
工程编号：1415070，子项-03为科普教育馆，子项-04为区域性动力中心；
总建筑面积：4430.21平方米
其中：子项03建筑面积为：3246.23平方米，
子项04建筑面积为：1183.98平方米。
（2）辽宁北票四合屯鸟化石保护区核心区保护项目建设内容为：
1）原化石馆改建工程（一期工程，子项：-01）
对原北票市化石馆原址改扩建，建筑共有藏品库区、陈列区（内设置电教室）、技术及办公用房等组成。
2）室外地质遗迹剖面棚户工程（一期工程，子项：-02）
3）科普教育馆（地质遗迹保护项目，子项：-03）
4）兼顾远期发展的需求，集中建设区域性动力中心（地质遗迹保护项目，子项：-04），其中变电站及相关设备用房的电气设计由当地供电部门认可的电力设计单位进行专项设计。
5）室外工程（室外设施）——室外台阶、坡道、散水、窗井、排水明暗沟等工程。室外景观、园林、灯光照明、由甲方另行委托园林景观、照明公司设计。
（3）分期建设情况：一期建设项目为鸟化石博物馆以及剖面展廊，本次项目位于一期项目西侧及东侧，动力中心在一期东侧，科普馆位于本期项目的西侧贴邻建造，项目统一规划，分期实施。
（4）建筑类别：03子项为展览类建筑，04子项为园区配套动力用房。
（4）各子项功能：03子项南侧为举办国际级会议的大报告厅，北侧一层，二层为科普教育展厅，三层为办公室，四层为设备用房，北侧部分有南向北依次阶梯形后退，同屋面态势对应，中部设置二层通高大厅将南北两侧结合在一起；04子项为区域性动力中心，由燃煤锅炉房，变配电室以及地下消防水池，泵房组成，地上一层，局部地下一层。
（6）结构形式及建筑高度：子项03为钢框架填充墙结构，室内最高处建筑高度为23.95米；子项04为框架填充墙结构，建筑高度为7.4米。
（7）耐火等级：子项03为一级；子项04为二级。
（8）设计安全使用年限：子项03为100年，子项04位50年。
（9）抗震设防烈度：按7度设防，按8度采取抗震措施；抗震设防类别：乙类。
（10）防水等级：子项03屋面按一级防水等级设防，地下防水按一级防水等级设防；子项04屋面按二级防水等级设防，子项04地下为设备用房，防水按一级防水等级设防。
（1）项目建设的必要性
1）国际古生物学界专家和有关领导关注朝阳地质公园的建设
朝阳的古生物化石一直都是世界关注的热点，中外古生物学家到北票考察时多次建议建设北票的地质公园、地质博物馆。如出席第四届古鸟类及进化国际会议的14个国家的40多位科学家致信中国科学院院长周光召，强烈希望在朝阳建立永久性的化石科研基地，美国哥伦比亚大学教授、国际鸟类协会主席沃尔本•博克曾这样评价朝阳的化石：“世界上没有其它地方在如此关键的时间保存如此完好、如此多的化石群落。这些沉积和这些化石不仅是中国的财富，也是世界的财富”。中科院古脊椎动物与古人类研究所所长、博士朱敏及中国科学院古脊椎动物与古人类研究所辽西项目组的研究员周忠和、王元青、金帆等提出了关于在朝阳市“建立古生物化石科普和地质旅游基地”的建议。党和国家领导人也多次亲临现场考察，并强调指出一定要保护大自然赋予人类不可再生的珍贵遗产。
2）是保护人类自然遗产的需要
“热河生物群”是大自然的无偿馈赠，是人类共同的宝贵自然遗产，研究、开发、保护“热河生物群”的最终目的和最高原则是弦扬人类的精神成就。目前，在经济利益驱动下，一些珍贵的化石标本在不断流失，制假造假成了一些化石贩子的得利捷径。市场上化石造假花样百出，许多化石标本产地不明，产出地层不清，不同种类化石拼接，失去了科学研究的价值，震动世界的“辽宁古盗鸟”事件及其影响就是最明显的例证。
3）是美化城市，宣传北票，加快北票对外开放步伐，促进北票市经济发展，带动旅游及餐饮等行业发展的需要
北票是一座拥有众多文明古迹及遗址的美丽的文明古城，大兴安岭的余脉在这里延伸，蒙古高原在这里驻足，渤海的涛声在这里回荡，从而使中华文明史提前了1000多年，被考古学家称为中华五千年前的文明曙光。同时举世闻名的红山文化就在这片土地上孕育，更具有丰富的地质遗迹，是古生物化石和兼有丰富矿产资源的集聚地。如果在北票建设地质公园、地质博物馆再加之北票具有建设旅游大市的优越地理位置，定能形成朝阳独特和优越的旅游氛围。地质公园、地质博物馆定能吸引国内国外更多的关注，为古生物学家提供更广阔的研究基地，同时更能为游人提供一个集知识、欣赏、收藏为一体，犹如置身于一亿四千多万年前的古生物世界之中，会让你领悟到地球上生命进化的奥秘，也会令你感谢大自然留给我们的无价之宝，不仅可以满足人们的视觉愉悦，还能让人们意识到化石是一种高层次、特殊的价值、极高的文化，进而提高旅游质量，通过地质公园向游人展示各种化石的生成过程和地球生物的演化，可以让游人在游玩之中学习地球科学、地质科学和生命科学知识，还可以把参观地质公园同考察古生物产地结合起来，形成一条内容丰富的地质旅游线路，必将为朝阳的旅游业注入新的活力，开创朝阳旅游业的新纪元。
北票作为一个经济欠发达地区，对外开放的水平十分有限，其中一个很重要的客观原因就是北票缺少自己的“品牌”和“拳头产品”。而北票的古生物化石资源就是一个得天独厚的“拳头产品”和“品牌”，同时更是一个特殊的产业。我们有必要利用这个得天独厚的特殊资源，通过政府对这种资源的集中管理、高度垄断，并按市场规则进行产业开发，真正形成知名“品牌”和“产业”，从而让北票走向世界。
2、山地建筑设计的重要原则
2.1以人为本的设计原则
人类是居住的主体，对主体的全方位关怀始终是居住空间以及环境建设的原则和宗旨。坐落于山地空间的建筑群并非只是简单的作为一种实体物质的空间承载者，更重要的是它可以创造出一种立体的社会关系和环境，它所承载的是具有立体空间维度，具有网络化的丰富多彩的人文活动。根据资料统计表明，山地地区居民的出行量与平原地区相比，差异显著，当山地地形坡度为10时居民出行量减少50%，坡度为20时居民出行量将会减少80%。所以在山地建筑设计中，迫切需要围绕山地居民的出行和社会活动为中心，综合考量其与建筑设计本身的共性和冲突，并与之尽可能的相互协调，才能创作出真正有价值、有内涵并且具有实际意义的，以人为本的杰出人文居住环境。
2.2节约用地，充分利用山地特征
节约用地是我们城市建设的一项重要的政策原则，充分的利用有效的土地在山地城市和环境中显得更为重要。山地地形对于建筑的选址、设计和施工都有较大影响，如何把建筑与地形地貌结合，是充分利用土地，创造丰富空间层次的关键。
2.3体现山地城市形态特征
山地城市的城市轮廓是山地城市总体形态的集中体现，自然生态环境的山脊线是山地城市的重要组成部分；城市的形态与轮廓线产生共鸣，共同构筑人与自然和谐的生态美也是山地城市有别与平原城市的显著特点。
3、山地居住行为与建筑的交通组织
人们的行为活动特征涉及到社会、经济、文化、道德、生理、心理、习惯、天气等多方面的因素。不同的年龄、职业居民又有着不同的活动内容、方式、时间分布和长短。但人们的交通活动大致主要有以下几点：
3.1必要的交通活动
指的是在各种条件下都会发生的自主的行为活动，如上下班、上放学、购物等等。这类活动不管何种环境的居住区中都必然会发生和进行的，但方便、舒适与否，在很大程度上受到居住区环境的影响，受到建筑空间和设计的制约。建筑空间组织的合理性是其发挥作用的重要原因。在山地环境中，分层入口是建筑适应坡地地形的一种处理手法。可以利用这种特点将山地居住道路或入口结合地形分层，可以错层人口、单侧分两层、多层入口、双侧分多层入口等方法，把建筑与地形相连接，满足不同的生活交通需要，避免山地地形所带来的出入不便。
3.2自发性活动与交通组织
自发性活动一般是人们自愿参与，时间地点可能的情况下发生的活动。如散步，户外运动等等，这类活动对室外空间环境有较高的要求，在山地环境中，就要着实的去考虑创造这类空间，除了有条件的去创造平面活动空间以外还应该结合地形去营造竖向的活动空间，如台地空间、盆地空间等等，形成“步步有景“的环境，去吸引人们的出行。
3.3社会性活动及交通组织
社会性活动包括有组织有秩序的集会、大型活动，它是社会性的反映，保持人与人之间的思想感情交流沟通。山地城市中的中心绿化可以满足人们对社会性活动的需要。在竖向关系上，把可以满足人们社会性需要的公共服务中心以及相关的用地组织在交通方便的中心地带，方便山地上区与下区人们的使用需要，而且尽可能的把这种中心区放在山地中相对比较平坦的地方。
4、建筑的布置与环境因素的解决
4.1注重山地坡向，有利日照采光
阳光是万物之源，享受阳光是人类生存的基本需求。在山地居住环境中应通过合理的建筑布局设计，为人们创造一个温暖的居住空间。通常，在向阳坡上布置住宅时，日照间距可以比较小，而且坡度越大，所需日照间距越小；反之，对背阳坡来说，日照条件差，日照间距必须比平地大，
而且坡度越大，所需日照间距也就越大，用地也不经济。为了争取居住区日照和节约用地，应该尽量在向阳坡度上布置建筑，或者在背阳坡上采取高低搭配的布置手法，也可以用做停车场、绿地等．除了获得充分的日照之外，还应该注意避免阳光的直射，可以利用自然坡度或者高差，遮挡直射的阳光。
4.2利用气候、地形特征，加强自然通风
山地建筑的自然通风，除了受到气候影响外，还受到主导风以及由于地形和温差而产生的局部小气候影响，这些小气候对建筑的通风起重要作用，一般来说，绿化林带，城市道路的布置可以导致小气候在局部的改变，另外水面上的水陆风、山谷里的山谷风和河沟旁的顺沟风都会影响气流，在山地建筑设计中应该善于利用这些气流。坡地上的建筑，要考虑风向对通风的影响，可以利用的方式有：利用和组织高压区所产生的侧旁压力使一部分气流改变方向}利用地形“兜风”；利用涡风以及绕山风通风；利用斜列布置增加迎风面；利用点式布置减少挡风面等等。合理的利用自然风，对山地建筑的保持干燥，创造良好的生活环境有很大的帮助。
4.3利用地形屏障防治噪音污染
噪音污染日益成为影响城市环境的一个重要因素。在生活节奏日益加快的今天，疲劳一天的人们盼望一个安静的家，而噪音会让人烦躁不安，久而久之会影响人们的身体和精神的健康。在山地建筑设计中，如何利用地形的特点来形成天然的屏障是一个有意义的课题。分析表明，噪音在垂直方向上的传播会减弱，而且如果遇到土、石、植物等物体时，减弱程度加大。利用台地、堡坎、植被等手段可以有效的阻止噪音，不用花费过多的成本就可以还以人们一个安静的人居环境。
5、突出山地城市的形态特征
山地城市的形态特征中城市的轮廓是一道不可忽略的因素，它是山地城市实体的质感、密度、空间特征和城市生态特征的状况、文化的体现，在建筑设计中要注意突出山地城市的形态特征。
5.1整体性的要求。山地城市的轮廓是多
重轮廓的叠加，在视野开阔天气晴朗的条件下，最远的山脊线和建筑的总体轮廓是城市风貌特点的重要构成因素．在这景观形态中，人们感受的是城市整体风貌。中间层次和近处的城市形态则将观景视线由远拉近，感知到城市具体的形态，对于山地建筑的轮廓，各层之间要保持有序的变化，做到底座与轮廓两者之间的相互联系与影响，不可孤立看待。
5.2注重环境的绿化。山地城市的生态系
统比平原城市更加敏感和脆弱，城市绿色系统如果包括了山体一城市一水体为联系的循环有序的人工环境，就大大提高了城市环境水平。大面积的绿地使跌宕起伏的建筑轮廓似断非断，山地城市风貌犹如妙笔丹青。
5.3合理处理山体与建筑的关系
对于城市地域内能反映大的地形走向的山体，建筑应该以散点式布置，以突出山体。单独出现的高层建筑会在视觉上形成中心，其高度和形体都要认真考虑，是否与山体和谐，与其他建筑的关系以及对视觉的影响。
6、结语
通过对山地建筑的几个方面的探讨，可以对建筑设计在山地环境中的运用进行更进一步的研究，有许多空间形式、组织，地形利用的方式方法可以运用，还可以结合不同地区不同类型的山地特点进行创作，探索是无止境的，目的都是一个：为了让人们的居住环境和城市形态更加美好.
参考文献：
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[2]凯文林奇（美）.城市形态.林庆怡译.北京：华夏出版社，2001
[3]姜晓樱，李斌.浅谈古城平遥的建筑文化因素.青岛建筑工程学院学报，2004，25（3）：42-43