建筑设计攻略之场地竖向怎么设计？

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 概念：

竖向设计（或称垂直设计、竖向布置）是对基地的自然地形及建筑物（构筑物）进行垂直方向的高程（标高）设计，将场地地形进行竖直方向的调整，充分利用和合理改造自然地形，合理选择设计标高，使之满足建设项目的使用功能和经济、安全和景观等方面的要求，成为适宜建设的建筑场地。

竖向设计的依据：

一般来说，根据建设具体工程项目的使用功能要求，结合场地的自然地形特点、平面功能布局与施工技术条件，在研究建、构筑物及其他设施之间的高程关系的基础上，充分利用地形、减少工程填挖土方量，因地制宜合理地确定建筑、道路的竖向位置，合理地组织场地地面排水，并解决好场地内外按规划控制要求的高程衔接，这些对场地地面及建、构筑物等的高程(标高)作出的设计与安排，通称为场地竖向设计。

竖向布置的任务：

1．选择建筑地坪标高和广场等的标高及其连接关系。
2．确定道路标高和坡度。
3．拟定场地排水系统，保证地面排水通畅，不积水。
4．确定场地平土标高，计算土石方填、挖工程量，力求填挖总量最小，并接近平衡
5．合理布置竖向设计必要的工程设施（挡土墙、护坡等）和排水构筑物（排水沟、排洪沟、截洪沟等）。
我国现行的相关规范与标准主要有：
1、《城市道路交通规划设计规范》
2、《城市用地竖向规划规范》
3、《防洪标准》
4、《城市居住区规划设计规范》
5、《室外排水设计规范》

第一节 竖向设计的基本知识

一、场地设计地面形式

   场地设计地面形式是将自然地形改造成为满足使用功能的人工地形，依据不同的自然地形坡度，可分别设计成平坡式、台地式及混合式。

1）当自然地形坡度小于8%时，可采用平坡式布置。
2）当自然地形坡度大于8%时，可采用台地式布置。台地高度以为1.5~3.0m，台地之间应设挡土墙或护坡联系。
3）采用混合式布置时，台地的划分应与场地的功能和使用性质相协调。
下图为平坡式：

下图为台地式：

二、设计地面与自然地面的连接

·边坡
边坡是一段连续的斜坡面。为了保证土体和岩石的稳定，斜坡面必须具有稳定的坡度，称为边坡坡度，一般用高宽比表示。

·挡土墙
  挡土墙是主要承受土压力，防止土体塌滑的墙式构筑物，多用砖、毛石和混凝土建造。
   当设计地面和自然地形之间有一定高差时，或处在不良地质处，或者易受水流冲刷导致坍塌滑动的边坡，当采用一般铺砌护坡不能满足防护要求时，或者用地受限制地段，宜设置挡土墙。 
下图为重力式挡土墙：

·建筑物与边坡或挡土墙的距离要求
高度大于2m的挡土墙和护坡的上缘与建筑间水平距离不应小于3m，其下缘与建筑间的水平距离不应小于2m。《城市用地竖向规划规范》(CJJ 83-99)
   挡土墙和护坡上、下缘距建筑2m，已可满足布设建筑物散水、排水沟及边缘种植槽的宽度要求。但上、下缘有所不同的是上缘与建筑物距离还应包括挡土墙顶厚度（高差大于1.5m时，应在挡土墙或坡比值大于0.5的护坡顶面加设安全防护设施），种植槽应可种植乔木，至少应有1. 2m以上宽度，故应保证3m。下缘种植槽仅考虑花草、小灌 木和爬藤植物种植。

第二节 竖向设施的表示方法

一、高程箭头法

高程箭头法是一种简便易行的方法，即用设计标高点和箭头来表示地面控制点的标高、坡向及雨水流向；表示出建筑物、构筑物的室内外地坪标高，以及道路中心线、明沟的控制点和坡向并标明变坡点之间的距离；必要时可绘制示意断面图

二、设计等高线法

设计等高线法是指用等高线表示设计地面、道路、广场、停车场和绿地等的地形设计情况。一般用于平坦场地或室外场地要求较高的情况。设计等高线法表达地面设计标高清楚明了，能较完整表达任何一块设计用地的高程情况。

·设计等高线法表示的四种排水方案：

三、竖向设计的作图步骤

   道路是场地设计的骨架，首先进行场地主要道路定线。从确定主要道路中线交点、折点、起伏变化点的标高开始，计算出道路分段长度与坡度，使道路成为一个高低不同各点相连的立体网架。
   根据道路标高确定与道路相邻的场地标高。
   根据场地标高确定场地内建筑室内标高。
在场地地形处理标高过程中，可以反过来再调整道路的标高。一般来讲与道路相邻的场地标高要高，而建筑室外标高更高，建筑室内标高为最高。
   这样由道路至地形，再由地形至道路，经过几次反复调整，并结合不同方案土石方计算结果，进行分析比较，最后确定合理的结果。

图解场地道路标高作图步骤：

   根据A、B、C、D四个市政道路标高控制点，利用AB、AC、BD、CD道路中线纵坡，可求得（1）（2）（3）（4）（5）个交点的标高数。
   然后根据场地外（1）至（5）标高值，按照自己设定的道路纵坡，确定设计场地内（6）（7）（8）道路中线交点标高值。
   按照每块地的四角外道路高程依次决定甲乙丙丁戊处各块地形设计的四角标高。

已知十字路口A点规划标高（25.83），交叉路面纵坡坡度（3％），路牙高度0.2m。
求建筑用地控制红线交点a的合理标高。

第三节 场地排水

一、排水方式

  基地内应有排除地面及路面雨水至城市排水系统的设施。场地各部分的标高关系的安排，在一定程度上是为了顺利排出场地内的雨水。排水方式应根据城市规划要求确定。
场地雨水排除的基本方式有三种：
自然排水方式
明沟排水方式
暗管排水方式
·自然排水方式适用于：
①降雨量较小的气候条件；
②渗水性强的土壤地区；
③雨水难以排入管沟的局部小面积地段。
·明沟排水方式适用于：
①设计整平面有适于明沟排水的地面坡度；
②场地边缘地段，或多尘易堵、雨水夹带大量泥沙和石子的场地；
③采用重点平土方式的场地或地段；
④埋设下水管道不经济的岩石地段；
⑤没有设置雨、污水管道系统的郊区或待开发区域。
·暗管排水方式适用于：
①场地面积较大、地形平坦，不适于采用明沟排水者；
②采用雨水管道系统与城市管道系统相适应者；
③建筑物和构筑物比较集中、交通线路复杂或地下工程管线密集的场地；
④大部分建筑屋面采用内排水的；
⑤场地地下水位较高的；
⑥场地环境美化或建设项目对环境洁净要求较高的。
·混合排水方式
   即：暗管与明沟相结合的排水方式。
   可根据场地的具体情况，分别不同区域灵活采用不同的排水方式，并使二者有机结合起来，迅速排除场地雨水。

二、常见的排水设施

·雨水口
   在采用暗管式雨水排除方式时，其雨水口的布置，应位于集水方便、与雨水管道有良好连接条件的地段。
   雨水口通常布置在道路、停车场、广场、和绿地的积水处。一般情况下，雨水口的布置都应避免设在建筑物的出入口处、分水点以及其他地下管道的上面。
   一个雨水口可负担的汇水面积，应根据重现期、降雨强度、土壤性质、铺砌情况和采用的雨水口形式等因素决定，一般采用3000~5000平米。
   雨水口的间距一般按其能负担的汇水面积，以及道路坡度确定，一般宜为25~50m。当道路纵坡大于2%时，其间距可大于50m。

·道路交叉口的处理

要求：请在上述十字路口位置布置必要的雨水井
a、b、c 三种类型道路均有交叉中心点连接，行车较为平稳也不宜积水；
d 中交叉口四角容易积水要设四个雨水井；
e 中右上角加雨水井；
f 种左上角和右上角要加雨水井；
·排水明沟
   排水沟一般布置在场地地势较低处、挡土墙墙趾、边坡坡底、公路型道路两侧、下沉式地形边缘、面向建筑物的道路为下坡式道路的适当位置。
   场地的排水明沟，宜采用矩形或梯形断面。
   明沟起点的深度，不宜小于0.2m，矩形明沟的沟底宽度，不应小于0.4m；梯形明沟的 沟底宽度，不应小于0.3m。
   明沟的纵坡，不应小于0.3%；在地形平坦的困难地段，不应小于0.2%。
   按流量计算的明沟，沟顶应高于计算水位0.2m以上。

三、场地设计标高的确定

  影响标高确定的主要因素有：
   不被水淹，利于雨水的顺利排除。
   地下水位及地质条件影响。
   场地内、外道路连接的可能性。
   减少土石填、挖方量和基础工程量。
   场地设计标高应高于或等于城市设计防洪、防涝标高；沿海或受洪水泛滥威胁地区，场地设计标高应高于设计洪水位标高0.5-1.0m，否则必须采取相应的防洪措施。

   场地设计标高应高于多年平均地下水位。
   场地设计标高应高于场地周边道路设计标高，且应比周边道路的最低路段高程高出0.2m以上。
   场地设计标高与建筑物首层地面标高之间的高差应大于0.15m。

四、道路的设计坡度

·道路纵坡

   当居住区内用地坡度大于8%时，应辅以梯步解决竖向交通，并宜在梯步旁附设推行自行车的坡道；
   基地内人流活动的主要地段，应设置无障碍人行道。通行轮椅车的坡道宽度不应小于2.5ｍ，纵坡不应大于2.5%。
   机动车与非机动车混行道路，其纵坡应按照非机动车车行道的纵坡取值。
·道路横坡
   机动车、非机动车、人行道横坡一般均为1％～2％。

五、场地的坡度

  停车场一般坡度为0.5％
   广场设计坡度
   根据《城市用地竖向规划规范》（CJJ83－99）规定：广场竖向规划除满足自身功能要求外，尚应与相邻道路和建筑物相衔接。广场最小坡度0.3%，最大坡度平原地区为1%，丘陵和山区为 3％。
   广场可根据其形状、大小、地形设计成单面坡、双面坡、或多面坡。地形困难时，可以建成阶梯式广场。
   场地的地面排水坡度不大于0.2%时，宜采用多坡向或特殊措施排水。

标高 场地 道路

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