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1、山城式田園建筑研究摘要什么樣的建筑是符合人類(lèi)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的節(jié)能、環(huán)保建筑呢？本 文通過(guò)對(duì)人造山城式田園建筑的研究，來(lái)說(shuō)明山城式田園建筑是城市建筑 發(fā)展的最終方向。關(guān)鍵詞山城式田園建筑節(jié)能屮圖分類(lèi)號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：一、充分利用自然環(huán)境來(lái)建造理想的節(jié)能、環(huán)保建筑溯源人類(lèi)居住的歷史及發(fā)展，北京猿人是己認(rèn)知的我們的祖先，50萬(wàn) 年前中國(guó)的“北京人”已會(huì)用火，在北京周口店龍骨山北坡猿人的洞穴中 居住。隨著科技的發(fā)展，人類(lèi)逐漸從山洞、茅草房、泥房、磚瓦房到今天 的高樓大廈，今天的高樓大廈，靠的是鋼筋栓、鋼材托起整個(gè)的高樓，遇 大地震、恐怖襲擊(如，美國(guó)的911)會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，面對(duì)安全、2、 節(jié)能、環(huán)保等一系列問(wèn)題，我們能否找到好辦法，答案是可以的，那就是 建造山城式的出園建筑。每個(gè)人都有爬山的經(jīng)丿力，在夏季，高山的山下很熱，山頂卻很涼爽， 原因?yàn)楹０蚊可仙?00米溫度就會(huì)下降0. 6C,所以，上升3000米后，3000 米高空的空氣下降溫度為：0. 6X (3000/100) =18C；上升2000米后， 2000米高空的空氣下降溫度為:0.6X (2000/100) =12C；上升1000米、 上升600米等，均可不同程度是空氣溫度下降，具體見(jiàn)表1-1。表1T不同高空高度的空氣溫度變化在夏季若地面氣溫在40C-28C之間變化，則3000米高的山頂氣溫在 22C10C之間變化，3、這是作為空氣調(diào)節(jié)冷源的可用溫度。在冬季由于洞 穴周?chē)寥赖男钅茏饔茫词故彝鉁囟仍诹阆率畮锥龋囱▋?nèi)仍可在零度 以上，可見(jiàn)山洞是個(gè)天然的理想居住地。二、利用各類(lèi)型山體1. 自然形成的山由于受到各種力的作用，地殼表面在不斷地運(yùn)動(dòng)和變化，有的地方被 來(lái)自地球內(nèi)部的力擠得越來(lái)越高，經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年或更長(zhǎng)的時(shí)間就形成了 山。這是自然的巨大的力量，如，一座高3000米，傾角30。的山休積為 840億m³； 一座高600米，傾角30的山體積為6. 8億m³, 是個(gè)很大的體積。自然形成的山，由于山體本身為自然形成，沒(méi)有建造成 木，如果將房子建在洞內(nèi)，上層的院是下層的頂，各戶(hù)均增加了小院，層 4、數(shù)越高，建筑面積越大。可見(jiàn)山是天然的、理想的房屋建造場(chǎng)所。可是， 由于以前科技發(fā)展水平、地理位置的限制，城市一般建在平原，沒(méi)有充分 利用好自然形成的山。2. 人工建造山土壤自然堆積經(jīng)沉降穩(wěn)定后，將會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定的、坡度一致的、傾 斜的土體表面，此表面即稱(chēng)為土壤的自然傾斜面。口然傾斜面與水平iniZ 間的夾角是土壤的自然傾斜角，稱(chēng)作土壤的安息角或堆放角。只要土壤的 堆積角度小于安息角土體就穩(wěn)定。由于粘土的安息角為35。，故人造山只 要使傾斜面小于35 ,就可使山體穩(wěn)定。人類(lèi)最早居住在山洞內(nèi)，那是因 為沒(méi)辦法，住山洞總比住露天好，由于山洞潮濕，不利生活，隨著人類(lèi)的 科技進(jìn)步，人類(lèi)逐漸走出山洞，住在5、自己搭建的房了內(nèi)。中國(guó)是個(gè)地震頻發(fā)的國(guó)家，因地震造成的損失慘重。由于山是自然堆 積而成的，只要傾斜角度小于35。（要適當(dāng)考慮地震的晃動(dòng)而減小安息角, 如30 ）,即使地震山也是穩(wěn)定的。在古代人工造山也不少，如北京北海 公園就有人工造的山。三、人造山城市建筑設(shè)想人造山城市建筑即，山與建筑的完美結(jié)合而形成的城市建筑。其承重 的山稱(chēng)為人造山，其上的建筑稱(chēng)為山城建筑。中國(guó)古代自隋朝時(shí)期就開(kāi)始 有了石拱橋，著名的就有安平橋、盧溝橋、趙州橋、廣濟(jì)橋，并稱(chēng)為“中 國(guó)四大古橋”。其之所以壽命長(zhǎng)，就是利用了拱形處石材的受力是受壓的, 利用了石材受壓強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。圓形管在外部均勻受壓下，筒壁是受壓狀 態(tài)的，而對(duì)于6、栓而言，受壓是受力的最強(qiáng)項(xiàng)，故將圓形鋼筋栓管埋入土中 妊受壓，受力合理，保證了鋼筋妊管的壽命長(zhǎng)（可長(zhǎng)達(dá)幾百年）。根據(jù)城市人口情況建造山城式城市，山的傾角為30度，為圓錐形， 從底部開(kāi)始每高12米為一層，每層布置直徑10米的鋼筋碇管（外部包3 毫米厚防水用鋼板，逐層向上推移。與山體接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)因與土接觸， 即使不做保溫，傳熱系數(shù)僅為現(xiàn)行國(guó)家規(guī)定的節(jié)能墻體傳熱的系數(shù)的四分 Z-o）,每戶(hù)1根，形成7X7米的正方形斷面（兩側(cè)的弧形空間可做壁 柜、放電視、裝飾格等），每個(gè)洞共兩層，只要進(jìn)深14. 3米即可成200平方米的住宅，每戶(hù)根據(jù)進(jìn)深確定面積。每戶(hù)前有20米的平地，可設(shè)2米 的綠化帶、8米寬的小7、區(qū)路、3米寬（路兩側(cè)各1.5米）的人行道、7米寬 的家庭小院。交通設(shè)計(jì)可根據(jù)總高度的高低，沿四周豎向設(shè)4-8道豎向山谷式通道 （利用山谷減小道路的坡度，迂回上升）及臺(tái)階式步行道；每20層（山 的每層層高為13米，其中建筑物的層高為12米，覆土 1米。下同）可沿 四周設(shè)置一條次干道；每隔80層設(shè)置一條主干道，主干道南北、東西用 隧道相連（可通汽車(chē)及地鐵）；根據(jù)需要山內(nèi)設(shè)若干個(gè)電梯井，供生活、 觀光用。四、3000米高人造山城市建筑的設(shè)想1 設(shè)想以3000米高、傾角30的人造城市為例。每戶(hù)13米高（余量的1米 考慮修建水平次干道時(shí)路加寬而打的余量）,每戶(hù)水平長(zhǎng)按13米寬計(jì)算（其 屮的3米為考慮豎向8、山谷式交通、學(xué)校、醫(yī)院綜合用地而打的余量。商場(chǎng) 類(lèi)、人防等不需直接與外界相連的場(chǎng)所放在山內(nèi)。），理論上可建230層， 考慮到頂部觀光的需要，可按230層計(jì)算，按山中部直徑5196米計(jì)算， 山中部周長(zhǎng)為16315米（3. 14X5196二16315米），按每戶(hù)13米計(jì)算，中部 可建設(shè)1255戶(hù)（16315 4- 13=1255戶(hù)），人造山周圈可建總計(jì)230 X 1255=288650個(gè)鋼筋磴管（每個(gè)可建200平方米），外圍建筑面積為5773 萬(wàn)平方米，按每戶(hù)100平方米計(jì)算，可建57. 73萬(wàn)戶(hù)（考慮到人造山頂部 觀光需要，實(shí)際戶(hù)數(shù)會(huì)略有減少），按每戶(hù)3人計(jì)算，可容納173.2萬(wàn)人 （此數(shù)據(jù)未考9、慮山內(nèi)旅館的住宿人數(shù)），僅一座人造山即是可容納眾多人 口的特大城市。2.優(yōu)點(diǎn)（1） 節(jié)能。由于碇管外周I韋I有土保溫（四季在零上10。左右，冬暖 夏涼）、傳熱系數(shù)很低，保溫效果很好，維護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能顯著。每戶(hù)有一根 直通山頂部的通風(fēng)管，在夏季，由于山頂部的溫度低，由于自然循環(huán)的原 理，冷空氣會(huì)自動(dòng)進(jìn)入各戶(hù)，夏季各家均不用空調(diào)制冷了。在夏季，山于 山頂部的溫度低（氣溫在22C-10C之間變化），可利用山頂部的冷空氣（山 頂部的氣溫在10C-22C之間變化）來(lái)冷卻水（不用制冷機(jī)，直接用空氣 冷卻水），可制出15。左右的水來(lái)為公共建筑的空調(diào)用，節(jié)省了大量的電 力，既節(jié)能又環(huán)保。由于山斜面傾角為30。,而10、陽(yáng)光照射地面的角度人于 30 ,故整個(gè)山的的四周地面均有陽(yáng)光照射，四季可用太陽(yáng)能熱水器來(lái)供 應(yīng)熱水，冬季用太陽(yáng)能熱水器供暖。可利用反射原理，用鏡子每戶(hù)前的鏡 子將陽(yáng)光反射入北側(cè)住戶(hù)，這樣，所有住戶(hù)室內(nèi)均可見(jiàn)到陽(yáng)光。由于山頂 就冇天然的冷源，除醫(yī)院、食品等特殊場(chǎng)所外，民用空調(diào)可不裝。冇關(guān)數(shù) 據(jù)表明，在華東、華中、華南等地區(qū)，空調(diào)降溫負(fù)荷均已占到電網(wǎng)總負(fù)荷 的1/3左右。在北京、上海等大城市夏季高峰空調(diào)用電負(fù)荷甚至高達(dá)整 個(gè)城市用電負(fù)荷的40%。環(huán)保專(zhuān)家還算了這樣一筆賬：每節(jié)約1度電，就 相應(yīng)地節(jié)約了 0. 4千克的標(biāo)準(zhǔn)煤，4升凈水，同時(shí)減少0. 272千克的碳粉 塵，0. 03千克二氧化硫。以每戶(hù)一個(gè)夏季空調(diào)耗電400度估算，一個(gè)夏季 山城可節(jié)電3. 3億度，相當(dāng)于節(jié)煤13億噸，節(jié)能能源的巨大量超出了人們的想象。