海綿城市建筑設計精選(九篇)
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第1篇：海綿城市建筑設計范文
1引言
綠色建筑理念在我國城鄉規劃建設發展中對建筑節能、低碳城市發展做出了重要貢獻。早在2006年，我國就頒布了第一部關于指導綠色建筑建設發展的《綠色建筑評價標準》，2015年又有了新的修訂版，在原有基礎上對標準的適用范圍、評價種類、評價方法、指標體系都進行了修訂。強調了對綠色建筑技術、管理的提高和創新的鼓勵。綠色建筑結合了生態建筑、生物氣候建筑等理念對建筑全生命周期的發展進行了詮釋[1]。近年我國各地發生的城市內澇誘發了許多次生災害，已成為城市化發展中非常棘手的熱點問題。海綿城市是指通過加強城市規劃建設管理，充分發揮建筑物、道路、綠化、水體等生態系統對雨水的吸納、滲透、緩釋的作用，有效控制雨水徑流，實現自然積存、自然滲透、自然凈化的城市發展方式[2]。海綿城市是即田園城市之后又一城市規劃理念的概括，是對城市發展中表現出具有某種吸收性能的現象的形象比喻，后來發展成為解決城市關于水資源問題的綜合概念集成[3]。2014年底我國頒布了《海綿城市建設技術指南》，該指南在編制過程中與《綠色建筑評價標準》等規范進行了有效銜接。在2015年與2016年陸續評審劃分了兩批海綿城市建設試點城市。綠色建筑與海綿城市在技術路線與設計策略上有所不同，但是在建設生態城市的可持續發展理念上有諸多相通之處[4]。是與發展低碳城市建設一脈相承的模式，都是在不斷探討可持續生態化城市建設模式中發展而來。在解決當前城市建設中的水資源及其相關的問題時，勢必要堅持將低影響開發理念、綠色發展方式融入城市建設當中。
2海綿城市的產生綠色建筑在技術研究與指標
體系構建中對建筑環境中水資源使用進行了細致的劃分。在綠色建筑一系列技術導則、實施細則中對制定水的專項計劃進行了嚴格要求，尤其是在場地設計與節水設計控制指標體系中[5][6]。無論是綠色建筑評價標識還是設計標識，綠色建筑對水的使用與節約是貫穿在建筑從勘探設計到施工建造再到后期竣工使用，乃至拆除中的。綠色建筑側重在區域的建筑建造與運營中強調水資源在使用過程中的注意要素。無論是直接取用水還是間接的其他活動，都要確保減少對水資源的破壞。在使用的過程中去除對水的無作用使用，或者竟可能減少浪費，同時采取有效措施提高單位水的使用效率，達到水資源利用最大化。應對水的滲透、儲蓄中對資源的迫害，提高水的分類處理，對自來水廠與中水系統都有一定要求[7]。從生物水資源與建筑營造活動角度來看，強調城市建造對水資源的改造，更多的從水資源如何適應人類的生活與生產需求角度考慮解決辦法。我國人均淡水資源占有率很低，水資源可利用量、以及人均的水資源數量極為有限[8]。海綿城市豐富了水資源使用與城市發展之間和諧發展的途徑。而且提供了解決水問題可行的新思路。注重挖掘人類活動融入自然本身，即“人適應水”的理念[3]，在適應自然環境的建造規劃中開辟水適應性的景觀。把建造生態城市實現LID所需的城市管廊與豐富的吸水、蓄水、凈水下墊層比喻為“海綿”，是一種非常形象的利于推廣這一理念的生動行為。海綿城市同樣注重水資源的保護與節約利用，但并非是城市發展缺水所致，而恰恰是暴雨、洪澇造成的水患這一“城市病”，以及越來越嚴重的地表水污染問題。城市干旱地區，需要節約用水，可以減少浪費、污染，對污水進行處理排放，可以儲蓄雨水，可以凈化污水二次利用，可以調用水資源豐富地區的水。降雨豐富的地區，更需要控制儲蓄水，及時疏導水資源，解決滲水途徑。解決水資源問題的途徑不單單在水資源本身，還有周圍環境與人類活動。海綿城市整合了人類活動對水資源的需求與解決水問題技術集成。提供了由點到面，面面結合，再由面致點的解決與水相關的“城市病”問題的思路。大到城市規劃中的國土資源各方面水利工程、市政管網、濕地公園，小到住宅區域建筑散水、下沉式綠色，協調整合的點、面更為寬廣。從大氣循環的角度考慮水體的蒸發到降雨、儲蓄、疏流、滲透凈化的可持續、間斷性利用，更加體現低碳城市建設內涵。傳統的雜亂、單一的控制、治理水資源方式，產生了一系列不科學的工程型措施，對整個水資源系統有一定的破壞。海綿城市就是把城市看成一個宏觀的個體，主動式的去完成對水的吸入、凈化與釋放。
3用水、儲水與凈水
圖3滲水地面設計（圖片來源：攝于2016年）圖4蓄水池與滯留帶設計（圖片來源：攝于2016年）綠色建筑從保護場地內原有的自然植被、濕地、水域角度因地制宜的進行設計建造[9]。設計之初不能破壞場地水資源，同時進行源頭補償性的設計。對場地內綠地率與人均公共綠地面積進行了規定，綠地設計有利于增加滲水渠道、保護水土流失、凈化水質、補充儲水地帶。使用水的過程中要求結合節水規范，對用水量進行額定設計[10]。對市政管網的設計、施工技術進行規范。對水的使用從設備上進行主動式的干擾，分類型的對生產、生活、景觀用水進行智能化量化控制。在儲水、凈水設計中，更多的是從提高非傳統水源利用率角度進行設計[11]。儲水設計與景觀設計結合對雨水進行收集。在傳統過多的硬化路面設計中，進行滲水設計。對濕地、儲水池等的凈化采取主動式的設備控制結合水生動、植物同時進行。海綿城市對水資源的積蓄、滲透、凈化采取綜合的措施，具體可擴展為滲、滯、蓄、凈、用、排等。海綿城市建設理念依然從人與自然和諧相處的可持續理念出發，要求建造開發前后生態環境原有的水文特征、資源狀況保持一致，同時預防可能產生的極端狀況，對設計降雨量、年徑流總量控制率等指標進行控制[12][13][14]。也是對綠色建筑下墊面層補償式設計的補充。用水前期要從城市規劃的角度進行宏觀設計，在總體規劃、控制性詳細規劃階段都要滿足一定技術要求。儲水與凈化水資源是互相穿插交替進行的。側重點在于對雨量充沛與人口密度、建筑密度、城市體量高度集中的地區雨水的疏導、儲存、滲透、凈化。從保持水文特征平衡的角度概括為低影響城市設計和開發理念-LID。即對區域內全年不外排的雨量、下墊面層的徑流總值與徑流峰值、徑流污染控等進行有效調控[15]。低影響開發的含義最初強調從源頭控制，但是我國城市土地開發強度普遍較大，僅僅依靠源頭控制難以實現開發前后徑流總量和峰值流量等維持基本不變[16]。所以還必須借助于中途、末端等綜合措施，所以海綿城市LID已延伸至源頭、中途和末端不同尺度的控制措施。
4結語
第2篇：海綿城市建筑設計范文
卷煙物流配送中心是從事成品香煙配備（入庫、出庫、分揀）和組織對用戶的送貨，以高水平實現銷售或供應的現代流通設施，其在建設和運營過程中會影響區域自然水文循環系統。其次，成品香煙自身價值較高、在配備過程易受潮。因此項目在生產過程中必須配套良好排水設施，否則將造成嚴重經濟損失。綜上，筆者以臺州卷煙物流配送中心項目為研究對象，運用低影響開發理念對其進行低影響開發目標設計、措施布局和實施效果評估等方面研究，以期對其他工業建筑項目的低影響開發研究起到拋磚引玉的作用。
1 臺州卷煙物流配送中心項目概況
臺州卷煙物流配送中心項目（下文簡稱項目）位于浙江省臺州灣循環經濟產業集聚區，現狀為一片空地。項目設計規模為卷煙分揀能力37萬箱/年，占地面積102畝，建設用地面積53361m2（折合約80畝）。其建設內容涵蓋聯合工房、生產管理及生活輔助用房、門衛及大門、圍墻以及配套室外管線、道路、綠化等。項目建設內容及其詳細情況見表1。
2 臺州卷煙物流配送中心項目低影響開發設計
2.1 項目低影響開發設計目標
臺州卷煙物流配送中心作為工業建筑項目，應首先滿足相關建筑設計規范，借鑒綠色建筑理念，根據總圖、豎向、給排水、景觀等因素綜合確定低影響開發措施的適建性；其次，臺州卷煙物流配送中心項目位于浙江省臺州灣循環經濟產業集聚區。該集聚區自2015年按照小雨不積水，大雨不內澇的要求開展海綿城市建設，要求所有入駐項目構建低影響開發雨水系統，且有控制目標：年徑流總量控制率達到75%（即單位面積用地控制徑流厚度為21mm）和建筑與小區雨水徑流污染物（以SS計）削減率50%；最終，臺州卷煙物流配送中心應在滿足上述要求和集聚區建設目標前提下，根據場地下墊層類型、區域地形及水文等情況，按照源頭減排中端控制末端調蓄的思路設計低影響開發設施，實現雨水徑流水量與水質的控制目標。
2.2 低影響開發設計思路
首先，在收集相關建筑設計規范、綠色建筑標準和浙江省臺州灣循環經濟產業集聚區對入園項目建設要求等資料的基礎上，綜合確定項目低影響開發設計目標；其次，根據區域水文循環系統長年統計資料、場地地形、項目建設內容等現狀數據，進行項目低影響開發措施的初步確定和布局；第三，對項目低影響開發措施進行定量評估，并與項目低影響開發設計目標進行對比，反復調整直至結果達到目標值；最終確定項目低影響開發措施的類型、布局和規模。項目低影響開發設計思路如圖1所示。
2.3 項目低影響開發設計方案
在上述研究基礎上，臺州卷煙物流配送中心項目的低影響開發設計措施包括透水鋪裝地面、下沉式綠地、景觀水池、雨水花園和雨水收集回用設施等（具體規模見表2）。
3 項目低影響開發設計措施效果評價
項目低影響開發設計措施包括透水鋪裝地面、下沉式綠地、景觀水池、雨水花園和雨水收集回用設施。筆者以滯蓄能力和年SS總量去除率兩項指標評價措施實施后的預期效果。
3.1 項目低影響開發設計措施滯蓄能力評價
項目為工業建筑類，建設用地面積53361m2，按照調蓄、滯留21mm降雨厚度計，項目未采取低影響開發措施情況下，其滯蓄能力為533610.021=1120.58m3。根據住建部《海綿城市建設技術指南》（試行），項目在采取低影響措施后，經計算其滯蓄能力為1148.73m31120.58m3，能夠滿足集聚區對入駐項目滯蓄能力指標要求。項目低影響開發設計措施滯蓄能力計算見表2。
3.2 項目低影響開發設計措施年SS總量去除率評價
年SS總量去除率，即全年雨水徑流中SS的總量去除率。城市徑流污染物中SS往往與其他污染物指標具有一定的相關性。因此一般可采用SS作為徑流污染物控制指標，用于表征雨水徑流中污染物的削減率。
年SS總量去除率=年徑流總量控制率低影響開發設施對 SS的平均去除率。
根據美國流域保護中心（Center For Watershed Protection，CWP）的研究數據，本項目的低影響開發設施的污染物去除率分別取：透水鋪裝地面取85%、景觀水池取70%、雨水花園取90%。
項目的年SS總量去除率
=0.75=0.630.5。
綜上分析，項目在采取透水鋪裝地面、下沉式綠地、景觀水池、雨水花園和雨水收集回用設施等低影響開發措施后，能夠較好地滿足集聚區對項目滯蓄能力和污染物去除效果的要求。
第3篇：海綿城市建筑設計范文
清華大學建筑設計研究院有限公司副院長、副總建筑師。中國工程咨詢協會副會長、教育部教育建筑專家委員會委員、香港建筑師學會會員。主要代表作品：徐州博物館、大連理工大學創新園大廈、清華大學醫學院、先正達北京生物工程實驗室、清華大學圖書館北館等。
王宇婧
清華大學建筑設計研究院有限公司綜合三所建筑師。清華大學建筑學學士、城鄉規劃學碩士。
為什么要建設綠色中小學校園
目前，隨著低碳節能觀念和技術的成熟，綠色節能成為建設領域的共識和必然路徑。中小學校校園的綠色設計成為關注的熱點之一，在綠色設計方向提升其目標和動力既是可持續發展的要求，也是學校建立自身特點和提升教學效果的途徑之一。
可持續發展的發展觀已成為人類的普遍共識，作為世界上人口最多的國家之一，教育未來世界主人的中小學校，是踐行這一理論的重要陣地。“綠色校園”建設的重要性體現在校園的全過程建設中，也體現在校園作為環境對學生人格的塑造中。
根據教育部2014年全國教育事業發展統計公報中的數據，我國現有小學20.14萬所，初中學校5.26萬所，高中階段學校2.57萬所。全國中小學校在校生人數1.8億人，校舍面積總數達162606萬m2。盡管其每個規模不大，但總數眾多。目前的中小學校園普遍存在校園環境建設單一、建筑能耗管理缺失的問題。鄭觀應曾說：“學校者，造就人才之地，治天下之大本也。”學校建設對于社會發展的意義不言而喻。推進總數龐大的中小學綠色校園建設，將有力推進整個社會的綠色發展、循環發展、低碳發展。
據美國Heschong Mahone Group的研究成果表明，學校教室的自然采光設計直接影響著學習效率和成績。其他條件相同時，在自然采光條件最好教室中的學生比在自然采光條件最差教室中的學生在一年的數學測試中進步20%，在閱讀測試中進步26%。另一研究則表明，當通風方式得到改善時，學生的缺勤率減少達60%。可見，建設綠色的中小學校園，改善學校建筑采光通風等環境對營造健康的學習、工作環境和提高教學質量意義重大。
中小學校園是學生學習成長的環境，人改變環境，環境也影響人的行為，中小學綠色校園是學生可持續教育的直接載體。我國古代就有鐘靈毓秀一說――只有凝聚了天地間的靈氣，才能孕育出優秀的人物。被稱為“俄羅斯教育心理學的奠基人”的烏申斯基也說過：“美麗的城郊、馥郁的山谷，凹凸的原野，薔薇色的春天和金黃色的秋天，難道不是我們的老師嗎？”環境對人產生的潛移默化的作用是不可忽視的。因此，中小學綠色校園本身即是可持續發展理念的載體。建設綠色校園有利于充分發揮環境育人的功能，讓學生從小樹立綠色、環保、低碳的理念，養成良好的節能環保的生活習慣，對推廣綠色理念、節能意識發揮著深遠的社會影響。
同時，中小學綠色校園本身也可成為一種有效的教育資源，將校園內的一些綠色措施與可持續教育結合起來，讓學生在真實環境中進行體驗，主動探索研究，可以激發其對環境的熱愛，同時培養學生調查研究的能力。
中小學校園綠色設計
“綠色校園”是指“在其全壽命周期內最大限度地節約資源（節能、節水、節材、節地）、保護環境和減少污染，為師生提供健康、適用、高效的教學和生活環境，對學生具有環境教育功能，與自然環境和諧共生的校園。”如何建設綠色中小學校園，在校園設計時需要從哪些方面著手，綠色校園建設有哪些原則和方法？下面將從綠色校園環境、建筑節能以及建筑舒適性三個方面來具體闡述。
綠色校園環境
（1）校園總體布局
在進行校園規劃總體布局設計時，應基于校園所在地的氣候環境，結合建筑功能，形成校園總體布局策略。在此基礎上通過校園物理環境仿真模擬技術，如日照模擬、風環境模擬、照明系統模擬以及立面采光遮陽模擬等的應用，將校園總圖布局方案進行不斷修正，最終形成符合綠色校園要求的能夠營造良好校園物理環境的布局，如圖1為北方某小學風環境分析圖。
（2）生態綠化系統
如果說教學樓、體育館、禮堂等是中小學校園中的“圖形”，那生態綠化系統就是承載這些建筑的“基底”。一個有機豐富的生態綠化系統對于中小學校園環境的塑造不可或缺，有時還能彌補建筑布局的不足。在進行生態綠化系統的構建時，可靈活借鑒景觀生態學的理念。其主要目標是將校園環境中的自然、建筑與人類活動三方面統一為一個相互促進、相互影響的有機整體。
在具體設計過程中，應先從宏觀區位出發，使校園的景觀格局與其所在大區域的地形、地貌、植被以及水體等要素協調。中觀層面，可借鑒景觀生態學中的“斑塊一廊道一基質”模式，基質是整個校園綠化系統，斑塊是規劃設計中的景觀節點，而廊道則是將各節點與整個校園聯系起來的道路、河流等。微觀層面，在植被的選擇上應充分考慮學校所在地域氣候特征，選用合適的樹種。在具體“斑塊”設計時應考慮到多樣性，并利用不同種類動植物在時間、空間和營養生態等方面的差異來合理配置。同時，還可循環利用綠地凋落以及綠肥等形成整個系統的自肥循環機制，這樣也可減少綠地維護工作，進而降低運營費用。
（3）“海綿”校園
隨著我國經濟的發展和城鎮化水平的提高，許多城市在快速建設的過程中也面臨著嚴重的內澇問題，并伴隨著徑流污染、水資源匱乏等發展困境。在這樣的背景下，國家提出了“海綿城市”的概念――“海綿城市就像一塊海綿那樣，能把雨水留住，讓水循環利用起來，把初期雨水徑流的污染削減掉。”
學校校園作為城市中的小社會，也應引入海綿城市理念，著力構建能彈性適應環境變化與自然災害的“海綿校園”。具體來說，要結合校園內水系、道路、廣場、綠地等空間載體，建設低影響開發的雨水控制與利用系統。如加深蓄水池深度、降低水溫；改造道路、廣場，增加透水性地面比（透水路面磚每平方米可儲存雨水量達8～12L），提高校園蒸發能力；改變傳統集中綠地建設模式，將小規模的下凹式綠地滲透到校園中；將收集到的雨水循環利用到衛生間排水和綠地灌溉水等，如圖2為德國某學校采用下凹式綠地等形成海綿校園。
建筑節能
在建筑的全生命周期中，只有不到30%的能耗來源于建造過程，而大部分源于建筑使用過程中。能源的使用效率不僅僅是節約問題，更影響到溫室氣體排放甚至氣候變化。中小學校園建設中需要將節能充分考慮到建設和運營的各階段中，具體可圍繞如下九個核心方面開展：建筑材料選擇、新能源利用、建筑護、供暖（北方供暖地區）制冷系統、通風系統、遮陽系統、照明系統、設備調控、學校管理。每個方面需要遵循的原則列舉如下。
（1）建筑材料選擇：保溫材料具有熱阻大、可以延緩熱量傳入和傳出維持室內溫度穩定的優點，在實際工程中應選用保溫性能好、難燃的保溫材料。例如混凝土材料，既有優異的防火和保溫性能，也可減少建造和運營成本，在使用過程中碳排放量遠小于鋼結構建筑。
（2）新能源利用：應優先考慮利用可再生能源，然后再考慮利用傳統的化石能源。以太陽能為例，可考慮采用太陽能熱水器為學生宿舍和食堂提供熱水、使用太陽能光伏發電（圖3）為校園路燈供電、利用地源熱泵進行供暖等。中小學校建筑的用能高峰與太陽能的供給時間基本一致，因此利用效率較高。學校還可利用活動場地敷設中小型風力發電設施。此外，還應充分考慮附近聯合用能的可能性，如利用臨近生產企業的余熱進行供暖等。
（3）建筑護：應提高建筑圍護的熱工性能（保溫性、密閉性），減少建筑本身的熱量損失，降低供暖、制冷負荷。同時還應當注重建筑保溫和隔熱材料的異同，針對不同地區氣候和熱工分區，采用低傳熱系數或高熱穩定性的材料。
（4）供暖（北方供暖地區）制冷系統：應選用合理的能源供應方式。供暖系統需實現以樓宇、樓層或房間可調，房間散熱器應安裝溫控閥，熱耗應可計量。
（5）通風系統：建筑應安裝機械通風系統，保證供暖（或供冷）季節在窗戶關閉的情況下有足夠新風量，春秋過渡季節則以能夠開窗自然通風為宜。
（6）遮陽系統：適當采用外遮陽設施，既可以防止室內過熱和眩光，又可將自然光導入室內，提高室內照度。
（7）照明系統：以充分利用自然光為前提，燈具的布置與窗戶方向平行，按照與窗戶的距離分組獨立開關。在開關和調控上也可選擇體感調控、下課自動關燈、上課需手動開燈、與外遮陽系統聯動控制（外遮陽打開時自動關燈）等方式。
（8）設備調控：采用能效級別較高的設備（如冷凝鍋爐、能效等級二級以上的制冷機、T5燈管和LED照明設施等）。合理配置診斷用能設備，建立有效的用能設備控制系統（如非授課時段供暖設備的低溫運行、可根據作息時間控制的照明燈具開關系統等），提高能源的利用效率，最大限度地節約終端能源和一次能源。
（9）學校管理：建設過程只是節能的開始，如何在使用過程中貫徹節能理念則是重要問題。因此，應提高節能減排在學校管理中的重要性，提高相關技術人員的針對性政策和技術培訓，完善管理制度，將節約能源的各項措施作為學生的第二課堂。
建筑室內舒適性
中小學校學生正處于生長發育的重要階段，而他們學習生活中的大部分時間在教室等室內空間中度過，因此提高建筑室內舒適性對中小學生的健康成長具有重要意義。中小學校的室內舒適度主要包括空氣質量、聲響效果、采光照明及防止眩光等幾方面。下面將從這幾個方面列舉改善室內舒適性的具體措施。
（1）光環境
良好的照明是理想課堂環境的必要條件。國家標準中對于各空間的光照強度指標都有相應規定，設計應遵從這些指標。無論從心理學角度還是從能效角度來說，教室都應盡可能地做到自然采光，特殊方式有天窗、導光板等。金屬百葉簾外遮陽也是一種高效利用自然采光的方式，上部可以將自然光引入房間深處并反射至天花板，下部還保持遮陽，當教師采用投影儀時還可遮擋過強的陽光。此外，室內采用淺色有利于漫反射的涂料進一步改善室內采光效果（圖4）。當需要人工照明來補足照度時，應采用有鏡面反射格柵燈罩、電子鎮流器。
（2）聲環境
一個舒適、良好的聲環境不僅能使學生清晰識別和理解講課內容，還可減輕教師上課時的教學負擔。改善教室聲環境，首先應保證采用的墻體、門、窗等滿足國家規定的隔聲標準。同時，教室內還需要控制混響時間，避免不利反射聲，提高語言清晰度。許多教室通過增加吸聲吊頂可以把混響時間降低到合適的水平，局部墻面加裝吸聲的做法也可大幅減少墻體之間的反射聲。在控制噪聲方面，教室地面采用耐磨的橡塑合成材料地面可有效減少學生在地面上拖動桌椅時所發出的噪聲。此外，還應減少教室內機械設備產生的噪音，如風機盤管、分體空調以及風扇等。
（3）空氣質量
室內空氣質量直接影響學生的學習效率，奧地利某研究項目對室內空氣質量與學生注意力關系進行了分析（圖5）。為保證良好的空氣質量，德國在供暖地區的普通教室安裝機械通風設備。在無法安裝通風設備的學校，安裝帶有綠、黃、紅三色顯示的空氣質量探測器（圖6），實時了解空氣質量狀況并根據情況開窗通風，其做法值得我們借鑒。
負壓通風設備也可保證教室內必要的換氣次數，并且成本較低。但負壓通風只適用于于人員不是很密集、冬天不是很冷并且采用單走廊模式的教學樓。帶熱回收的送排風機組也是可提高室內舒適度的設備，建筑布局為一側教室，一側走廊的教學樓較適合采用這種技術。
（4）熱舒適性
保證熱舒適性分為冬季供暖與夏季制冷。
在選擇供暖系統時，應優先采用能效高的制熱系統，如燃氣鍋爐、熱泵或利用熱電聯產的市政供暖系統等。在一些條件不滿足的學校，應改造燃煤鍋爐，使其配有先進的控制和過濾除塵裝置。
在散熱器的選擇上，應針對學校寒暑假、周末和夜晚使用率低的情況采用可以實現分室溫度調節的散熱器。散熱器供暖系統還應能對學校教室迅速、強烈的使用變化做出迅速響應，因此推薦采用水容量較少，并能快速加熱和冷卻的散熱器，不建議采用輻射供暖裝置（如地暖等），或僅用其滿足基本負荷。
在考慮制冷技術前應先設法將冷負荷降到最低，這方面的措施有：1）在建筑南向安裝金屬百葉遮陽裝置或較為簡單且經濟實用的固定遮陽裝置；2）安裝吊扇；3）在涼爽的夜晚利用被動式通風或機械式通風對建筑的主體結構進行降溫；4）通過綠化、井水、水池改善建筑微環境；5）外墻和屋面的外表面顏色盡量選擇淺色。
若采取了上述被動措施后依然有供冷需求，則建議在改造時采取分體式空調，先進高效的分體式空調能效比較高，相對于陳舊設備可節電50%。
第4篇：海綿城市建筑設計范文
【關鍵詞】建筑小區;降雨入滲;回填土壤厚度;雨水積蓄
中國城市化的迅速發展，使得有限的土地資源顯得非常稀缺，逼使建筑小區的建設朝著高大上方向發展，小區的土地利用率幾乎到達了極限。很多小區地面幾乎被建筑整體占用完了，沒能留下一點點的空隙。最常見的情況是地下建筑空間將小區用地全部占盡。近年來，每年到了雨季，城市內澇的現象比比皆是。城市內澇除了自然氣候條件逐年變壞、暴雨更加集中的情況以外，城市雨水的出路是最大的問題。我們知道，雨水的出路不外乎是排和蓄的問題。城市越大，其匯水區域越大，匯水量必然增加，排放量也會大大增加。再加上底面硬化區域增大，雨水徑流系數增加，雨水排水峰值形成更快。海綿城市概念的提出，就是充分利用現有資源，用時間換空間來解決雨水蓄和排的問題。雨水入滲地下，利用大地來存蓄雨水是一個有效的解決方案，只是城市提供雨水自然入滲地下的通道是越來越少。建設城市綠地、下凹場所、地下雨水調蓄池、地下蓄水池等等，是城市規劃建設要解決的問題。作為小區建筑，如何充分利用有限資源來解決雨水蓄留問題，是本篇文章討論的重點。
1小區回填土壤蓄存雨水的提出
現今的建筑小區為了爭取最大的建筑面積，一般情況下是將整個小區的用地面積全部開挖后建成地下室。地面雨水除了按規劃要求設置的雨水調節池能接收部分調節雨水量外，其余大部分是由雨水管網系統排入市政雨水管網，雨水入滲地下，幾乎沒有條件。為了減輕小區排入市政雨水管網的雨水排水量，還有沒有其他可供儲蓄雨水的地方呢?筆者將目光投向到小區的綠化區域。對于建筑小區綠地率(居住區用地范圍內各類綠地面積的總和占居住區用地面積的比率)的規定，《城市居住區規劃設計規范》要求為:新區建設綠地率不應低于30%，舊區改建綠地率不宜低于25%;《成都市規劃管理技術規定(2014)》對住宅用地、住宅兼容商業服務業設施用地的綠地率規劃控制指標按為:第一分區≥25%，第二分區≥25%，第三分區≥30%，第四分區≥30%。以成都市建筑設計研究院的三個實際工程為例，印證小區的綠地情況:案例一，位于成都市金牛區金牛鄉金牛村的成都頤園項目，規劃建設凈用地面積73573．26m2，項目總容積率約0．719，建筑密度約22．79%，總規劃建筑面積約為88274．9m2，綠地率30．21%。案例二，成都正基一期項目，地上建筑面積58779．39m2，建筑層數為14～18層，建筑高度為54．3～78．7m，綠地率35．2%。案例三，位于成都市雙流縣的成都新鴻洋公司星空花園，規劃建設凈用地約56667．1m2。綠地率35%。對以上設計的典型建筑小區進行分析后，發現綠地率通常在30%～35%左右。建筑小區既然有一定比例的綠地，但它們有沒有蓄存雨水的能力呢?為此做進一步的研討分析。
2小區綠地土壤現狀分析
成都地區建筑小區內綠地土壤主要用于小區內花卉、草坪、地被、灌木、喬木等植物的種植。其綠地土壤多采用自然土，主要為酸性紫色土，母質為石灰性紫色砂頁巖，全剖面呈均一的紫色或紫紅色，結構較為松散，總孔隙度在40%左右。建筑小區綠地根據植被類型不同，對土壤厚度要求是不一樣的。對本文案例三個小區的調查結果如表1所示。根據表1結果，建筑小區土壤厚度通常在0．2～1．0m之間。小區中土壤的含水率隨季節是變化的，而且變化很大。調查結果顯示，成都建筑小區內，降雨間隙期內的土壤含水率通常在15%～20%左右。另外，有一個問題值得引起重視，就是在建筑小區內覆土層中，實際的下層回填土并沒有按設計要求進行回填，回填土中含有大量的建筑垃圾。因此，小區內綠地回填土的孔隙率和含水率還值得作進一步的探討和研究。
3降雨入滲過程中土壤含水率變化情況的理論分析
降雨入滲是降雨滲入土體形成土壤水的基本水文過程。降雨經植被層的截流損失后降落入土壤表面，在土壤界面發生水分的分配和轉化，部分水分通過土壤孔隙入滲，部分水分在土壤表面蒸發，其余水分將沿坡面流動匯集形成地表徑流。對于一次降雨過程來說，降雨期間地表水汽含量近于飽和，土壤表面蒸發量可以忽略不計，而地表徑流是在降雨強度超出土壤下滲容量時產生的，故土壤積蓄雨水的能力決定了降雨雨量的分配。通常情況下，土壤含水率沿深度方向變化。1943年，貝德曼(Bedman)和科爾曼(Colman)在考察均質土層下滲過程中土壤水分剖面變化情況時發現，不同的土壤，盡管它們在下滲過程中，土壤水分剖面的具體變化不完全相同，但都可以劃分為四個有明顯區別的水分帶(圖1)［2］。最上層為飽和帶，這一帶厚度不大，一般不到1．5cm，而且隨著降水時間的增長，這一厚度變化緩慢。飽和帶以下為水分傳遞帶，這是一個土壤含水量沿深度分布比較均勻、厚度較大的非飽和土層，其厚度隨供水時間的增長不斷增加，土壤含水量介于田間持水量和飽和含水量之間，約為飽和含水量的60%～80%。水分傳遞帶以下為濕潤帶，它是連接水分傳遞帶和濕潤鋒的水分帶。在這一帶中，土壤含水量沿深度迅速減小，并且在下滲過程中不斷下移。這一帶的平均厚度也大體保持不變。濕潤帶與下滲水尚未涉及到的土壤的交界面稱為濕潤鋒。在濕潤鋒處，土壤含水量梯度很大，因此在該處將有很大的土壤水分作用力來驅使濕潤鋒繼續下移。濕潤鋒是一個土壤間的接觸面，故又稱為濕潤鋒面或下滲鋒面。降雨入滲的過程就是土壤中含水率動態變化的過程。
4不同厚度、不同初始含水率的土壤積蓄雨水能力理論測算結果
由于氣候條件的影響，土壤中的含水量是不一樣的。那么，初始含水量不同的土壤，其蓄水狀況又是如何的呢?依據周春華等研究的理論模型［3］，對深度在0．60～1．80m，初始含水率在12%～24%范圍內的土壤積蓄能力進行了理論計算，結果如表2所示。從表2可以看出，土壤積蓄雨水的能力與土壤厚度成正比，土壤厚度越大，其積蓄雨水的能力越強;土壤積蓄雨水的能力與土壤初始含水率成反比，土壤初始含水率越高，其積蓄雨水的能力越弱。以覆土厚度1．20m為例，在初始含水率為15%時，其土壤積水量可達177．8mm;而在初始含水率為21%時，其土壤積水量則減少到106．7mm。
5不同重現期暴雨過程累計入滲量的理論計算結果
以草地植被為例，參照劉目興等建立的計算模型［4］，按成都市降雨雨型對不同重現期暴雨過程的累計入滲量進行理論計算，結果如表3所示。根據以上數據的分析，可以得出以下結論:(1)隨初始含水率的增大，累計入滲量增大。這主要是由于初始含水率由土壤結構決定，初始含水率越大，土壤的孔隙度和孔隙率越大，入滲速度越大。(2)暴雨重現期增大，累計入滲量也增大，但增幅變小。這主要是由于土壤積蓄雨水的能力受降雨強度影響，隨暴雨強度的增大，土壤積蓄能力受限。根據以上結果，可見當初始含水率為15%的草地，在3a重現期的成都暴雨雨型下，可以入滲量233．86mm的雨水量。
6建筑小區土壤厚度變化的經濟性分析
由于用地緊張，建筑小區地上部分主要用于居住建筑、道路，通過地下車庫的建設來滿足車位要求，并在地下室頂板覆土層實施景觀、綠化。在這樣的條件下，設計建筑小區土壤厚度時，應結合地下室頂板結構條件進行經濟性分析。以標準柱網為例(8m×8m，柱截面600mm×600mm)，頂板板厚180mm，主梁截面400mm×800mm、450mm×900mm，次梁采用井字梁250mm×600mm、250mm×700mm;頂板上覆土厚度分別取0．6m、0．9m、1．2m、1．5m;活荷載考慮景觀取8kN/m2(因消防車道分部范圍有限，不具代表性，本次研究未作考慮)。根據PKPM計算結果，對不同覆土厚度的混凝土、鋼筋用量統計見表4。由表4可知，土壤厚度從0．9m增加到1．2m時，鋼筋增量為8%;而土壤厚度從1．2m增加到1．5m時，鋼筋增量為13%。土壤厚度變大，經濟性變差。地下室頂板覆土厚度控制在0．9～1．2m的厚度較為合適。
7結論
城市建筑小區內土壤具有一定的積蓄雨水能力。通過以上的探討，可以認為在城市建筑小區內，土壤厚度越大，其蓄水能力越強。但是，城市建筑小區由于受工程建設特定性質的約束，土壤厚度是有一定的限制的。經粗略研究，認為城市建筑小區內土壤厚度設置在1．0～1．2m，基本滿足常用的雨水設計重現期要求，而且，對于土壤中的積水排放也是合理的。影響土壤積蓄雨水能力的外界條件太多，還有很多的問題值得更加深入地進行研究探討。
參考文獻
［1］芮孝芳．水文學原理［M］．北京:中國水利水電出版社，2004．
［2］周春華．大埋深條件下降雨入滲補給過程分析［D］．長安大學，2007．
第5篇：海綿城市建筑設計范文
【關鍵詞】海綿城市；雨水利用；
【前 言】我國是一個非常缺水的國家，卻水患頻發。據統計目前我國的人均水資源的占有率僅為全球人均水資源占有率的1/4，缺水城市卻多達300多個。特別是南方一些降雨量大的城市，反而卻成了全國的缺水城市，雨水因為沒有合理地收集利用都白白流失掉了。隨著城市化進程的迅速發展，城市中路面、廣場、建筑群等硬化而不透水的面積日益增多。一方面雨水不能像開發前一樣滲入地下補充地下水，進而形成城市的地下大漏斗，而且隨著地下水的嚴重超采，使得城市周圍的水系干枯，隨之而來產生熱島效應，生態環境也逐年惡化；另一方面降雨來臨時，雨水迅速匯集形成大量地表徑流，加之雨水系統設計標準偏低，極易導致排水不暢造成地面積水和城市內澇。隨著全球氣候變化，這種內澇災害逐年增多，如何變水患為水歡是亟待解決的一個大問題。
一、國內外雨水利用現狀
德國和日本已走在城市雨水收集、處理系統技術的最前面，而且發展非常迅速，目前已建立各種城市雨水收集、處理和應用系統；我國的城市雨水處理和應用方面起步較晚，特別是處理和綜合利用方面。我國的雨水資源十分豐富，年降水量達61900億m3，是我國可利用的重要的淡水資源之一，但對城市雨水處理和綜合利用方面還很不完善，雖然有部分地區建立了雨水收集系統，但還未對城市雨水進行綜合處理應用。部分成熟的雨水利用技術從屋面雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制有一系列的定型產品和組裝式成套設備。
二、關于道路設計中的雨水利用措施
國家提出了海綿城市的概念，其宗旨是低影響開發的建設理念。一方面通過低影響開發控制超標雨水徑流排放，另一方面提高城市雨水管渠系統建設標準，從對城市原有生態系統進行保護、生態恢復和修復、低影響開發等方面著手實施低影響開發雨水系統的建設。生態優先，因地制宜、統籌建設。實現城市生態環境影響最低的開發建設理念，就需要合理控制開發強度，在城市中保留足夠的生態用地，增大城市透水面積比例，最大限度地減少對城市原有水生態環境的破壞。同時，可根據需要通過適當開挖河湖溝渠、建設蓄水池、庫等措施，擴展水域面積，使雨水經過積存、滲透和凈化再合理利用，形成良性循環。根據環境保護與內澇防治要求等，合理確定低影響開發控制目標與指標。
2.1道路橫斷面采用下凹式隔離帶。路面雨水順道路橫坡進入下凹式分隔帶，淺層土壤飽和后多余雨水通過平篦雨水收水井（收水井加截污籃）進入雨水主管內。雨水主管設滲井，收集的雨水通過滲井下滲進入土壤深層通過滯滲補充地下水。如圖1所示。
2.2非機動車道采用高承載透水藝術地坪、人行道采用透水便道磚。非機動車道路面結構采用高承載透水藝術地坪（露骨料透水混凝土），此種結構具有高透水率：透水系數2.81mm/s，同時還具有高承載力和較強的耐久性和裝飾性。人行道采用透水便道磚、透水結構，基層采用級配碎石，可以減少地表徑流，減輕雨水管道壓力，以利于雨水的下滲和地下水的補充。
2.3源頭控制，雨水宜分散收集并就近利用。作為市政排水系統的外衍部分，道路兩側地塊內部也應采取類似的調蓄利用措施。其中建筑設計時要考慮的屋面雨水的充分收集利用，屋面雨水經由屋頂天溝收集可直接就近排入景觀水池或地下蓄水池。小區路面的初期雨水可在蓄水池進水口設置截流處理設施，之后流入蓄水池。蓄積的雨水，可用于澆灑綠地，道路以及洗車等雜用。小區宜采用下凹式綠地，透水鋪裝，加大雨水地面滲透率，下滲補充地下水，從而減少徑流，并通過各種方式提高雨水的回收利用率。
2.4多余雨水補充回用于景觀水體。雨水除澆灑和回灌地下外，還可進行回收再利用，方法是在西上澤街、蘭州街、東上澤街南側主管設引水管，將西大道雨水主管內初雨過后水質較好的上層雨水引至園博園內的調蓄池，多余徑流可為區內景觀水體補水。雨水的收集和利用源頭控制是關鍵。首先是認識問題，在國外，雨水收集和利用系統應用非常普遍，但在國內由于環保更多帶來的不是經濟效益而是社會效益并且是長期的才能見效的行為，宣傳和推廣還需要時間，認知也需要有個過程。其次是成本問題，雨水的綜合利用比普通雨水系統費用要高，開發商處于利益考慮，很少會在成本較高的雨水綜合利用系統上主動投入資金。只能從政策法規上采取一些措施來引導和控制。鑒于此，雨水綜合利用系統的開發和建設更適合在一些公共建設項目中使用，如行政中心、公交站場、大型場館等只具有服務功能的公共性質的建筑，應率先考慮實施。在前期設計時考慮雨水綜合利用系統，盡管會產生一些投入，但是由于形成有規模的雨水循環利用系統，后期還可因此節省用水成本。
三、關于居民小區簡單措施
居民小區安裝簡單的雨水收集和利用設施，雨水通過這些設施收集到一起，經過簡單的過濾處理，就可以用來建設觀賞水景沖刷路面，或供小區居民洗車和沖洗馬桶，這樣不但節約了大量自來水，還可以為居民節省大量水費。
小區中水處理工藝流程有三種類型：1）生物處理方法；2）物理化學處理方法；3）物理處理方法。其中，物理處理的方法在目前的工程實踐中可操作性低，不推薦使用。生物處理方法適用于可生化性較好的廢水，從原水水質可以看出，其水質穩定，BOD5/CODcr的比值大于0.5，生化性好；而且，廢水中含有大量的溶解性固體物質，更宜采用生物處理方法去除。在市政道路排水設計中，可以注意與綠地、小區雨水池相配合，并且利用小區污水處理設施，將部分雨水處理后，可以排入附近渠道，以補充景觀用水。
四、結語
雨水能起到調節、補充地區水資源和補給地下水資源的作用。針對目前雨水造成的徑流污染，雨水的收集、處理和綜合利用技術成為我國急需解決的問題。合理的規劃雨水處理和利用設施，不僅能解決現存的徑流污染問題，也為生活和工業用水提供水源。但要合理、有效利用雨水資源，還需要根據不同地區的具體情況深入研究。
參考文獻：
[1]顧正斌.北方城市道路雨水資源化利用及其效益分析研究[D].河北工程大學，2007.
第6篇：海綿城市建筑設計范文
作為數據主要來源之一的城市規劃設計，應當具有三維可視化效果和相應的專業屬性信息。我國的《城市設計管理辦法》中明確提出：要加強新技術的應用，鼓勵城市、縣人民政府城鄉規劃主管部門，充分利用三維仿真技術、BIM等新技術開展城市設計工作。本文在分析我國城市設計信息化軟件的發展現狀后，以實現城市設計的智能化、立體化、專業化為目標，研究集三維建模、三維仿真、審核分析于一體的智慧規劃設計系統，為城市設計工作提供科學高效的實用工具。
二、城市設計信息化軟件發展現狀
目前，國內公司研發的三維圖形規劃設計軟件多以展示功能為主，長期以來，我國的城市規劃設計一直依賴于國外軟件，采用美國軟件AutoCAD繪制二維平面，以Photoshop、3DSMAX、MAYA等軟件做效果圖。這些軟件大都是通用的圖形展示和三維建模平臺，在綜合應用方面存在諸多缺陷。首先，在各個軟件中完成的設計成果相對獨立，存在數據格式不兼容或轉換困難等問題，使得設計成果之間信息無法共享。其次，所有軟件均為通用產品，不具有或具有很少的專業屬性，不能很好地融合我國城市設計領域相關的專業標準規范。最后，在城市設計中，以平面二維設計為主，三維造型僅為出效果圖而作，大量的經濟技術指標和實際建成效果沒有準確的三維數據作基礎，無法進行全面分析，在方案設計中，無法實現空間與屬性數據在設計過程中的實時互動，無法形成直觀生動的仿真場景。面對城市規劃設計發展的新形勢，迫切需要運用先進的技術研發新的三維設計系統，該系統應融合國家關于城市設計的標準規范，包含豐富的模型庫，具有強大靈活的三維造型功能，設計過程可實現數圖智能聯動、渲染即時動態，設計成果實景仿真，使規劃設計走向三維智能化，提升規劃設計的效率和質量。
三、智慧規劃設計系統總體架構設計
智慧規劃設計系統秉承直觀、生動、真實、所見即所得的三維規劃設計理念，將三維技術與建筑規劃專業結合，順應了城市設計和方案研究的發展趨勢，是對現有城市設計信息化軟件的有益創新。在關鍵技術方面，主要運用CAD/三維模型雙向轉換引擎、三維模型/GIS雙向轉換引擎、三維建筑自由造型、大場景三維渲染顯示技術等；在業務方面，主要研究動態規劃指標計算、三維狀態下快速日照分析、規劃約束控制分析、規劃方案動態虛擬現實仿真等應用功能。在此基礎上采用海量數據管理技術，探索數字虛擬城市的建設。在上述思想指導下，智慧規劃設計系統在三維基礎圖形繪制、數據模型轉換引擎、規劃指標動態計算、規劃方案輔助分析決策、城市規劃方案三維仿真等方面進行研究與開發。該系統總體結構采用層次化設計思想，能夠實現不同層次間的相互獨立性，保障系統的高度穩定性、實用性和可擴展性。該系統主要由基礎支撐層、平臺層和應用層三部分構成：
四、智慧規劃設計系統功能模塊設計
1、三維建模
系統提供功能強大的轉換工具，能夠快速將平面圖形轉換為三維模型。軟件可通過對整張DWG圖紙直接導入、復制局部圖素粘貼到繪圖區域以及在繪圖區域中直接繪制源實體等方式，從DWG圖紙中獲取設計方案的“源實體”，完成源實體創建后，即可通過定義、繪制、圖庫引用和圖類轉換四種方式快速將平面圖形轉換為三維空間中的專業實體。此時，平面圖紙中各類實體的屬性也得以保留并準確轉換到三維空間中，隨著建筑的拉伸轉換，相關的屬性和指標將實時顯示在窗口中，實現了圖形和屬性相互關聯、即時互動。提供各類常規的三維造型手法，用戶可對建筑形體自由地進行動態拉伸、任意角度切割、轉角弧化等，可拼接塑造帶屬性的建筑，支持復雜造型的設計，對于架空、錯層和變化性質等樓層構成均設置了簡單易用的操作手法，所有造型均可高效率、高質量完成，三維建模定義過程快捷、簡單、形象。
2、三維仿真
三維建模完成之后，通過三維仿真功能，可對方案的設計成果進行進一步渲染處理，使設計方案更逼真、生動。根據建筑行業的實際需求，系統針對建筑的外觀，提供了豐富的材質庫，用戶可方便地進行材質刷貼，具有圖片刷貼、紋理刷貼、涂料粉刷、紋理參數設置、紋理替換、材質模仿、建筑仿膚等功能。針對方案的細節，提供光暈、燈光、玻效、霧化、水效等功能，用戶可設置方案的光影效果、各類實體效果，模擬自然環境中的真實狀態。針對方案的展示匯報，提供三維場景漫游功能，用戶可制作視頻集錦，進行視頻輸出，便于方案展示，此外還可以把仿真場景渲染成高精度的效果圖。
3、審核分析
針對轉換后的小區模型，系統提供了定性查詢瀏覽、定量指標審核、規范檢測、日照分析和失誤檢測等功能，審批人員可以進行全方位的方案審核，并可根據需要輸出各類統計分析圖表。定性審核：包含查詢瀏覽、圖類控制、分類查詢和透明對比等功能。定量審核：包含指標屬性、用地平衡、經濟指標、建筑屬性等功能。規范檢測：包含紅線檢測、綠地檢測、間距檢測、車位檢測等功能。日照分析：包含動態位移、動態拉伸、等時線等分析功能，極大地方便了審批人員對日照時數的檢測和方案動態調整。失誤檢測：檢測分析設計失誤等原因造成的錯誤重疊，杜絕因此而導致的虛假指標現象。
五、未來技術展望
1、實現與三維城市的對接
近年來，許多先進的技術已經運用到城市規劃與管理的方方面面，一些城市利用三維技術與VR技術建立起了三維城市。三維城市直觀呈現了城市的現狀面貌，隨著時代的發展，我國的政府部門和民眾對城市設計越來越重視，希望能從整體平面和立體空間上統籌城市建筑布局，協調城市景觀風貌。當下我國的城市建設中，經常會出現一些遭人詬病的建筑，這些建筑與城市的整體環境格格不入，破壞了城市設計的整體美感，這些多是因為在城市設計過程中沒有處理好局部與整體的關系造成的。所以未來的城市設計在做好微觀設計的同時，還應著眼于城市規劃與建設的全局，我們可以把某一棟、某一地塊的建筑設計置于三維城市的宏觀大場景中，從體量、色彩與周圍建筑的協調度以及各項專業的指標等角度，綜合衡量設計方案的合理性。智慧規劃設計系統與三維城市的對接能夠實現從微觀和宏觀層面對城市設計與規劃的綜合考量，有利于保持城市建筑的協調性、風貌的整體性，促進城市建設的和諧發展。
2、兼顧地上、地下空間，實現一體化設計與管理
如果說建筑、道路等地上空間是城市建設的“面子”，那城市的地下管線就是城市的“里子”，城市由地上空間與地下空間共同組成，城市的設計與規劃也應同時兼顧城市的面子和里子，不能只注重城市的“面子工程”。近年來，我國城市的內澇現象較為嚴重且普遍存在，城市的地下管線猶如城市的“血管”，它應保持通暢，才能保證城市的正常運轉。我們現在提倡的建設海綿城市和綜合管廊，都在努力為城市的地下管線減壓，促進城市地下管線建設的科學性與合理性。所以未來的城市設計在做好地上設計的同時，還要更加關注地下管線的設計與規劃，從局部做好了地下管線的科學設計與建設，有利于達到城市地下管線全局建設合理性的目標。城市的地上和地下作為不可分割的整體，需要運用先進的技術手段，促進兩者共同協調發展，實現地上、地下一體化設計與管理。
六、結語
城市設計作為城市建設重要的前期階段，需要經過綜合考量，科學決策，因而運用先進的技術手段來進行城市設計與輔助決策是尤為必要的，智慧規劃設計系統的研究與實現將為城市設計提供嚴謹、科學的設計和分析工具，實現對設計方案的建模、造型、仿真、審核分析的一體化管理。大力建設智慧城市的今天，需要緊隨時展的脈搏，加強對先進技術的探索和運用，不斷改進和完善城市設計的方法、手段，促進實現數字化、智慧化的城市設計與管理。
作者:許利峰 李美華 丁偉 單位:住房和城鄉建設部科技發展促進中心 洛陽眾智軟件科技股份有限公司
參考文獻：
[1]龐可.三維設計技術應用及前景展望[J].電力建設,2003(05):24-5
[2]張俊.參數化的精細三維建模技術研究與實現[D].東華理工大學,2016.
第7篇：海綿城市建筑設計范文
關鍵詞：建筑 建筑結構 防火
一.建筑火災特點
在火災事故中， 火災對高層建筑物的危害比對低層建筑物更大。其火災特點主要表現為：
（一）火勢蔓延途徑多、危害大； 疏散困難， 容易造成重大傷亡事故；消防設施不夠完備， 撲救困難； 功能復雜， 起火因素多。發生火災時， 由于建筑材料和構件被燃燒或破壞， 整個建筑結構必然遭遇到不同程度的局部破壞或全部倒塌。造成的后果是：
（二）對鋼結構的影響。鋼的耐火性能較差， 受熱后很快出現塑性變形， 被火燒15 分鐘左右， 構件會嚴重變形， 隨著局部的破壞， 造成整體失去穩定或者破壞甚至倒塌。對于破壞后的鋼結構是很難修復的。
（三）對預應力鋼筋混凝土的影響。預應力鋼筋混凝土結構， 在高溫作用下， 鋼筋伸長， 預加應力逐漸喪失， 從而降低結構的承載能力。
對砌體結構的影響。在高溫下砌塊內部受熱不均， 導致砌體結構容易開裂。同時磚墻發生倒塌。
（四）火災時， 一旦上部結構倒塌， 落在下面樓板上的物質大量吸收滅火后的污水， 大大地增加樓板的荷重， 使樓板因超載而塌落。一旦滅火水落在高溫的鋼筋混凝土結構表面， 因其突然冷卻造成結構表面收縮裂開， 表皮剝落，不僅破壞了鋼筋保護層， 而且因主拉鋼筋被燒， 導致整個結構破壞。
（五）高溫下建筑材料的強度隨著溫度的升高而降低， 加上火災中結構本身產生的熱應力等因素， 火災對高層結構的影響比一般建筑的影響更復雜。
二.提高耐火極限的措施
為了保證建筑的安全使用，在設計防火設施時，必須要盡可能的提高結構構件耐火極限。
主要的方法可以分為兩大類：設計構造和防護層。
（一）在建筑結構耐火設計時，適當增加構件的截面尺寸，是提高構件耐火極限的有效方法。而，在處理混凝土構件時，合理的增加保護層厚度，也是一種非常簡便、有效的措施。因為鋼筋的強度變化，是決定混凝土構件的耐火性能的標準。基本原理是：通過增加保護層厚度，能夠有效的延緩熱量向內部鋼筋的傳遞速度，這樣可以很好的防止鋼筋強度下降的速度，這樣就教好的提高了構件的耐火能力。有效的改善結構的細部構造，也可以很好的提高耐火性能。如增加構件的約束可以減少撓曲；加強易受高溫影響的部位，或者盡量避免；增加鋼筋的錨固長度和改變錨固方式，比如將直線錨固改為吊鉤、彎鉤或機械錨固；處理好構件之間的接縫，避免穿透性縫隙。通常情況下，構件的防護層有三類：耐火保護層、耐火吊頂和防火涂料。實踐表明，鋼構件的耐火性能很低，如果不加其他保護措施，鋼構件的耐火極限一般僅為0.25h，這無疑是不能滿足防火設計要求的，所以鋼結構往往需要做防護層。
（二）使用防火涂料，可以利用其在火焰高溫作用下能迅速膨脹發泡，形成較為結實和致密的海綿狀隔熱泡沫層或空心泡沫層的特點，將火焰與基材相隔離，可以有效的阻止火焰在基材上的傳播和蔓延，進而可以阻止火災的擴大。從種類上看，防火涂料的種類多種多樣，從涂層厚度的角度上看，可以分為薄涂型和厚涂型。薄涂型厚度在2—7mm，用于鋼構件時，耐火極限可以達到0.5-1.5h；厚涂型厚度在8—50mm，耐火極限可以達到0.5—3.0h。
三.建筑結構防火設計
（一）建筑結構防火設計的基本思想
建筑結構的防火設計， 必須遵循國家有關規定， 針對火災特點， 采用可靠的防火措施， 做到保障安全、方便使用、技術先進、經濟合理。高層建筑結構防火設計的基本思想就是要使高層建筑的基本構件遇火時要有足夠的耐火極限，保證結構不破壞，不會因失穩而倒塌， 在火災過后便于進行加固和維修。高層建筑結構防火設計的目的是在規定的時間內， 使結構在火災作用下， 達不到承載能力或變形的極限狀態， 以保證結構完整， 有利于消防人員的及時趕到并能保證人們逃離現場。
（二）高層民用建筑構件防火設計
我國《高層民用建筑設計防火規范》GB50045- 95 （2001 版）根據高層民用建筑的使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度等將其分為兩類： 相應高層民用建筑的耐火等級分為一、二兩級。一類建筑物的耐火等級不應低于二級。與高層建筑直接相連的裙房，其耐火等級不應低于二級。建筑物的地下室，其耐火等級應為一級，高層建筑構件的燃燒性能和耐火極限不應低于表1 規定的耐火等級。因此建筑構件的耐火設計指標實質上是建筑構件的耐火性能，它是以耐火極限的長短來衡量。我國對建筑構件的耐火極限，按國家標準《建筑構件耐火試驗方法》（GB9978） 通過耐火試驗，按時間—溫度標準曲線確定的，該方法同70 年代國際標準化組織的試驗方法ISO 834 的條件基本一致。
（三）建筑結構的防火設計
建筑結構的防火設計要求結構有一定的抗火時間， 能在規定的時間內， 在預期的火災模式下，不至于達到承載能力極限狀態或變形能力極限狀態， 不超前喪失整體穩定而倒塌， 以便消防人員及時滅火， 減少人員傷亡， 減輕結構在火災中的損害， 縮短災后恢復結構功能的周期， 減少間接損失。建筑結構構件防火設計是以概率理論為基礎，按結構承載能力極限狀態或變形能力極限狀態，建立結構構件防火計算模型，計算構件的防火系數Rf ；用力學分析計算構件在火災時構件承受的有效荷載和溫度共同作用下的荷載效應Sf； 當Rf >Sf 時， 結構穩定不倒塌； 當Rf
結束語：在建筑設計階段，設計人員必須針對各種可能出現的火災隱患，結合建筑工程的實際狀況，在設計時采用先進的理念，采用實用的設計方案，確保建筑結構的耐火限度達到相關的標準。
參考文獻
[1]董芳芳.高層建筑現狀分析與其火災預防對策探討[J]山西建筑，2011
第8篇：海綿城市建筑設計范文
【關鍵詞】小城鎮；雨水花園；水體景觀
隨著海綿城市的建設理念逐漸深入人心，雨水花園作為一種主要的建設載體逐漸成為城市雨水收集利用規劃研究中的熱點問題[1][2]。而在雨水花園的設計中，充分利用收集的雨水建設水體景觀成為雨水花園建設的重要組成部分[3][4]。另一方面，隨著我國城鎮化工作的推進，小城鎮的雨水花園如何進行水體景觀的設計逐漸成為新型小城鎮建設規劃中不可回避的問題。在小城鎮雨水花園的水體景觀建設中需要參考已有城市雨水花園建設的經驗確定規劃原則，并根據這些原則確定水體設計及配景設施的選擇。
1.小城鎮雨水花園水體景觀規劃的原則
在小城鎮建設中，人口相對較少，人均土地面積相對大中城市較為充分，可利用土地資源和生態資源相對充分。但是，在對雨水花園的日常維護中小城鎮投入的人力和財力相對大中城市較為薄弱。因此在小城鎮雨水花園的水體景觀規劃應注意以下原則。
1.1首先需要滿足雨水收集利用效率
設置雨水花園首要目的是進行雨水的收集利用，因此雨水收集是首要任務。因此，水體景觀設計的前提首先是滿足雨水收集和排洪排澇的基本要求，不能因為水體景觀犧牲其基本功能。
柳城縣城的雨水收集處理調蓄利用工程是實現項目水安全和水環境建設目標的重要工程。因此，柳城縣雨水花園的功能定位第一是調蓄雨洪，聯合防洪排澇，減輕排水和處理系統的壓力，防止水澇的發生。
1.2生態功能優先
雨水花園是一個立足于自然形成的或人工挖掘的淺凹綠地，主要功能是用于匯聚并吸收來自匯水面積流域范圍內的雨水，所以本質上是一種生態可持續的雨洪控制與雨水利用設施。那么在水體景觀建設中就應該充分考慮生態功能。特別是在小城鎮建設中，由于客觀原因，相對大中城市人類開發相對滯后，生態功能相對較好，因此在水體景觀建設中要充分考慮雨水花園已有的生態功能。
針對柳城縣城水環境綜合整治的目標，根據控規綠帶，在考慮生態系統的特點和功能的基礎上，綠地專項規劃的編制將主要利用恢復生態學理論，根據柳城地區的氣候和地理特點，合理進行植物搭配，構造人工生態體系，形成自然景觀，同時為魚類、蝦類、蟹類、蛙類等提供棲息環境。
1.3充分考慮經濟性
小城鎮人口相對較少，且經濟一般沒有大中城市發達，因此在雨水花園的維護中人力和財力支出相對較低，這就要求在水體景觀的設計中充分考慮經濟性。
比如，在柳城縣雨水花園水體景觀的綠化設計中就綜合考慮了苗木的來源、成活率及適應性，苗木的品種、規格的用量，地形地貌對植物的生長，地面給排水的影響。遵循適地適樹的原則，選擇距苗點近、苗源豐富的植物，節約前期投資。選擇管理粗放、容易養護的品種，以節約后期投資，并且盡可能將工程場地內耕植土作為綠化種植土使用，施工過程中對現場土進行鑒別并分類臨時堆放，以便后續綠化施工利用。
2.水體景觀水渠設計值得注意的問題
2.1水體景觀在保證功能的前提下，以水渠自然生態功能為主，水渠以植物配置為主，通過和水景的有機結合，達到生態自然化原則，與雨水花園（調蓄池）的景觀性良好銜接。
2.2妥善處理水渠生態建設與城市規劃用地、道路交通及周邊建筑的關系，共建城市“生態走廊”。
2.3水渠建設過程中盡量保留現狀樹木，避讓不開的需移栽回植。
3.雨水花園配景值得注意的問題
3.1雨水花園植物配景
無論雨水花園大小水面的植物配置，與水邊的距離一般要求有遠有近，有疏密之分，切忌沿邊線等距離栽植，避免單調呆板的行道樹形式。但是在某些情況下，又需要造就濃密的“垂直綠障”。
駁岸的植物配置的原則是既能使山和水融成一體，又對水面的空間景觀起著主導作用。土岸邊的植物配置，應結合地形、道路、岸線布局，有近有遠，有疏有密，有斷有續，曲折延綿，自然有趣。石岸線條生硬、枯燥，植物配置原則是露美、遮丑，使之柔軟多變，一般配置岸邊垂柳和迎春，讓細長柔和的枝條垂至水面，遮擋石岸，同時配以花灌木和藤本植物，如鳶尾，菖蒲，三角梅，地錦等來布局遮擋，增加活潑氣氛。
3.2雨水花園石景的配置
在傳統的造園藝術中堆山疊石占有十分重要的地位。石配景在園林景觀設計中是獨具特色的裝飾品，又起到襯托與分割空間藝術的效果。雨水花園多處山坡，且與溝渠相連，在高差或景觀節點的交匯處，可考慮置石，既能掩飾不同功能點的交代也能提升景觀價值。
3.3雨水花園觀賞魚配景
動物是水景規劃設計中的重要要素之一。水是生命之源，離開了水就意味著失去了動物賴以生存的物質基礎。另一方面，因為動物的存在，水景變得更具有靈性，更具有可觀賞與可互動性，成為依水景觀中的又一個閃光點。
4.4雨水花園護岸及維護設施
大型水體或規則水體常采用整形式直駁岸，用磚、混凝土、石料等砌筑成整形岸壁。小型水體或水位穩定的水體常采用自然式山石駁岸，以作成巖、磯、崖等形狀。
在柳城縣雨水花園水體景觀規劃中主要采用自然型駁岸和多種人工自然型駁岸相結合，兼顧生態性和人工建設的景觀性，在部分雨水花園（調蓄池）等受規劃地塊限制的水池，水體緊鄰路邊或建構筑物邊緣而沒有綠化緩沖地帶的，應架設欄桿。
參考文獻：
[1]胡鋒平，胡松. 住宅小區雨水花園的設計與計算――以南昌市某項目為例[J]. 建筑設計管理，2015（9）.
[2]趙夢蕾. 雨水花園在現代城市綠地設計中的應用[J]. 現代園藝，2015（22）.
第9篇：海綿城市建筑設計范文
1.景觀規劃設計課程現狀分析
（1）過于強調軟件操作
高職教育需培育高學術，高技能人才；高職教育固然要重視技能，但技能不單單是軟件的操作，因為軟件只是一種工具而已。設計能力、施工能力本身就是一種技能，是不同于單純理論的實際操作。就目前高職景觀規劃課程來看，大多偏重于CAD，PS，SU等軟件的實際操作，忽略了學生的設計能力，動手能力，創造能力，解決實際問題的能力，生態意識及社會意識。學生們往往軟件操作能力很強，但是設計的實際項目缺乏分析，不夠合理。
（2）課程體系及課程內容不夠系統
景觀規劃設計是一門綜合性的課程，交叉性很強，涉及內容廣泛，需要植物學，生態學，社會學，城市規劃等相關學科輔助。首先，就課程體系而言，學生除了基本的景觀規劃設計課程及CAD，PS，SU等基礎軟件課程之外，還應了解RS，GIS等信息技術及參數化設計軟件課程，景觀技術課程，植物搭配課程，景觀生態課程等。其次，就課程內容而言，涵蓋范圍較小，內容不夠系統。目前的課程內容除了講解基本原理之外，主要包含公園規劃設計、居住區景觀規劃、道路廣場景觀規劃和園林植物4個知識模塊，這些內容之間的關系是什么？除此之外，還應包含哪些內容？這些都是值得探究和改進的。比如，將知識模塊設置為廣場規劃設計，帶狀空間場所規劃設計，濱水帶規劃設計，面狀景觀規劃設計，居住區景觀環境規劃設計等內容的話，學生掌握起來會更直接，更系統。
2.發展方向
（1）以就業為導向的教學內容改革
目前的教學內容基本分為公園規劃設計、居住區景觀規劃、道路廣場景觀規劃和園林植物4個知識模塊。而目前景觀規劃設計崗位多分布在建筑設計公司，園林設計公司，以及小型的設計工作室，涉及到的實際項目主要是以以上4個模塊為主，分方案設計、擴大初步設計、植物景觀設計、施工圖設計等具體崗位。因此新的課程教學目標和內容，除了講解以上4個模塊的基本原理及相應案例外，還應掌握景觀項目方案設計、擴大初步設計、植物景觀設計等專業技能，能完成各階段全套圖紙設計與文本制作并熟悉相關設計規范。具體體現為①景觀設計原理部分，學生應掌握4大模塊的設計原理；對氣候影響，地形改造，土地利用，植物配置，水資源的了解與掌握。②設計前期工作階段，學生應了解任務書；會實地測量；能夠對實地資料與相關資料的收集與整理，并作出綜合分析與評價。③方案設計階段，學生應會分析并繪制總體平面圖及各類分析圖，透視效果圖等。④擴初設計階段，學生應會使用CAD表達相關圖紙：總平圖，道路設計、植物配置、景觀節點的平、立（剖）面圖等。
（2）高職院校的學生必須經過基礎理論，專業理論，頂崗實習，最后到職場的過程，每個環節都是必不可少的。首先，必須加強基礎理論課程教學。雖然高職教育與本科教育不同，高職教育更加重視實踐，但基礎課程是提高職業技能的奠基石，是學生的職業道德及行業規范的重要體現。其次，專業理論應實行項目化教學。教師必須是有實際項目操作的經驗和能力，帶領學生共同參與到實際項目中來，在做項目的同時，幫助學生掌握解決實際問題的能力，創意創新的能力，軟件操作能力。再次，頂崗實習環節是強化專業技能的重要手段。頂崗實習要鼓勵學生走出去，到國外，到長三角，珠三角等經濟發達地區進行實習鍛煉，了解新銳的設計理念及先進的設計技術，開闊設計視野。
（3）積極推進師資建設
培養高技能學生的前提是教師必須專業，推進師資建設包含兩方面含義：首先，在校教師需走出去，一是到企業中，接受鍛煉，了解最現實的行業需求；二是參加相關培訓，接觸新觀點，新理念。比如，自去年起，景觀行業興起了一股“海綿城市”的建設，“海綿城市”的設計理念被應用到很多景觀設計中。可是什么叫“海綿城市”？它是如何應用到景觀規劃設計中的？應該用到什么樣的環境中？具體實施過程中的流程及技術是什么？對于教師來講，如果沒在企業中接觸實際項目或參加相關專題培訓，很難將“海綿城市”的設計理念帶給學生。其次，盡可能聘請企業員工到學校進行專題講座，企業員工來自生產，實踐一線，熟悉各種類型的景觀規劃設計的設計規范及設計方法，他們會用實際工作的角度給學生講解現實而直觀的實際案例。
（4）采用靈活的教學方法
目前教學方式主要有講授法、案例討論法、參觀考察、點評作業等方法。這幾種教學方法在應用時要協調統一，靈活運用。比如，對于高職學生來講，可能對單一的講授法不敢興趣，因此可以將案例討論法作為知識傳達的重要方式，對某個案例進行深入、細致的講解、討論，會比講授法的效果更好。除此之外，應以教師工作室為教學平臺，形成師傅帶徒弟的教學模式。學生跟著老師做項目，討論方案，學習軟件的靈活運用等；與此同時，老師也可以將某些設計理念及原理告知學生，并讓其學會使用。
結語