浅谈总图中的竖向设计

刘磊 青岛北洋建筑设计有限公司

1 总图中竖向设计的基本原则及设计内容

1.1 竖向设计的基本原则

1.1.1 尊重原始地形、地貌，保障用地安全

我国国土幅员辽阔，地形地貌复杂多样，设计之初，要根据建设用地所处的位置及周边环境，收集地块的相关数据，以保障建设项目的安全使用。场地标高设计应遵循以下几个原则。

第一，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0.5m～1.0m，否则，必须采取相应的防洪措施。

第二，场地设计标高应高于多年平均地下水位。

第三，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。

第四，场地设计标高与住宅建筑首层地面标高之间的高差宜大于0.15m；在湿陷性黄土地区应适当加大其高差，多层建筑的室内地坪应高出室外地坪0.45m。

1.1.2 因地制宜，就地取材的原则

建设项目在实施过程中，应当从当地或部门经济环境和生产、生活实际出发，本着少占土地、节约资源的原则，以实现工程量少、见效快、环境好的效果。合理处理场地原始标高复杂等问题，使得场地土方的填挖方大致平衡以节省工程造价，因地制宜地进行竖向设计，减少对原始地貌环境的大量破坏，合理安排建筑布局为项目的顺利实施提供坚实的基础。

1.1.3 根据项目特点，结合不同设计手法，创造宜人、舒适的设计空间

由于每个项目的建设场地受地形、地貌的限制，不可能全都处于设想的理想地段，当遇到自然地形不能满足工程场地建设需求时，对场地地形进行有效的竖向调整、合理利用并改造自然地形、选择适宜的设计标高，使之成为适宜建设或规划的场地。

1.2 竖向设计的主要内容

①分析场地高差及用地周边市政管线情况，与相关专业配合，确定地下管线接口位置、管底标高并设置合理的场地排水方向及场地最低点标高，以解决场地排水问题。

②根据场地原始标高，确定规划用地的竖向规划形式。按照地面坡度的情况，场地设计为平坡式、台阶式或是混合式。

③合理确定建筑正负零标高，注意场地与周边道路标高的衔接。根据场地特点，在地形高差较大位置选择恰当的处理方式，设置挡土墙或护坡等相关构筑物。

④若规划项目包括地下建筑时，需复核地下建筑顶板标高与场地设计标高的关系，以保证其覆土满足管线敷设要求。

⑤根据场地设计的标高，复核场地土石方填挖工程量，力求填挖总量最小，进行场地标高再调整，最后确定合理的方案。

2 建设项目要因地制宜，根据用地情况采用不同的竖向设计手法

2.1 建设用地面积较大，场地较平

在内陆平原地区常会发现建设项目用地平整，与周边道路高差很小。此类建筑项目在进行设计时，多将地面建筑物正负零标高统一，使得建设项目更加整齐划一。但若场地长度超过300m 时，即使按照场地排水最小坡度0.3%进行设计，仍会产生0.9m的高差。这就会出现虽然建筑室内标高一致，但室外台阶步数千差万别，给施工带来较大困难，即使建成，也会感观不适。

为解决此类问题，在设计之初，常常会根据建设项目周边市政预留雨污水接口位置，将场地划分为几个排水区域，各个区域场地按0.3%的最小坡度进行找坡（使得建筑室内外高差一致，其他高差利用缓坡解决）。根据汇水区域建设雨水口，最后将几个分区的最低点相互连接，采用锯齿形街沟的设计方法，在几个分区的场地最低点设置雨水口，利用地下排水管网将地面雨水排到市政管网内，以解决场地排水问题。这类做法可以保证地面标高相对平整，减少施工难度。

做锯齿形街沟设计时需注意，要将汇水区的最低点设计在远离建筑出入口位置，防止出入口位置积水，或是将出入口前的道路坡度做单向坡，坡向门口对面，以免给路人造成干扰。

2.2 当地势变化比较大、用地自然坡度大于8%

当建设项目原始地形坡度大于8%时，这种场地常规划为台阶式，两台地之间高差以挡土墙或护坡连接解决。公共设施用地分台布置时，台地之间高差宜与建筑层高接近。居住用地分台布置时，宜采用小台地形式（图1）。

图1 台地式建筑总平面示意图

对于高度大于2m 的挡土墙和护坡，需注意其上缘与建筑物的水平净距不应小于3m，下缘与建筑物的水平净距不应小于2m。高度大于3m 的挡土墙与建筑物的水平净距还应满足日照标准要求，避免对周边建筑产生日照遮挡。

高差较大的两台地相互连通，需在两台地高差较小位置布置车行道、消防车道等机动车道，以减少道路坡长，使两台地顺畅衔接。场地内机动车道的纵坡坡度与坡长考虑到具体使用时人体舒适度的要求，均有最大距离规定。比如用8%的坡度时，其坡长不应大于200m。特殊路段坡度不应大于11%，其坡长不应大于100m。在积雪或冰冻地区，道路坡度不应大于6%，其坡长不应大于350m。位于山地和丘陵地区的基地道路设计纵坡可适当放宽，且应符合地方相关标准的规定，或经当地相关管理部门的批准。

在居住区内设置台地时，需注意每个住宅单元必须有机动车通达，两台地之间住宅的交通组织要设置坡道而非台阶。高层建筑周边设置消防车道时，需注意消防车道坡度不宜大于8%，消防扑救场地坡度不宜大于3%，如遇坡地等特殊情况，允许采用5%的坡度。两台地间需设置挡土墙或护坡解决场地高差时，要考虑是否有利于安全、有利于居民的室外活动，与周围环境是否协调，可设置台阶式挡土墙以减少每道挡墙高差，或利用花池进行遮挡以保证规划区域景观协调。

3 场地内设置车库时，车库布置与竖向设计的关系

3.1 车库布置形式与竖向设计的关系

3.1.1 架空车库（地上车库）

此车库出入口标高与周边场地标高接近一致，车辆可平进车库，因无须设置坡道，出入方便，交通空间较为节约。

为避免车库面积计容，常将除车库出入口以外部分的车库外墙用挡土墙或绿化护坡进行处理。由于车库位于地上，无须进行土方开挖。若车库属于附建型车库，即车库上方设有建筑物且需机动车通达时，则不同标高的场地之间需设置长坡道，以解决两场地之间车辆通行问题。若设置步行空间，需着重考虑无障碍设施设置的形式。车库出入口处因要满足行车视距要求，所以挡土墙或护坡设计时要注意避让，防止影响行车视线。

3.1.2 半地下车库

地下室内地坪面与室外地坪面的高度之差大于该层车库净高1/3 且不大于1/2 的汽车库，就是半地下车库。半地下停车库，既可采光又能通风的开敞式设计，消除了一般停车库的阴暗与潮湿，整个停车区域都可通过自然通风采光，极大地节省了停车库的通风照明能源，降低了业主的居住生活成本。由于埋入地下部分深度最多只有1/2 车库层高即3.4m左右（车库层高3.8m/2+车库顶板覆土1.5m左右），设置较短坡道即可通达车库底部，土方开挖量较地下车库小，可节省部分建设成本。

3.1.3 地下车库

地下室内地坪面与室外地坪面的高度之差大于该层车库净高1/2 的汽车库为地下车库。地下车库垂直方向的设计主要受地库净高要求、顶板覆土厚度及坡道设计等多因素影响。需注意车库的坡道布置是否满足规范要求的最大坡度，并需与周边道路环境相协调。

地下车库由于埋入地下较深，对地面环境影响较小，可根据建设项目的特点打造理想的环境景观。地库上方若需设置微地形，营造起伏的地面形态时，在顶板上方设置轻质材料进行填充可极大减少结构荷载，减少工程造价。因地下车库埋入地下部分较深，地库出入口处坡道较长，所以在做场地竖向设计时，地库出入口部分标高需高于周围道路标高，防止雨水倒灌。

3.2 车库顶板形式选择与竖向设计的关系

随着机动车数量的不断增加，在规划地块内设置地下车库的情况越来越普遍。有些项目的地库布置甚至接近满铺于整个用地范围。这就使得场地地面标高的设定不仅需满足场地地表排水需求、地下管线敷设、同时又要兼顾地库上方覆土厚度导致的结构荷载问题。

所以在进行有地下空间的设计项目时，规划专业需会同给排水专业、结构专业一同研究确定场地精细标高，以满足各专业的需求。

3.2.1 地库顶板为平板（几乎没有坡度）

当项目用地范围较小，场地较平整时，多采用此种地库顶板布置形式。此类地库底板与顶板均为平板，有利于停车，使用方便，行车舒适性好，施工简单。地库顶部场地排水可采用场地排水坡度0.3%控制，管线最末端与地库交接处地坪标高满足管线敷设要求即可。此种地库顶板形式，结构设计或是管线综合设计均较为简单。

3.2.2 地库顶板为斜板

地下车库顶板为斜板，一般情况为地库底板、顶板均为斜板且相互平行，其坡度（＜5%）与其上方场地地面排水坡度一致，这是最理想的场地竖向布置形式。地库顶板自然找坡，建筑无须在顶板再设置找坡层。

场地标高只需保证在地下管线交叉点处覆土满足设计要求即可，顶板与地面坡度大致相同，不至于出现场地上方覆土过厚或过薄的情况。场地最高标高点与最低标高点覆土一致，有利于结构设计，减少工程造价。地库底板坡度不宜为大（斜板停车最大坡度为5%），实际使用中其坡度以不大于2%为宜，当地库地坪坡度大于2%时，会有明显坡度，影响行驶舒适性。

3.2.3 地库顶板为折板

当场地地形高差较大，地库顶板不适宜做斜板时，顶板可设计为折板形式。折板式地库即地库两相邻顶板之间有高差，高差通过斜板衔接。这种地库形式又可称为台地式地库，多指建设用地依地势顺坡而建的阶梯布局。

建设场地划分为若干个台地，台地下方设置地库，地库之间通过坡道相互连通的组合方式。此地库设置方式适用于各台地面积较大，标高变化有规律，采用平板式地库或斜板式地库无法解决场地标高的地库设计形式。

此类地库设计比较贴合场地原始标高，顶板结构覆土较均匀，成本比较可控。车库可借助场地高差而设置侧面采光窗，通过自然采光通风。车库内行车道除在地库底板标高变化处设置坡道外，停车区域均为平板式停车，行车舒适性较好，但因各停车空间设置坡道而相互连通，停车效率较其他地库形式低（图2）。

图2 折板式地库剖面示意图

当地库顶板位置为台地高差变化的位置时，此处场地标高设计时需着重考虑管线敷设时最小的覆土要求，根据管线的走向，排水坡度考虑场地的标高及坡度，避免出现管线露出地面的尴尬局面（图3）。

图3 折板式地库管线敷设剖面图

4 结束语

竖向设计作为总图设计的一部分，对建筑项目能否顺利落地起着至关重要的作用。优秀的竖向设计可为人们塑造一个舒适、宜人的生产、生活环境并在最大可能下节省建设成本。设计期间需要工作人员通过现场踏勘多方收集一手设计资料，认真分析场地特点，结合建设项目的性质，用心研磨，采用多方比较的方法打造出可以提升项目品质、美化城市形象的作品。