城市基础设施的建筑设计思考与研究

城市基础设施的建筑设计思考与研究

 杨 懂

华东建筑设计研究院有限公司       上海市     200232]

摘要:城市基础设施在传统意义上并不属于建筑学的领域，以往的传统建筑学也很难与城市基础设施联系到一起。近年来，随着城市现代化的不断发展与城市空间结构的不断完善，城市基础设施建设开始逐渐被纳入到当代中国建筑的视野里。从而衍生出一种新的建筑学——“基础设施建筑学”，当下，这一新型建筑学理念正在国内迅速地发展与推广，我们也看到了越来越多的优秀基础设施类项目相继建成并投入使用，城市基础设施建设也越来越受到各界的关注。

关键词：基础设施、建筑设计 建筑造型与材料、融合与共生、防护与防火、绿色建筑、可持续发展。

引言：

城市基础设施建筑设计是现代城市规划和发展中至关重要的一环，它不仅是城市发展的重要支撑，更是城市形象和人民生活质量的体现。本文旨在通过对城市基础设施建筑的建筑造型与建筑材料、建筑公共性、融合共生、绿色与可持续发展等方面的分析与研究，提出针对我国现阶段城市基础设施建设的建筑设计思考，以促进城市基础设施建筑的优化和创新。

1.基础设施建筑设计研究背景

我国现阶段的城市基础设施建筑设计相比本世纪初有了明显的提升，但是仍存在一些现实困境与局限性，具体有以下几点：1）基础设施类建筑造型与建筑材料运用的单一性；2）建筑过于“隐形”缺乏公共性，与现代化城市的发展不匹配；3）建筑功能的单一性，缺乏与其他功能、环境的融合；4）建筑防火及防护问题的重视；5）建筑的绿色节能及可持续发展等问题。

本文以建筑专业的角度，围绕上述问题，提出城市基础设施建筑设计思考。着力于建筑造型与建筑材料、建筑公共性、融合与共生、建筑防护与防火以及绿色建筑与可持续发展为突破点。从而提高城市的现代化建设，为居民创造更多有价值的公共空间以及提供绿色、便利、舒适和高效的生活环境，从而推动城市的可持续发展。

2.建筑造型与建筑材料

我国在本世纪初期的城市基础设施类建筑，还停留在较落后的水平。多数基础设施类建筑往往被称之为没有感情的混凝土，许多基础设施类建筑的造型较为传统和保守，缺乏创新和独特性。这导致了基础设施建筑的单一化和缺乏个性，无法体现城市的独特魅力和形象。在建筑材料的选择上，常使用传统的混凝土、钢材等材料，缺乏对环保性、可持续性和节能性的考虑。这导致了基础设施建筑的材料选择不够多样化，无法满足现代社会对环保和可持续发展的要求。

近年来，随着我国社会经济的快速发展、建筑施工技术水平的不断提升以及业主单位对建筑美学、建筑外观造型要求的逐步提升。我们也渐渐地看到在水利建筑工程板块，相继涌现了一些优秀的作品，受到了建筑界及水利界的高度关注。

例如江苏省的界牌水利枢纽工程，作为新中国成立以来江苏省单项投资最大的水利项目，该项目从建筑造型到建筑材料都有精心的思考，项目以“祥龙出水、风调雨顺”为设计理念，使整个建筑犹如一条巨龙盘踞与江湖之上。建筑外立面材料则大量的采用了清水混凝土墙面、铝板幕墙以及玻璃幕墙，打破了以往单一混凝土外立面的束缚，给整个建筑赋予了生命力。再如上海浦东去年刚完工的赵家沟东泵闸，整个建筑外墙以复合不锈钢板幕墙与玻璃幕墙间隔组合而成，建筑整体效果雄伟、大气、简洁。建筑从上部往下看就犹如一片浮叶或是水底生物，而从正立面看则像是一只风琴。通过该两个案例可以看到，人们对于水利设施类建筑美学，正在不断地受到重视。

建筑师在设计该类型建筑的时候应当打破传统基础设施建筑的设计思维，在满足建筑的基本使用功能基础之上更要追求建筑之美。注重创新设计，提倡多样化的建筑造型和材料选择，注重本土特色和环保可持续性。同时加强建筑安全性的考虑，以推动基础设施建筑的质量和形象提升，给城市基础设施类建筑带去活力与生机。

3.建筑公共性

印象中的传统基础设施往往给人以比较隐形、模糊、不太让人重视并且功能单一的刻板印象，人们也很难把基础设施与公共性联系上。而近年来，随着城市发展节奏变得越来越快且多元化发展，建筑师开始更加深层地挖掘建筑公共空间的品质和潜力，创造出很多有意义的公共活动空间，从而实现建筑的可持续发展。通过挖掘基础设施建筑的公共空间价值，打造鼓励公共活动的开放性场所，使其成为可以供人们参观的场所。并将公共区域作为展示空间，让人们了解建筑功能与其对城市的贡献，提供历史解读和教育意义。也可以通过结合周边环境，创造建筑、室外公共活动场所、健身步道、景观花园等相结合的开放性公共空间，丰富人们的日常活动，拉近人与人之间的距离。

例如丹麦建筑事务所BIG打造的位于哥本哈根的“CopenHill ”，该项目是一座垃圾发电厂，建筑师利用建筑屋面打造了一条1500英尺长的滑雪坡，并为滑雪初学者、熟练者和专业滑雪运动员提供了不同难度等级的滑道。除此之外，建筑屋面还设置了专门的健身跑道，在建筑的墙面设置了攀岩墙面，为健身爱好者提供了户外健身场所，在建筑首层设有餐厅和酒吧，为市民提供了休憩的新去处。项目通过多功能性整合，实现了不同功能的整合利用，这为国内基础设施建设提供了启示，可以探索将不同功能的建筑整合在一起，提高土地利用效率和资源利用率。通过打造多功能的公共空间，满足人们的多样化需求，提升城市居民的生活质量。

正如建筑师张斌所说的“建筑师应该用空间回应人的公共生活，创造人与人连接的可能性，只有公共性能够代表建筑师的独立见解，建筑师始终要考虑能为社会、大众带来什么。”公共性是城市发展的必然，也是我国城市基础设施未来的发展趋势。

4.融合与共生

我国的社会主义现代化明确为人与自然和谐共生的现代化，这为我国的现代化建设提出了明确思路，也为城市基础设施现代化建设提出了新的指导思想。城市基础设施建筑设计中的融合共生，可以通过以下几个方面考虑：

1）功能的融合：例如通过将部分办公、商业、展示等功能融合到城市基础建筑中，可以提高建筑的使用效率和提升建筑的活力。

2）与自然环境的融合：采用绿色建筑技术，将建筑与自然环境相融合，通过增加绿化面积，采用绿色屋面、垂直绿化等方式，使建筑与自然对话。也可以通过与建筑周边自然环境相融合，尊重和保护自然资源，减少对环境的负面影响。通过建筑与环境的和谐共生，创造宜居的空间，提升人民的生活质量，并为未来的可持续发展做出贡献。

3）文化的融合：基础设施类建筑在设计过程中，应当尊重当地的文化特色，使其融入到建筑设计中，让建筑能够与当地文化相得益彰。

“融合共生理念”是社会发展的必然趋势，也被广泛的运用于各个领域之中。中国自古以来就提倡“天人合一”，提出人与天地相融共生，形成一个完整的不被分割的系统。作为建筑设计师，我们在考虑如何做好建筑本身之外，更要致力于让城市基础设施建筑更好地适应社会发展的需求，为人民创造更美好的城市生活环境。

5.建筑防护与防火

在城市基础设施建筑设计中，防火与防护设计是一项至关重要的考虑因素。防火设计旨在确保建筑结构、设备和材料具备抵御火灾的能力，保护人员生命安全和减少财产损失。防护设计则涉及采取措施来保护人员在日常工作中的安全问题，避免安全事故的发生。

防火设计主要包括以下方面：防火材料的选择和按照规范要求规划防火分区；做好防火封堵和建筑通风排烟要求；根据建筑的火宅类别等级配备火灾报警和自动灭火设备；规划疏散通道和紧急疏散出口，并确保建筑物的电气系统符合安全标准。防护设计主要包括：建筑防护栏杆的设置；楼梯踏步设置的合理性；建筑设备吊装孔及设备平台的防护设置；建筑出入口的防护设置等。

防火与防护设计在城市基础设施建筑中起着至关重要的作用，它们能够提供人员生命安全和财产保护的保障。建筑师应当在注重满足建筑功能的同时，还应兼顾好建筑的防护与防火问题，严格按照《水利工程设计防火规范》GB 50987-2014以及《建筑设计防火规范》GB 50016-2014（2018年版）的相关设计要求。建筑的相关防护要求及楼梯的设置要求可参照《民用建筑统一设置标准》GB50352-2019以及《民用建筑通用规范》GB 55031-2022的相关设置要求，保证建筑的安全性、舒适性、实用性及美观性。

6.绿色建筑与可持续发展

随着环保与未来危机意识在社会中深入人心，绿色建筑已成为建筑和人类实现可持续发展的关键。在城市基础设施建筑设计中，绿色节能和建筑可持续发展是日益重要的考虑因素。它们旨在减少对环境的负面影响，有效降低城市能耗，减少对环境的影响，还可为可持续城市建设和发展作出积极贡献，推动社会向更加可持续、绿色的方向发展，并为居民提供更健康、舒适和可持续的生活环境。

在项目设计中，我们可以采取以下几点措施以达到建筑的节能与可持续发展：1)选用节能的设备、灯具，节约用电降低能耗；2)建筑外遮阳系统，可有效的减小外界的太热辐射，减少建筑内部对于空调的依赖性，节约能耗；3）屋顶绿化和建筑外墙垂直绿化系统，屋顶绿化和垂直绿化是一项比较成熟技术，在国内外多种类型的建筑上都被广泛的使用。屋面可以通过植被的种植为建筑提供隔热、蓄水的功能，从而可以减少建筑的运行能耗和增加建筑的舒适度。而垂直绿化系统也同样可以解决外墙面隔热问题，有效的降低建筑能耗，同时还能起到美化建筑作用。可以通过屋面绿化花园的方式，作为共众休闲活动的空间，让建筑真正的实现可持续发展；4）太阳能光伏系统：作为一种可再生能源，光伏系统利用太阳能发电，不会消耗有限的化石燃料资源。同时太阳能光伏系统具有低碳环保的优点。还可以降低电费支出，太阳能发电可以自给自足，减少对传统能源的依赖，提高能源安全性，从而实现建筑的可持续发展性。

绿色节能是一种与环境共生的生态观和价值观，是一种对可持续发展的深层理解与思维方式。建筑师应充分重视建筑的绿色节能设计，践行绿色生态设计理念，是对资源最大化的合理利用和价值创造，也是建筑可持续发展的重要措施。它们不仅有助于减少环境影响和资源消耗，还能创造更健康、宜居和可持续的城市环境。

7.结语

城市基础设施建筑作为建筑师参与社会进程的新实践方式，对于建筑师而言，城市基础设施建设还有很大的挖掘空间，需要我们不断寻求建筑功能的有机融合及其与环境的融合，努力践行生态城市、人民城市理念。可以看到，在我国各大城市对于城市基础设施的建设标准正在逐步提高。这种变化改变了人们对于传统基础设施隐形、冷峻、功能的刻板印象，使得基础设施类建筑越来越受到业内的关注。未来，我们会看到更多优秀的基础设施项目诞生，推动城市发展迈向新的高度。本文旨在希望通过城市基础设施建筑设计

思考，为城市现代化建设和可持续发展作出贡献。

参考文献

【图书】

〔1〕余建民、颜兵、金南国，《城市基础设施工程建设——技术创新与服务》：浙江工商大学出版社，2021年.

〔2〕丁年、刘应明，《城市基础设施高质量发展探索与实践》：中国建筑工业出版社，2023年.

【网络电子文献】

〔3〕张斌，《为公共性赋形：基础设施作为建筑学实践的新领域》.

〔4〕秦曙、项聿兮、章明，《基础设施建筑学中的“透明性”—茅洲河龙门湿地公园实践札记》.

【设计规范】

〔5〕《水利工程设计防火规范》GB50987-2014.

〔6〕《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版).

【其他资料】

〔7〕《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，2021年.