风景园林建筑结构与构造设计研究

谭琳

（广州华苑园林股份有限公司，广东 广州 510600）

0 引言

近几年由于人类活动的不断增多，导致了生态环境越来越脆弱，进而也威胁到了人类的生存，为能够有效解决人与自然和谐共生的问题，我国加大了对人们居住环境的改造，通过打造风景园林的方式，利用人工设计优势，来弥补地方生态环境所存在的不足。而为能够有效利用土地资源，也在其中打造了多样化的风景园林建筑，其不仅能够起到美化环境的作用，还能够供人们休憩与参观。

1 风景园林建筑结构与构造存在特点

1.1 具有观赏价值

风景园林如果只通过水体与植物来打造，显得过于得单一，其每一城市的风景园林样貌都会相似，很难突出地方的民风民俗与特色。而通过风景园林建筑构造的设计则能够丰富园区内容，提高其艺术观赏价值[1]。

1.2 能与环境协调

现代化风景园林不仅是要建在生态薄弱和需要保护的地区，有时也会建设在城市中，而大面积的园林绿化很难和周围环境实现协调，因此风景园林建筑的设计，能够解决这一问题，并达到人工美与自然美的和谐统一。

1.3 色彩装饰精美

由于风景园林建筑，所有的构件都是人为设计的，因此在其中能够突出设计人员个人的想法和地方城市民风民俗的特色，其不仅色彩鲜明，装饰也较为精美，能够为人们提供更多休闲娱乐的空间。

1.4 园林群组结合

由于风景园林通常建设的规模较大，因此，也就造就了风景园林建筑分布较为分散的特征，但是通过人工对其结构与构造的优化，可以使具有不同功能的建筑，通过各种构筑物连接在一起，与植物、水体之间错落有致。

2 风景园林建筑结构与构造设计方法

2.1 基本设计思路

2.1.1 充分考虑选型

在设计风景园林建筑时，首先要加大对建筑结构与构造的选型分析，其既要符合甲方的要求，还要能够与周围的环境融为一体，不能让人在视觉上产生突兀感。但也不能因为过分地追求建筑造型的美观性，而忽视了施工过程中的技术应用与构造时的不确定因素影响，这样不仅容易产生安全隐患，还会引发大型安全事故。在拟订方案时，设计人员应注意以下两点：①风景园林项目所处的场地因素是不可忽视的一环，要加大对前期水文地质、民风民俗等资料的收集，保证建筑安全性的同时，也要提升其美观与实用性。②在设计过程中，往往会产生多种方案，而此时就会使得设计人员犯难，因此，建议引入信息化技术，依靠科学的数据信息，进行方案可信性地比对，充分考虑安全性、美观性、经济性等设计要素，选择综合指数最佳的方案[2]。

2.1.2 相关构件计算

风景园林建筑设计与普通建筑设计的差异性在于，其中会设计多样化的建筑小品以及构筑物，而在此时就要注重方案的个异性，需要依照园林场地现场的实际情况来确定出基本的结构计算简图。然后，再对其荷载力进行分析，在此过程中，由于所应用的构件较多，因此不能忽视每一构件的荷载力计算，同时也要考虑到组合之后所产生的荷载力差异等。首先，设计人员可以将所有要设计的要素进行梳理，其次，依照不同的荷载类型进行划分，最后，进行有机组合，以免疏忽问题的出现。在进行内力的计算时，需要依照前期所设计好的结构计算简图，加以确定，其中包括剪力值、弯矩、扭矩等内容。由于风景园林建筑大多造型独特，因此扭矩的计算也是重中之重，需要结合实际情况做好分析。

2.1.3 确定结构方案

在确定结构方案时，前期所计算出的相关数值与指标是重要的参考依据，其必须要满足建筑基本的承载力与安全性。除此之外，风景园林大多都是在露天状态下设计的，且所处的环境通常傍水依山，这也使得空气比较潮湿，在部分季节植物分布较为密集的地方，会出现露珠等问题，加速建筑物构件的腐蚀速度，因此要将气候变化对建筑结构的影响纳入其中。同时，也要加大与现场施工人员的沟通，避免所设计的方案不具备可行性，为减少不确定因素的影响，部分方案的选择，可以通过BIM 技术对建筑结构系统进行测试，其不仅能够看出设计所存在的缺陷，还能够为后期施工人员的作业，打下良好的基础，便于施工技术的交底。

2.2 主要设计方法

2.2.1 结构方案的比选

例如，在设计某一湖岸公园的休憩厅时，通过前期的计算，确定出了两种结构设计办法，一种是将亭子部分基础设施安置在湖中，另一种则是在岸边安设悬挑结构，以便保证亭子能够在湖面之上[3]。而从宏观的角度来看，虽然方案一的构造简单，但湖的水质以及底部变化状况，当前无法得知，存在潜在风险，因此就会为施工增加阻力，后期维护费用也较高。而从微观的角度来看，虽然方案二的结构计算过程较为复杂，但是便于施工，且后期的维护费用也较少，因此该项目选择方案二较为适宜。风景园林建筑结构设计方案对比如图1所示。

图1 风景园林建筑结构设计方案对比

2.2.2 结构稳定性计算

在对结构进行稳定性的试算时，其影响因素较多，例如，在设计的过程中为能提升美观性，则会设计部分假山筑件，为能够达到“浑然天成”的设计目标，这些山石通常都会呈现出不规则的状态，而如果存在重心偏移或者其中有较大的悬挑石时，就极为可能出现倾覆的情况，为避免这种情况的出现，可以着重对结构的稳定性进行分析，同时可以对该类构筑物的倾覆情况进行验算，其具体的公式如式（1）所示。

式中：W1——能够抗倾覆部分的假山重力荷载；W2——产生倾覆力矩部分假山的重力荷载值；W3——风荷载（依照我国相关取值规定，可将风振系设定为β2=1.0，风压高度变化系数μZ=1.0，风荷载体型系数μS=1.3）；L3——假山风荷载面的长度；L1——抗倾覆部分的宽；L2——倾覆力矩部分的宽；γG1——有利荷载分项系数；γG2——风荷载系数；φW——风荷载参与组合系数。

2.2.3 构造设定的方法

为能够有效利用风景园林建筑的构造空间，当前我国的风景园林建筑逐步朝着绿色化、高层、高密集的方向发展，而在建筑屋顶打造空中花园也成了优化建筑构造的重要举措。其与基础的建筑结构层不同的是，该结构需要建立在保温隔热层、屋顶防水层等结构之上，在满足美观性的同时，还要为植物的生长争取更多的空间，因此在设计过程中设计人员应从综合的角度加以分析。首先是要分析架构的基础载体，如基质层、排水蓄水层、防水层以及屋顶坡度等。以屋顶坡度的设计为例，据相关研究资料表明，屋顶达到了合理的坡度，能够起到排水的作用，而为能符合绿色要求，其坡度控制在5°～15°最为适宜，同时也能够在此思路之下，进一步降低屋面的荷载值。

2.3 建筑安全设计

2.3.1 建筑易产生的安全问题

风景园林建筑不仅要具备美观性、功能性的特点，还要具有较强的安全性，以确保人们在参观游览的过程中不会发生意外情况，并不断提升体验感。但由于影响建筑安全性的因素较多，所以在设计之前设计人员要加大其潜在问题的分析，并制定有针对性地安全加固方案[4]。依照实际工作经验，将现阶段风景园林建筑安全设计过程中所出现的主要问题总结如下：①护栏设计问题。风景园林建筑处在傍水依山的环境之中，在与水体交互设计时，需要通过护栏保障游客的安全，而如果护栏的高度或者径空之间的距离没有达到合理的指标，则会导致水上失足问题的出现。②安全救援设施布置问题。部分设计人员很容易忽视这一环节，导致在部分危险地带的安全救援性较差，使得整个园区的救援网络缺乏合理性，容易引发安全事故。

2.3.2 构造安全设计的原则

为能够避免上述问题的出现，同时保证建筑安全设计的合理性，建议设计人员明确好设计目标，并将其梳理，总结与规划出最佳的安全设计方案。①树立因地制宜原则，由于风景园林的建设规模较大，并且区域内的地形变化较为频繁，因此要结合施工现场的实际作业情况，设计相应的安全救援设施以及防护设备，并针对不同地形区域所存在的风险问题，制定出相适应的安全防护举措。②树立以人为本原则，在安全设计的过程中所要保护的主体对象便是参观游览的游客，因此设计人员应站在人们日常参观游览习惯的角度去分析与设计安全保护方案。③树立经济性的原则，在加大对游客保护的同时，也应考虑到投资成本的问题，要尽量地利用好周围的资源，减少建设成本的投入。

2.3.3 构造安全设计关键点

（1）驳岸安全设计。在风景园林建筑安全设计中水体是不可忽视的部分，工作人员首先要加大对水深及水质的评测，同时在一些较深的区域中，需要在其所建立的滨水平台之上安设符合规定标准的护栏，但有时可能会影响到园林整体的美观性，因此，可以考虑通过驳岸安全设计的方式，将安全防护设施与周围的环境融为一体。

（2）地形安全设计。由于园林内的建筑物或者构筑物较为分散，在游览的过程中游客又多会以步行的方式参观，因此设计人员要充分利用地形优势，并充分地做好衔接与过渡工作，保证各个系统之间能够平稳衔接，这样就会减少安全事故的出现，为游客提供一个良好的参观环境。

（3）篱笆隔离设计。在现代风景园林建筑空间设计中仍会沿用“曲径绕篱”的设计思想，设计人员可以依托这种形式，隔离一些具有危险场所，同时也能够保护园林中的生态环境。

2.4 关键要素与构造设计运用

2.4.1 植物元素结合园建构造设计

在进行风景园林建筑设计的过程中，不能忽视植物要素对空间视觉以及生态环境的影响，因此设计人员可以利用引入植物的优势，来不断提升建筑与环境之间的和谐性。在设计时需要遵循两大原则：①环境保护问题，要在为风景园林建筑增添美感的同时，还要起到净化建筑和构筑物周围环境的作用。②要做好色彩的搭配，植物的生命性，使得其四季交替过程中均会产生变化，针对这一动态性的变化过程，要保证其与建筑颜色适配，不然就会造成一种突兀感。在配置的过程中。首先，要秉承适地适树的原则，选择一些能够适合当地水土生长，且无须反复打理的植物。其次，提高植物的多样性，确定建筑与周围环境的主体颜色，划分出不同的功能区域，并对植物的颜色配置加以确定。

2.4.2 水体元素结合园建构造设计

风景园林中的水体是能够保证物种多样性和优化生态环境的重要举措，而将其与建筑物和构筑物的合理搭配十分重要，如果搭配得当则会形成一种“浑然天成”的视觉效果，如果搭配不当，不仅会影响到园林参观的安全性，还会导致构件出现加快腐蚀的现象。首先，要加大对水源的勘查与分析，依照科学的数据信息，选定构筑物相适配的材料，以便达到美观、减少自重、提高抗腐蚀能力的目标。其次，部分建筑的周围没有天然水体，需要通过人工开发的方式，来制造与建筑相适配的水体，在此时则要加大对地形环境的分析，并重点对水体的形状进行规划，在提高艺术欣赏价值的同时，也要减少后期维修成本[5]。

2.4.3 地形布局结合园建构造设计

在风景园林建筑设计中，地形布局的规划是十分重要的，设计人员通常要依靠合理的地形布局来增添园林中建筑与构筑物的层次感以及空间感。在设计时，多采用开放与半开放两种方式协同设计，虽然风景园林是依靠人工设计与建造出来的，但也利用了许多的自然元素，但并不是每一自然元素都是可控的，因此则要遵循“美开陋蔽”的原则，通过对地形的观察与研究，将美观的地方做开放型的设计，部分相对单薄无法改善的地方要进行适当的屏蔽。同时，还要满足不影响人们参观游览安全性的需求。但如果场地的起伏性较大，也可通过一些流线型的设计手法，充分利用场地资源的同时，一并提高风景园林建筑设计的创新性。

3 结语

综上所述，风景园林建筑在风景园林项目之中发挥了重要的作用，而为能够提升其施工质量，前期的设计工作定不可忽视，通过对其结构与构造形式的研究，不仅能够依照风景园林项目施工地区的实际水文地质条件，打造适合性较强的建筑，还能够发现既往设计中所存在的潜在风险，利用优化结构，改变构造的形式，不断提升我国风景园林建筑设计的创新性，以便推动其高质量发展。