总图设计与高效利用土地

发表时间:2020/9/15   来源:《建筑实践》2020年12期   作者:武永宝
[导读] 随着深化改革的推进,各方面制度都趋于完善,建设用地指标控制越来越细致
        武永宝   
        中国建筑设计研究院有限公司  100044
        摘要:随着深化改革的推进,各方面制度都趋于完善,建设用地指标控制越来越细致、科学、合理,节约用地的基本国策在政策制定方面就已经得到有力的保证;建设项目向空中、向地下立体发展趋势明显,在建设用地、建设规模确定的前提下,如何高效利用土地就对规划、设计提出了更高的要求。随着城市的发展,土地越来越稀缺,发掘废弃土地的价值就显得尤为重要,近年来越来越多的项目选址废弃工矿企业用地,如北京雁西湖应用数学研究院利用某水泥厂老厂房改造更新,利用首钢老厂区改造为甲级写字楼、高端研发中心、冬奥会相关旅游中心的新首钢园,利用废采石场建设江苏省园艺博览会,北京乐高乐园项目选址原某水泥厂等等;这些废弃的土地由于种种原因,加大了项目开发建设的难度,同时对规划、设计提出了更高的要求。总图专业这个自1956年就设置的专业,多少年来离不开土地,主要工作就是帮业主“选好地,用好地”,执行国家节约用地的政策;总图设计合理与否在一定程度上直接决定了建设用地的利用水平。
关键字:用地;标准;总图;高效
        总图设计包括总体规划布局、总图竖向布置、道路设计、室外管线综合设计等相关内容,贯穿了整个项目周期。在建设项目的设计过程中,尤其在总体设计阶段,根据项目要求、特点,在建设条件分析、满足相关法律、法规、规范的基础上,合理布置建(构)筑物、道路、交通、消防、日照、竖向、管线、绿地、绿建、雨水控制与利用等设施。在实际的项目中贯彻落实节约用地的基本国策,就需要采用新工艺、新技术、新材料,不断优化工艺流程及总图布置方案。
    本文重点从建设用地标准、建设用地分析、总图设计、土地高效利用等方面,简要阐述总图设计与高效利用土地。
一、建设用地标准
        1.城乡建设用地指标:城乡建设用地分类及指标等在《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137-2011)中都有很明确的规定。如“4.2.2 新建城市(镇)的规划人均城市建设用地面积指标宜在(85.1-105.0)㎡/人内确定。”……
2.工业项目建设用地指标:主要有投资强度、容积率、建筑系数、行政办公及生活服务设施用地所占比重,在《工业项目建设用地控制指标(试行)》中都有明确规定。
1)建筑系数应不得低于30%。
2)建设用地中行政办公及生活服务设施的比例≤7%,……
3)按行业规定了下限容积率,……如黑色金属冶炼及压延加工业的容积率≥0.4。
4)按行业、按地域规定了投资强度,如一类四等地区(鞍山市铁东区、铁西区、立山区、千山区)黑色金属冶炼及压延加工业的投资强度≥2700万元/公顷。
3.居住区用地指标:按规模、气候区划、平均层数类别对人均居住用地面积、容积率等在《城市居住区规划设计标准》(GB50180-2018)中都做了明确的规定。如十五分钟生活圈、气候I区、多层I类(4层-6层),人均居住用地面积40-54㎡/人,居住区用地容积率0.8-1.0。
4.普通高校用地指标:按学校类别、办学规模在《普通高等学校建筑面积指标》(建标191-2018)中对必须配置的生均总指标等都做出了明确的规定,如办学规模10000人的理工院校,校舍建筑面积生均总指标为28.40㎡/生。同时对规划阶段的容积率也有明确规定:一般院校按0.5计、体育院校按0.45计、艺术院校按0.6计。
5.综合医院用地指标:按医院的规模在《综合医院建设标准》(建标110-2008)中对床均建设用地指标做了规定,如1000床的综合医院,床均建设用地面积为109㎡。
等等都按项目类型、建设规模对建设用地进行了指标细化控制。
二、建设用地条件分析
    建设用地条件分析主要包括自然条件、建设条件、规划控制等,做好建设用地的分析,是高效利用土地的关键。
1.自然条件分析就是对项目用地的自然地理特征,包括地形地貌、气候水文、地质等建设条件进行分析。可结合软件进行高程分析、坡度分析、坡向分析、剖面分析、流域分析等等,如高差对建筑方案的影响很大,坡度对建筑、道路的布置起关键的作用,坡向对住宅类项目就至关重要等等。以某项目为例简要介绍利用CIVIL 3D进行地形分析。



          图4:坡度分析图
2.建设条件分析,主要包括用地界线、面积、性质、建设规模、绿地率等等,周边用地性质及配套设施,市政、道路交通条件等。一般建设用地钉桩成果、规划条件通知书、控制性详细规划中都会明确相关内容。下图为某项目建设用地的情况。

  图5:建设用地条件示意图
3.规划控制,一般城市建设项目均需满足当地规划管理技术规定,如《北京地区建设工程规划设计通则(试用稿)》中对建筑退线、建筑间距、建筑高度、文物保护、绿地面积计算等等都有明确的规定。
三、总图设计
1.总图设计内容
1)工业建设项目总图运输内容经过几十年的发展,已经比较具体、系统、完善。《工业企业总平面设计规范》(GB50187-2012)、《钢铁企业总图运输设计规范》(GB50603-2010)、《核电厂总平面及运输设计规范》(GB50294-2014)、《医药工业总图运输设计规范》(GB51047-2014)等等行业规范中对厂址选择、总体规划、总图布置、竖向布置、道路与铁路等运输线路、管线布置、绿地布置等总图设计内容均有详细的规定。
2)民用建筑项目总图设计内容主要包括总平面布置、竖向布置、道路设计、管线综合、土方计算等内容。如《建筑工程设计文件编制深度规定(2016版)》、《民用建筑设计统一标准》(GB50352-2019)、《城市居住区规划设计标准》(GB50180-2018)等等专业规范中对总图设计(或场地设计)均有详细的规定。
2.总图设计流程
    收集资料、现场踏勘→建设条件分析→总图设计多方案比选→总图设计优化→总图设计深化→施工配合
3.总图设计任务
    在确定建设用地后,依据对建设用地的分析成果,对现场踏勘等基础上,在满足基本功能、规划、防火、防爆、防振、防噪、日照、节能环保等要求的前提下,合理进行功能分区,因地制宜地布置建、构筑物、道路、铁路、管线、绿地等等设施,确定各类设施的平面位置、竖向高程。
    下图为某钢铁联合企业新厂区的总图(卫星图片),该项目用地约4平方公里,布置了原料场、烧结、焦化、石灰、炼铁、炼钢、热轧、冷轧等等设施,近期年产550吨钢;总图设计全流程参与项目的设计、建设过程。

图6:某钢铁企业厂区总平面示意图
四、高效利用土地的几点思考
    随着时代的发展,土地资源越来越紧缺,尤其是城市核心区,如何更高效的利用有限的建设用地一直是总图设计师努力的方向。
1.市政公用基础设施
1)竖向规划:对建设用地在满足自然条件、工程条件和使用要求的前提下,对现状地形进行改造、利用,确定场地控制标高、坡度、排水趋势、土石方平衡等工作的专项规划。
         竖向规划不合理,势必造成大填大挖、内涝等的情况,由此带来的环境破坏、资源浪费、水土流失、开发成本过高等等问题教训深刻。因此竖向规划是否合理直接决定该片区的土地利用效率。
    竖向设计不合理,造成雨水排放不通畅,城市局部内涝严重。由于对城市或区域整体竖向标高缺乏总体考虑,大部分城市并没有编制竖向规划,即使有了竖向规划的,在后期的开发过程中由于缺乏科学管控、深化设计和问责机制,各自为政和随意性较大,使规划没有严格得到落实或实施。
    近年来,国内一些城市本来是山区丘陵城市,具有很好的自然景观和排水条件,但为了开发建设新城区,往往采用“七通一平”的做法,先削山填谷,将地面推平,这样貌似能更好地利用土地,交通也更好组织。然而这种做法不仅破坏了原有的自然生态空间格局,也不利于城市排水,属于典型的“没困难创造困难”,给城市生态、建设成本、场地排水等方面增加了难度,带来了隐患。
土石方工程:建设用地土石方量定额指标,由于受多种因素的制约,难以制定统一合理的平衡标准。经大量调查,提出参考土石方量定额及其平衡标准指标。
2)综合管廊:在城市地下统一规划、设计、施工、维护,敷设各类市政公用管线的设施。综合管廊具有改善城市环境、充分发挥道路交通功能、有效利用地下空间、确保各类管线稳定供应、减少各类管线维修费用等诸多优点,其高效利用土地的效果是不言而喻的。《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)、《城市综合管廊工程技术规范》(GB50838-2012)中对综合管廊系统规划等都做了详细的规定。
3)地下道路:简言之,位于地下的城市道路,功能越来越复杂,可供机动车、非机动车、行人通行。尤其在城市核心区,地下道路有利于城乡建设用地的综合高效利用。《城市地下道路工程设计规范》(CJJ221-2015)中对地下道路的平、纵、横,出入口等都做了详细的规定。近年来,交通性主干道入地或者加盖绿化,有利于减少车辆对中心区的噪声影响,同时在中心区可以增加大片的绿地、广场,降低雨水径流系数,提升城市环境质量。如北京副中心核心区段东六环改造入地后,地面规划为高线公园。
2.高层住宅区总图设计
    在建设用地、建设规模确定的前提下,结合用地条件分析,优化总图设计,尽量减少车行道路占地,增加绿地及室外活动场地,为提升居住环境质量,使得土地高效利用。
1)建筑布置
    高层住宅区建筑主要包括住宅楼、公共服务配套设施两大类,在满足日照、消防、卫生等间距要求的前提下布置各建筑的平面位置。如《北京地区建设工程规划设计通则(试行版)》中对建筑退线、建筑间距等都有明确的规定,“2.3.4  退让相邻单位建设用地边界线距离”、“2.4.2  建筑间距的系数”……北京地区对住宅楼间距采用日照软件计算和日照间距系数进行双控。
2)道路布置
    高层住宅区应采用人、车分流的交通组织形式,车辆进入小区后进入地库,区内道路以消防应急救援为主。尽量减少道路用地面积,增加绿地及室外活动场地,对于提升居住环境品质至关重要。
消防要求
    消防车道供消防车灭火通行时的道路。《建筑设计防火规范》(GB50016-2014(2018版))中第7.1条中对消防车道、第7.2条对救援场地和入口都做出了明确的规定。
3)绿地布置
    高层住宅区容积率大、建筑密度低,绿地面积较大,宜采用集中与分散结合的方式,计入绿地率的绿地面积计算规则各地大多有相关规定。尤其北京地区,计入绿地率的绿地面积计算执行北京市园林绿化局、北京市规划委员会联合印发的《关于北京市建设工程附属绿化用地面积计算规则(试行)》的规定,如“无地下建、构筑物的绿地面积达到总绿地面积的50%”等等。
4)管线布置:高层住宅区管线大多从市政直接接入地下车库,沿地库内敷设;直埋管线以雨水、污水、燃气等为主;检查井可以结合景观进行美化处理。
3.综合交通枢纽站城一体化开发
深圳市前海综合交通枢纽站城一体化开发项目
    亚洲最大的综合交通枢纽工程被自然资源部列入《轨道交通地上地下空间综合开发利用节地模式推荐目录》作为典型经验,在全国范围推广学习。
    前海综合交通枢纽及上盖项目由地下枢纽和上盖物业两部分构成。枢纽部分由地下五条轨道线路(已运营地铁1、5、11号地铁,规划穗莞深城际铁路及深港西部快轨)、口岸及交通接驳场站(公交、出租、旅游大巴等)构成。总用地面积约20公顷。枢纽建筑地下六层,其中上面三层为轨道及交通换乘区,下三层为地下车库,设4900多个停 图7:深圳前海综合交通枢纽总平面示意图                  车位。枢纽将设置深港过境口岸、交通接驳场站(公交、出租、社会车辆、旅游巴士等),通过地下可直接连通市政道路的周边建筑,实现站城无缝对接。上盖开发部分定位为集枢纽、甲级办公楼、立体商业、酒店及公寓于一体的超级枢纽城市综合体,包括9栋超高层塔楼(含裙楼)、地铁11号线上盖独栋商业、远期枢纽上盖商业等。总建筑面积预估约215.9万平方米,其中枢纽地下建筑面积88.1万平方米,地上综合开发建筑面积约127.8万平方米。
        节地效果:前海综合交通枢纽项目整合了轨道交通、深港过境口岸、交通接驳场站(公交、出租、社会车辆、旅游巴士等)等多种功能,有效地节约集约利用了过境口岸、交通接驳场站等公共设施用地。同时,枢纽通过地下可直接连通市政道路的周边建筑,通过立体公共交通与高端城市综合体无缝连接,将地面空间释放并还给城市,实现用地的高度复合集约利用。
站城一体化开发项目将铁路线路及车站、轨道交通线路及车站、公交、出租、社会车辆、旅游巴士等交通接驳场站等多种功能布置于地下,地上一体化开发办公、商业、酒店、公寓等,实现建设用地的高效利用。对总图设计也提出了更高的要求,传统意义上的总图已经不能很好的表达这复杂的项目,传统意义的建设用地界线也不能满足这复杂项目的要求,就需要用立体空间的维度来表达。如建设用地需分层控制,总图也需分层等等。
4.利用废弃的土地
    近年来,城市发展由扩张式到内涵式,随着观念的转变,人们更关注生活质量、环境质量,城市中一些污染类的企业都进行了环保搬迁升级,而原来的厂址如何利用、恢复活力,给大家带来了新的课题。由此引导着更多有责任的设计师绞尽脑汁地加以保护、加以利用,充分发掘废弃土地的价值。
    某项目建设用地位于某园艺博览园一期东部,规划总用地20.69公顷,整个用地东西长约1075米,南北宽约220米,用地范围场地内地势高差60余米。用地原址为原有废弃采石场,现状多为陡峭崖壁。这对总图设计提出了更高的要求,如现状崖壁的处理,建筑、道路的布置,竖向布置,管线的敷设;雨水利用与排除等都较传统总图设计复杂的多。
五、结语
        综上,随着新技术、新工艺、新材料的发展,工程项目建设用地指标也会越来越小,一体化开发,废弃土地的再利用等等,这就要求总图设计精细化,节约每一寸土地,用好每一寸土地。只有不断的学习、提高,去适应时代的新变化、新要求,才能在改革中得到发展。


参考文献:
[1]《民用建筑场地设计》赵晓光  党春红主编(中国建筑工业出版社)
[2]《总图设计》井生瑞主编(冶金工业出版社)
[3]《中国城市土地高效利用研究》曹建海(经济管理出版社)
[4]《深圳市前海轨道交通枢纽站综合规划》(深圳市规划国土发展研究中心)
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