长安大学建筑学院建筑学系教学讲义山地建筑设计课程名称： 民用建筑设计（二）适用专业： 建筑学授课班级： 学 年： 学 期： 第二学期任课教师： 于汉学 教学时间： 系所审核：学院审核：山地建筑设计讲义第一讲 山地建筑概述山地建筑设计的重要意义山地是人类文明的发祥地之一早期的人类，或利用山地避免自然的侵袭，或者山势之险构筑防御性住所。“上古穴居野处”中的“穴居”场所便指的就是山地。随着社会生产力发展，人类自身应付外界侵害的能力加强，人们对“山地“这一自然屏障的依赖减弱了；同时，由于农耕经济逐渐取代早期的游牧经济，导致人们由山地生存空间逐渐向平原地带转移。原因：平原地带的易通达性（如交通联系的通达性）；建设人居家园的成本低。平原地带的聚集效果加速了山地落后，而山地区域的落后，又愈使人流向平原。我国是山脉纵横，水系发达的山水之国在我国陆地面积中，平原地区仅占33%，而山地地区占到70%，远远超过平原面积。在山地地区居住着近30%的全国人口，分布着约半数的县城。出于开拓生存空间，获取山地资源和回归自然区的需要，人类越来越关注山地建筑。山地是生态敏感区和工程地质复杂区“山地环境对维护全球生态系统十分重要、它是地球复杂和相互依存的生态环境中的一个重要生态系统”（21世纪议程）。多年来，由于人口的增长，平地资源的消耗殆尽，人类不得不向山地扩张。然而，多年来建设过程中长期借用平原型的思维和机械的构思方式，“移山为平地”，“乱砍乱建”，使生态环境失衡，景观质量下降，不仅直接造成了山地区域的环境变化，且涉及至平原地区。山地开发的必要性及可行性1、必需性：（1）人口增加，开拓生存空间；（2）获取资源开发山地资源；（3）回归自然山地有利于亲近自然、寄情山水、回归山地。2、可行性： （1）经济可行性； （2）功能的适应性； （3）现代工程技术的保障3、山地建筑的优势：（1）可利用山地作为建筑基地，增加耕地面积；（2）山地是充满各种资源的环境地带，对这些资源的开发，必然带动对山地的开发；（3）由于山地环境是有接近自然，远离城市喧嚣的特点，有利于创造良好工作、生活环境。一、山地建筑设计的基本概念1.1山地广义的山地：广义的山地包括地理学意义上的山地、丘陵、高原。据中国科学院地理研究所（1960年）确定的标准（宏观的）： 山地绝对高度（海拔）500m，相对高度为200m以上的地形。丘陵绝对高度（海拔）500m，相对高度200m，坡度较缓、连绵不断的低矮山区。高原绝对高度（海拔）500m，顶面比较平缓的高地。如黄土高原等狭义的山地：建筑学意义上的山地（微观的）：是一种具有特殊场所的建筑基地，与平原、水乡或滨海区等地带不同，山地给人的心理感受和客观的可利用性是独特的。对于每一块具体的山地基地来说，设计更加关注的是整体的地域系统，关注建筑与其周围的环境的联系利用，而并不计较500m、200m的高度。因此，从建筑场所的角度出发，山地的概念既含有山、丘陵、高原的综合，又包括非地理学上的含义。1.2地貌定义：地球表面各种形态的总和。对山地建筑而言，由于地貌是与山地建筑发生直接关系的界面，且具有直观的视觉形态，因此就显得异常重要。从建筑学的角度：不同于地理学从较为宏观、尺度较大的地形的关注，侧重于山地的“细部”，或者受微观地貌，既重视地带的几何形态，又关心组成地表的岩石，土壤及植被，水系等等因素，因为以上的任何一点都将对山地建筑的形态、环境、景观等方面产生较大的影响。建筑学认为：地貌是由“地形”和“地肌”两个方面组成。地形：指地表的三维几何形状，偏重于形态学的范畴，一般都具有明确，清晰的“边界”。如分水线（岭）、沟坡、山顶等。地肌：指地表的肌理组成，主要是各种不同质感的地表组成物质的总称。如岩石，土壤、植被状况等要素。1.3山地地形为了能对山地地形的几何形状及边界特征进行较精确的描述，我们常常借助等高线、坡度、山位等概念来描述，它们都是限定山地地形的一些基本要素（图1）。（1）等高线：地面上高程相等的点联成的曲线，用以表示地表形态的基本图示方法。图中数字为高程（海拔）。一般指由平均海水面算起的地面点高度。由于选用基准面的不同，就有不同的高程系统。我国于1958年统一以黄海的平均海水面作为国家高程基准面。（2）坡度地表任意两点之间连线的倾斜度。表示方法：高等比：1：2；百分比：50%；倾斜角：26（3）山位（图2）：山地的山位是由山背（含山顶），山坡（含悬崖）和山脚组成。山顶（也称山堡、山丘）点状、团状隆起的地形；山脊（也称山岗、山梁）条状隆起的地形；山腰（也称山坡）山顶与底部之间的倾斜地形；山崖坡度大于70%的倾斜地形；山谷（也称山坳、山沟）两侧或三面被上坡面所围合的地形；山麓（也称山脚）周围大部分较开敞，只有一面与上坡面相联系的地形；盆地四周的大部分地区被上坡面所围合，内部区域较为平缓、宽大的地形。1.4山地地形的分类（1）按地形坡度分类 从形态学的角度来看：在一个较小的范围内，地段坡度起主要作用，根据坡度大小，可以对地形进行分类：坡度3%以下3%-10%10%-25%25%-50%50%-100%100%以上类型平坡缓坡地中坡地陡坡地急坡地悬崖坡地（2）按地形的复杂度分类不很复杂地形平均分割深度在20m100m之间，断面平均坡度5%的地形。比较复杂地形平均分割深度在200m，断面平均坡度5%的起伏地形。非常复杂地形平均分割深度在200m，断面平均坡度5%的起伏地形。（3）按地形的几何形状和空间关系分类对山地建筑而言，按地形的几何特征与空间特性作为分类标准，将为更好地把握建筑与地形的关系提供便利（图3）。1.4地肌岩石、土壤、植被（1）岩石是山地地表的一种常见的物质元素。从外表看，岩石的形状，颜色变化，具有鲜明的景观特征。以岩石为主的地区也会给建筑设计带来复杂性。如地表蓄水性差、地表径流的变化较大、植被难以存活、常会引发水流对建筑底部的冲蚀，难以形成适宜的小环境等。（2）土壤土壤由岩石风化而形成。在整个风化过程中，风化作用首先把固体岩石转化为风化层，这是一个不能维持植物生长得松软的矿物质层，但能被转变为土壤。然后这些由矿物颗粒和被河流、冰川的水流搬运到沉积的地方后，在一个适宜的环境中，经过一个缓慢的过程，逐渐转变为土壤的母质。按土壤颗粒的大小，土壤可分为砾石、砂粒、粉砂粒、粘粒和胶粒等。它们之间相互混合，形成不同质地的土壤，如砂壤土、粘壤土、壤土、粉砂粘土等。这些不同质地的土壤在很大程度上决定了土壤保持水分或把水分传送到地表以下的能力。土壤直接决定山地环境的生态状况、植被种类和生长状况，对于山地建筑的形态设计和景观设计具有主要的影响。另外，土壤质地还会对山地建筑的构筑方式产生影响，如黄土高原的窑洞构筑方式就是受土壤质地影响的。（3）植被是山地地表最活跃的组成要素，对于视觉景观的塑造和生态环境的形成具有重要的意义。按植被的躯体结构、大小、形状，植被可分为：乔木、灌木、藤本植物、草本植物、地衣。由于不同的植被对气候、环境等水热条件具有不同的适应能力，因此植被的空间分布于地球纬度和海拔有着密切的关系。一般乔木多分布在气候温暖，雨量充沛的山谷和盆地等地带。随着地形高度的增加，数目会逐渐变小，到一定的高度带则只有灌木、草地和植被等植物。它们对于水土保持具有重要的作用。不同的环境和气候条件决定了植被的主要种类分布状况，也就构成了不同的生物群落。也就是说，植物不是以单一的种类存在于一个地带的，而是以多种适宜的类型和群落共同存在的，这就是人们常说的植物多样性和生物多样性。常见的植物群落的形态：森林森林多由高大、密集的乔木、灌木、草本组成。使地表土壤保护丰富的水分和热量，有利于减少极端气候的产生，水土保持效果最好。热带稀树草原森林和草地之间的一种过渡。由一些彼此相距较远的树木组成。数目之间的地面上镶嵌着草类、灌木。具有开阔和类似公园的景观，因此这种生物群落也被称为“公园地”。热带稀树草原通常分布在热带干-湿地区，其植物种类主要包括旱生的或落叶的乔木、刺丛和灌丛。草地草木植树物延绵成片，几乎无乔木、灌木。主要分布在中纬度和亚热带地区。一般环境和土壤越干燥，降雨量越少，草的高度越低，分布越稀疏，植被对地表的覆盖度越小，水土保持效果较差。荒漠植被分布分散，地表覆盖度极低，主要分布在荒漠地区，其主要的植被种类为一些稀疏低矮的草木层和旱生灌木。苔原是一种只出现在具有丰富的土壤水分，且气候寒冷的环境中的生物群落，主要植物种类包括草类、藓类、地衣和一些矮小的灌丛。据相关资料，假设在同一地区（经纬度相同、气候相同），分别赋予其不同的植物种群，观察其生态环境的变化，实验表明：森林地带相当于一床“厚被子”，其水分蒸发量小，吸收水分多，吸收能量多（太阳能、提供木材、果类等）。干旱时可释放水分，调节空气温湿度，不会产生忽冷忽热的自然现象；同时可缓冲雨滴对地表的冲击，减少对土壤的侵蚀，防止水土流失和土地沙化。草地相当于一床“薄被子”，吸收水分、能量少，对气候的调节能力差；而荒漠则相当于没有覆盖，几乎不能吸收能量，水分蒸发量大于水分吸收量，不利于植物的生长，易产生荒漠化和沙尘天气，对气候没有有力的调节。以上诸生物群落，显示了山地生态系统的复杂性，使山地建筑的生存环境充满地域性，山地建筑既要保持山地环境的生态环境，还应该对植物的种类、形态分布在形态设计和景观设计方面有反应。第二讲 山地建筑观念重点内容：传统是指由历史上流传下来的，具有本质性的模式、模型和准则的总和。从广义建筑学的角度出发，山地建筑研究是一项融合许多