1、山城式田園建筑研究摘要什么樣的建筑是符合人類長遠發(fā)展的節(jié)能、環(huán)保建筑呢？本 文通過對人造山城式田園建筑的研究，來說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)能屮圖分類號：TE08文獻標識碼：A文章編號：一、充分利用自然環(huán)境來建造理想的節(jié)能、環(huán)保建筑溯源人類居住的歷史及發(fā)展，北京猿人是己認知的我們的祖先，50萬 年前中國的“北京人”已會用火，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、鋼材托起整個的高樓，遇 大地震、恐怖襲擊(如，美國的911)會產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，面對安全、
2、 節(jié)能、環(huán)保等一系列問題，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， 原因為海拔每上升100米溫度就會下降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 穴周圍土壤的蓄能作用，即使室外溫度在零下十幾度，洞穴內(nèi)仍可在零度 以上，可見山洞是個天然的理想居住地。二、利用各類型山體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動和變化，有的地方被 來自地球內(nèi)部的力擠得越來越高，經(jīng)過幾百萬年或更長的時間就形成了 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, 是個很大的體積。自然形成的山，由于山體本身為自然形成，沒有建造成 木，如果將房子建在洞內(nèi)，上層的院是下層的頂，各戶均增加了小院，層
4、數(shù)越高，建筑面積越大?？梢娚绞翘烊坏?、理想的房屋建造場所。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，將會形成一個穩(wěn)定的、坡度一致的、傾 斜的土體表面，此表面即稱為土壤的自然傾斜面?？谌粌A斜面與水平iniZ 間的夾角是土壤的自然傾斜角，稱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。人類最早居住在山洞內(nèi)，那是因 為沒辦法，住山洞總比住露天好，由于山洞潮濕，不利生活，隨著人類的 科技進步，人類逐漸走出山洞，住在
5、自己搭建的房了內(nèi)。中國是個地震頻發(fā)的國家，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。（要適當考慮地震的晃動而減小安息角, 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 的山稱為人造山，其上的建筑稱為山城建筑。中國古代自隋朝時期就開始 有了石拱橋，著名的就有安平橋、盧溝橋、趙州橋、廣濟橋，并稱為“中 國四大古橋”。其之所以壽命長，就是利用了拱形處石材的受力是受壓的, 利用了石材受壓強度高的優(yōu)點。圓形管在外部均勻受壓下，筒壁是受壓狀 態(tài)的，而對于
6、栓而言，受壓是受力的最強項，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（可長達幾百年）。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)行國家規(guī)定的節(jié)能墻體傳熱的系數(shù)的四分 Z-o）,每戶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），每個洞共兩層，只要進深14. 3米即可成200平方米的住宅，每戶根據(jù)進深確定面積。每戶前有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（可通汽車及地鐵）；根據(jù)需要山內(nèi)設(shè)若干個電梯井，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13米高（余量的1米 考慮修建水平次干道時路加寬而打的余量）,每戶水平長按13米寬計算（其 屮的3米為考慮豎向
8、山谷式交通、學校、醫(yī)院綜合用地而打的余量。商場 類、人防等不需直接與外界相連的場所放在山內(nèi)。），理論上可建230層， 考慮到頂部觀光的需要，可按230層計算，按山中部直徑5196米計算， 山中部周長為16315米（3. 14X5196二16315米），按每戶13米計算，中部 可建設(shè)1255戶（16315 4- 13=1255戶），人造山周圈可建總計230 X 1255=288650個鋼筋磴管（每個可建200平方米），外圍建筑面積為5773 萬平方米，按每戶100平方米計算，可建57. 73萬戶（考慮到人造山頂部 觀光需要，實際戶數(shù)會略有減少），按每戶3人計算，可容納173.2萬人 （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（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，維護結(jié)構(gòu)節(jié)能顯著。每戶有一根 直通山頂部的通風管，在夏季，由于山頂部的溫度低，由于自然循環(huán)的原 理，冷空氣會自動進入各戶，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）來冷卻水（不用制冷機，直接用空氣 冷卻水），可制出15。左右的水來為公共建筑的空調(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、陽光照射地面的角度人于 30 ,故整個山的的四周地面均有陽光照射，四季可用太陽能熱水器來供 應(yīng)熱水，冬季用太陽能熱水器供暖?？衫梅瓷湓恚苗R子每戶前的鏡 子將陽光反射入北側(cè)住戶，這樣，所有住戶室內(nèi)均可見到陽光。由于山頂 就冇天然的冷源，除醫(yī)院、食品等特殊場所外，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)降溫負荷均已占到電網(wǎng)總負荷 的1/3左右。在北京、上海等大城市夏季高峰空調(diào)用電負荷甚至高達整 個城市用電負荷的40%。環(huán)保專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. 4千克的標準煤，4升凈水，同時減少0. 272千克的碳粉 塵，0. 03千克二氧化硫。以每戶一個夏季空調(diào)耗電400度估算，一個夏季 山城可節(jié)電3. 3億度，相當于節(jié)煤13億噸，節(jié)能能源的巨大量超出了人們的想象。
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