工程建筑设计过程控制研究

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1建筑方案设计

建筑设计活动的关键在于发现问题和解决问题。本设计的初始阶段便展开了对场地周边的建筑肌理、交通、密度、阳光、风、体量、人的活动等问题的分析，这些分析成为了对场地问题的基本考量。在充分考虑场地之后，本方案以绿色建筑为主体思想，除考虑保温隔热性能较好的一些材料外还釆用造价低廉的爬藤类植物，用以丰富立面给人以眼前一亮的感觉。而云南昆明是我国有名的春城，一年四季较好的气候也大大提髙了植物种植的存活率。对于节能建筑而言，立面绿化也是一种极好的隔热措施。通过在建筑四周种植植物，阻隔太阳辐射对建筑的热作用，利用植物叶面的蒸腾作用，吸收太阳的辐射热，达到隔热降温的目的，不仅美化了环境，还可起到改善建筑微气候、提高空气质量、降低环境噪声等作用。而过多的阳光直接照射进入室内对建筑各功能的影响也不容小觑，所以初步考虑这样构想。

2立面设计

除考虑植物外，遮阳设计也是建筑节能的一个必不可少的环节。遮阳设施能合理控制太阳光线进入室内，减少建筑空调能耗和人工照明用电，改善室内光环境。采取有效的遮阳措施，降低外窗太阳辐射形成的建筑空调负荷，是实现建筑节能的最有效方法之一。一方面，遮阳通过阻挡阳光直射辐射和漫辐射的热,控制热量进入室内，降低室温、改善室内热环境，使空调高峰负荷大大削减。另一方面，适量的阳光又使人感到舒适，有利于人体视觉功效的高效发挥和生理机能的正常运行,给人们愉悦的心理感受。本方案初步决定采用活动百叶遮阳。对于所选的技术手段有了初步的定位之后，建筑体块的推敲对建筑立面的美观又成了难题。考虑到场地周围的建筑特点，将建筑形体设计成如图1所示的体块。其凸出部分种植爬藤，整个构件釆用流线型，除了与周围建筑相互呼应之外，还给人以充满活力、蓬勃向上的感觉。但此时的建筑有头重脚轻的感觉。为了使整个建筑看上去稳重，主入口变得突出，人流导向更加明确，做了很多种尝试：对于突出主入口方面，除了用立面绿化构件加强主入口上部的体块感外，还用挑出的流线型雨棚来增强这种视觉冲击力；着重分析初始立面方案，并查阅许多成功建筑案例之后得出建筑显得“轻”的原因：建筑一层阁楼及其以上均设计了出挑的遮阳构件，增加了上层空间视觉体积，而一层只有玻璃幕墙这种透明材料覆盖在表面，使建筑上下虚实对比过大从而产生了头重脚轻的错觉。为此，将建筑的建筑构件延伸至一层，并用连接的方式将百叶遮阳构件与建筑立面有机地结合起来，使建筑浑然一体。

3遮阳设计

通常建筑遮阳的措施有三种：绿化遮阳、位于窗口的建筑构件遮阳和专设遮阳设施。该设计方案中，遮阳设计采用活动百叶遮阳中的水平外百叶遮阳以及屋面、墙面绿化遮阳。屋面和墙面的绿化遮阳形式不仅可以美化建筑立面，而且对建筑保温和隔热有极其显著的效果。而墙面绿化也是本案建筑立面效果的重要设计要素。以手动或机电器件实现活动式遮阳装置自动控制遮阳效果。它的最大优点在于最有效地利用和限制太阳辐射的目的，按需要控制进入室内的阳光，不需要较高的专业设计水平，但运行维护成本和造价相对较高。同时室外遮阳百叶与建筑融为一体，丰富了建筑的立面造型，而且还有效地解决了建筑内部的私密性和防盗问题。这种遮阳装置的调节方式亦简亦难，在每年不同季节进行两次的调节方式即可保证有效且便捷地达到遮阳和日照效果。在气温逐步上升的春末，可以以手动方式伸展打开遮阳装置；让在高温期结束的秋末，则收回遮阳装置并让建筑完全暴露于阳光照射之下，获得充足的日照，满足室内需求。该方案遮阳设计中将遮阳百叶放置于建筑窗的外部，通过对其百叶角度的旋转来改善室内的进光量。冬季可收起适当面积的百叶，让更多的让阳光照进室内；在夏季则将百叶均匀铺开，有效阻止大面积的太阳辐射进入室内，又能满足均匀合适的日光照度。与内遮阳相比，可以有效阻止太阳辐射入内，而且比较灵活自由地美化建筑的造型，适用于对隔热和保护要求较高的建筑，整体符合绿色建筑原则的要求。总而言之，釆用这样形式的遮阳能够有效降低月份的能耗，节约积累下来可以在2~8年内回收投资成本。它的使用时间长而且不需要过多的保养消耗，同时能够塑造一个绿色、健康、舒适的室内环境。因而本次建筑设计中釆用智能遮阳百叶作为遮阳维护的主要要素是具有一定科学性和有效性的。

4屋顶排水、绿化设计

4.1屋顶排水

通常建筑屋顶排水对屋顶渗漏和建筑立面的保护有着极其重要的意义。通常建筑的平屋顶排水方式分为有组织排水和无组织排水。

(1)无组织排水：是指屋面雨水自由地从檐口滴落至室外地面，也称为自由落水。它的优点是构造简单且造价低、不易漏和堵。然而却因屋面雨水自由落下而溅湿墙面，久而久之使得墙面变脏且损坏它。通常适用于少雨地区和低层建筑或者是对建筑外观和质量要求不高的低层建筑和一些临街的建筑。

（2）有组织排水：顾名思义，是通过一定的合理安排和铺设，使得屋顶雨水顺着安排而排出。通常组织排水分内排水和外排水。有组织排水要求建筑屋面流线简单，檐沟或天沟保证通畅无阻塞且雨水口负荷适当且布置均勾。它能将屋面雨水有组织地排至室外地面而避免了檐口落下的雨水污染墙面，但是整个实施过程要求工艺较好，如若外理不当则会出现堵塞和漏雨而造成更多麻烦。因此整个工程构造复杂，造价偏高。但是实施得当对于建筑外观和保养都有较好的效果，因此非常适用于较高的建筑物或者处于降水丰富地区的建筑。整个实施过程要求建筑屋面的流水线最好不会太长，在宽度较小屋面可采用单坡排水；而如12m以上，宽度较大的屋面则适合采用双坡排水。屋面的每个雨水口应当承担150~200m2的集水面积，而檐沟或天沟应做0.5%~1%的纵向坡度，这样才能使沟内雨水迅速排至雨水口，檐沟净宽不应小于200mm,而分水线处最小深度则应大于80mm。同时垫置坡度宜釆用石灰炉渣等轻质材料。

4.2有组织排水常用排水方案

一般有组织排水方案有两种：檐沟外排水和女儿墙外排水。

4.3本案选择

本方案原本意用女儿墙外排水，在屋面与女儿墙的交接处做出一个1%的纵坡，让屋顶的雨水沿此纵坡直接流向弯管式水落口，再引导流入墙外的水落斗及落水管。此排水方案是一种常用的形式，施工简便又经济，整个建筑体型也较为简洁，但是水管通常显露于外，影响建筑的整体性。因此，后考虑到建筑外立面的美观，故改为暗管外排水。两者之间的排水的施工做法恰恰相反。先在女儿墙的内部挖一檐沟，让屋面的雨水直流其内，沟内作1%的纵坡，可以将收集的雨水引向水落口。将整个落水管设置在靠近墙角或柱脚的位置，并且为了隐藏落水管和美观的目的可以在其外部加以装饰。屋顶绿化的植被选择佛甲草，以其为种植屋面，是因为该种植植被生命力强，蒸发散热大且具有良好的耐寒性的优点，同时该种植屋面也属于轻质种植屋面，不会增加过重的屋面荷载。它不仅能够满足实用与装饰复合性的功能需求，而且还可以起到改善建筑的微气候、提高周边空气的质量和降低周遭环境噪声等积极的作用。

5各个阶段之间的衔接

建筑设计阶段每个阶段看似分离实则是个统一体。如在方案设计阶段除了每个功能之外还要考虑每个用房所需要的面积、长宽比。建筑的形体、立面在此阶段也是要充分考虑的。只能说在每个阶段都有这个阶段应该为主的一项任务，但其他的因素也必须同时考虑在内。建筑是一个整体，不能只顾全其中的某一部分而是要统筹考虑的。设计的阶段性为一个好的建筑设计的诞生创造了很好的条件。而作为设计师在每个阶段之间的衔接上需要仔细斟酌，根据不同性质、不同类型的建筑特点确定阶段之间的衔接，提高效率。对设计过程中的分析也是必不可少的，它是随着设计过程展开的，这个设计过程不是一个线形的过程。建筑设计的整个过程再也不像传统的鲍札体系下，在某一个设计师的灵感指导下完成建筑设计。因为社会经济文化环境的发展，建筑也出现了许多以前未有的新类型，对建筑设计内容和工作程序都提出了新要求。

6结束语

总之，笔者认为在设计建筑方案时，建筑设计过程中的分析，成了使建筑方案系统化的桥梁。只有在设计中对设计方案不断分析，通过一定的发现与解决问题，才能使建筑更加完善、具体、系统。

作者：李智 单位：厦门合道工程设计集团有限公司