基于山地地形的高速公路服务区建筑设计浅析

　　摘要21世纪以来，中国高速公路建设如火如荼，与高速公路相应配套建设的高速公路服务区同样方兴未艾。中国南方地区相比北方地区来说，山地地形分布更加广泛，对于高速公路服务区的建设造成了一定的限制。研究基于山地地形，以建成案例对高速公路服务区建筑设计在场所制约、人群需求以及地域文化等三个方面进行分析，提出了一系列适应性设计策略。

　　关键词高速公路服务区山地场地需求文化

　　公路方向论文范文：高速公路隧道关键部位如何做好质量监理工作

　　下面文章主要结合监理工程师的主要工作内容，对隧道监控量测监理要点和隧道各部位的现场质量监理进行分析。在交通事业的不断发展下，高速公路建设工程项目正在不断的增多，而隧道则是高速公路中较为重要的一个部分，其中高速公路隧道关键部位的质量至关重要，为了提高高度公路隧道关键部位的质量，需要在施工的过程中充分发挥监理的作用。

　　高速公路是国家基础设施中的重要板块，是国民经济发展的重要支撑①。从1988年中国第一条高速公路②建成通车，再到2017年7月，中国高速公路里程已达131000km，位居世界第一。高速公路是严格控制出入口的全封闭交通设施，需要检修、加油的车辆，需要缓解疲劳的驾乘人员以及旅游的人群都需要在沿线的设施停顿休息，因此，高速公路服务区则成为高速公路沿线最重要的服务节点。高速公路服务区在高速公路运营过程中发挥着重要的作用。一方面，服务区拓宽了高速公路的公共服务功能，为驾驶人员以及车辆提供持续行驶的保障;另一方面，高速公路服务区还常常成为区域旅游的一个宣传窗口以及反映当地地域文化的载体，为区域发展提供一个展示与交流的平台。

　　从1988年至今，中国经历了30年的高速公路服务区建设历程，由于地域文化异质与地理环境多维，不同地理文化区的高速公路服务区建筑设计有着不同的特点。中国南方地区相对北方地区来说地质条件更加复杂，地形环境更加多样，尤其以山地地形分布最为广泛，因此，地形条件成为南方地区服务区建筑设计重要的限制条件之一[1]。除了天然地形条件制约以外，高速公路服务区存在于山区也有其技术以及政策条件的影响：首先，中国多省市地方标准规定高速公路服务区设置间距一般为50km，导致其选址位置受限;其次，由于服务区需要保证供水供电等功能，导致其选址受城镇距离限制;再次，由于各地区经济发展条件不一样，为了通过交通设施带动山区经济，高速公路主线常常穿越山区，导致其选址余地受限。因此，中国南方地区高速公路服务区存在与山地具有自然因素与政策条件的双重必然性。

　　1山地地形与建筑形态

　　坡度、山位、山势、自然肌理等方面是构成山体的最主要因素，而这些因素也是造成建筑形态多样化最重要的影响因子山地的坡度不仅在形态上对建筑施加影响，还会在工程经济、地质稳定等方面对建筑设计造成一定的影响[2]。一方面，不同坡度的山地对于建筑高差处理、工程设备的运输、开发密度的大小等方面会带来一定的困难;另一方面，山地地形也不一定是劣势，起伏不定的地形常常也是形成具有感染力的建筑形态的基本原型。山区微循环的小气候常常会表现一个区域的地理气候特征，进而影响建筑的布局设计。这些气候特征表现在日照、风、降水等方面，尤其是“风”的因素对于山地建筑来说影响比较直接。日照是大多数建筑所必须的自然条件，但是由于山地的坡度与坡向的不同，常常导致建筑形态的差异化特征。在北半球，南坡的建筑阴影相对较短，而北坡则相反，日照间距的长短就直接导致了建筑布局的不同。

　　由于日照长短不一，导致山区昼夜、南北坡气温的不同，极大地影响了山地的气流运动。合理地利用好山地地区的气流环境，对于建筑自然通风、建筑节能具有一定的帮助。按照傅抱璞先生对山地地区的基本气流环流的分类[3]，主要有有以下几种：平衡风、山谷(坡)风、冰河风、水陆风。其中，山坡风、山谷风与地形关系较为密切。山区独特的地理环境与微气候对于山地建筑及其群体的形态特征与空间组织影响甚大[4]。为了克服由于地形以及由此而来的其他不利条件，建筑形态与空间组织都需要产生相应的变化，以达到“全天逸人”的形态特征与“旷奥兼用”空间感受。山地地区建筑形态在地形的主导作用下常常呈现为三种形式：架空型、错层型、同构型[5]。

　　架空型指的是建筑与山地接触面尽量减少，以保护山体的生态敏感性，我国西南地区常常采用的干栏式、吊脚楼式的建筑就属于架空型;错层型是指山地建筑入口层的位置不定，为了满足山地崎岖不平的特点，建筑入口常常设置在不同的标高。这种形式一方面给建筑层数识别带来了困难，但是另一方面也创造了更加丰富的建筑形态;同构型是指建筑形态应该与山形山势相和谐，避免对自然景观造成较大的破坏。

　　空间组织与建筑形态紧密关联[6]，由于地形的不定，也就导致山地建筑的空间组织具有三个特点：建筑空间与山地空间的耦合性、地形高差形成的空间动态性、基地不规则导致的趣味性。在地形因素的主导作用下，山地建筑与平原地区建筑相比，建筑形态与空间组织难度相对更大，但是也因此能够将天工与人工相协调，形成独特的地理景观[7]。

　　2山地地形对服务区空间的限制与塑造

　　场地设计是协调地形与建筑关系的第一环。高速公路服务区在功能定位上以停车与休息服务为主，因此，停车区域以及建筑本体是服务区设计中最重要的两个部分，对场地设计影响也最大。在大部分的服务区设计中，停车区域占地面积往往达到用地面积的2/3。究其原因，主要是因为高速公路车辆类型众多：小汽车、小客车、大客车、拖挂车等等，不同类型的车辆停车位大小不同，进出场地的流线不同，节假日以及高峰期车流量增加等原因，导致了停车区占地往往较大。为了达到停车最大使用效率，大面积的停车区往往也需要相对平整的场地，这也导致服务区设计与合理利用山地地形之间产生了矛盾[8]。因此，在山地地区服务区设计中，利用建筑本体来解决地形问题成为较为现实的设计策略。

　　福建泉州至广西南宁国家高速公路衡阳至炎帝陵高速公路衡东服务区位于湖南省衡阳市衡东县，服务区周边山地与丘陵广布，地势崎岖，为了最大化保留与利用山体，衡东服务区采取了“借天不借地”的设计策略，将建筑上悬于高速公路，两端搭接在两个山丘之上，形成了一种架空式的服务区设计方式。衡炎高速公路主线线路在衡东服务区，选址位置穿过两个山丘，山丘自然而然成为服务区双侧的场地。但是由于双侧山丘面积较大，且山丘与高速公路路面标高高差接近8m，巨大的土石方量给工程经济带来较大的压力，保留山体成为最经济的选择，同时也是对环境破坏最小的选择。

　　然而，山体高差以及双侧场地大小不一又给建筑设计带来一定的困难。通常情况下，高速公路双侧服务区基地面积以及功能配置等各项指标相差不大，两侧属于“太极”结构。然而，衡东服务区由于保留了山体，自然山体面积大小不一，导致两侧场地面积不同，北侧场地面积为南侧场地面积的1/2，无法形成双侧的“太极”结构。

　　因此，设计将北侧仅保留停车功能，而员工宿舍功能、办公功能等区域集中布置在南侧，公共功能则集中布置在架空建筑上，架空建筑两端连接南北两侧服务区场地，满足两侧用路者的需求，架空式的服务区建筑在解决山体高差的同时，占地面积较少，能够扩大停车使用面积，达到高效使用土地的目的。洞口至新宁高速公路新宁服务区紧靠世界自然遗产——崀山。新宁服务区场地位于崀山北侧余脉的山麓。服务区场地南侧有一处台地，与场地停车区域高差为3m。设计将建筑设置在停车区与台地之间，以停车区域作为0m标高，台地作为-3m标高，利用建筑负一层消化高差，达到“全天逸人”的效果。

　　停车场地是服务区一个重要的功能区，同时也是大量人流聚集的区域，新宁服务区将建筑主入口标高与停车区标高对接，满足了大量人流顺畅进出建筑的要求，对于人员疏散也十分有利。建筑背立面面朝崀山群山与水面，万亩林海景色宜人。然而，由于山麓场地不平整，背立面与正立面有3m高差，设计利用建筑负一层作为0~3m的过渡层，形成错层式、多入口式的服务区进出口方式，沟通了正立面的停车区与背立面的休闲区，方便旅游休闲的人群到达背立面休息观赏，同时，水体与山体之间的水陆风也形成了适宜的微循环气候。

　　在面对较大的山地高差情况时，采用架空式或错层式难以解决复杂的山地矛盾，因此，建筑与山地“共同进退”成为一种较为合适的解决策略。日本新东名高速公路浜松服务区道路主线穿越山区，该区域山地广布，地势崎岖，浜松服务区基地选址则位于山地之中。双边基地位于道路两侧，其中，一侧基地与道路标高齐平，另一侧基地则高出道路标高将近70m。在这种情况下，为满足平顺的交通流线而开挖山体将带来极大的土石方量以及高昂的造价。如何处理高大的山体，建筑场地以及道路标高三者之间的关系成为浜松服务区面临的一大难题。

　　设计大胆地将其中一边服务区与高速公路平接，另一边服务区则将场地置于开敞的山地之上，建筑与山地共同构成阶梯式的地景。山地之上的服务区与高速公路连接方式采用了长陡坡式的加减速车道连接，一方面保证了交通流线的顺畅;另一方面保留了高大的山体，减少了造价，同时，也形成了进退有致、蔚为壮观的建筑与山地图底关系。

　　3山地服务区与使用人群之间的需求与反馈

　　伴随着社会经济水平的提升，生活方式与出行方式的多样变化，高速公路用路者在使用需求上也形成了多样化的特点[9]。与此同时，工作日与节假日出行人数不同而造成的波峰与波谷效应对高速公路服务区也提出了更多的要求。为满足用路者具有时间差异与个性差异的需求，山地服务区设计应该考虑一定的潮汐区域与赘余空间，保证既充分利用土地，又能够满足人群的多样化需求。湖南省浏醴高速公路官庄服务区位于醴陵市官庄镇，官庄服务区位于山麓，被山体包围，场地与山体形成相互咬合的关系。服务区以高速公路为界，分为东区与西区。

　　西区服务区停车区场地标高为125m(绝对标高)，建筑分为两组。其中第一组建筑与停车区对接，建筑功能保留高速公路服务区基本服务功能：便利设施、饮食设施、休息设施以及卫生间，满足人流量较少时的基本服务功能以及快速、短时间停留人群的需求。第二组建筑位于第一组建筑后方山地之上，标高为131m，建筑功能相对第一组建筑来说更加齐全，主要为拓展性的服务区功能，满足高峰时期人流量较大以及长时间停留人群的使用需求[10]。官庄服务区综合利用场地的台地限制性特点进行了建筑布局，形成了与山地“同构”的两组台地建筑。两组建筑形成了“潮汐式”的建筑使用区域，保证了高峰时期与低峰时期服务区使用人群数量差异化特点所造成的差异化使用需求，最大效率地保证了服务区基本使用功能以及土地利用效率。

　　湖南省汝郴高速外沙服务区位于郴州市汝城县，汝城县保留了大量明清时期的传统村落与民居。庭院与院落空间是我国传统建筑的灵魂，是区别于西方建筑最大的一个特点。汝城县大量传统民居中的庭院与天井空间成为外沙服务区设计的一个原型。外沙服务区平面布局将公共卫生间区域与餐饮休息区域主轴线进行偏转，自然地将两个功能区进行切分，并形成了两个相对独立的功能区，达到了较好的流线与通风条件。

　　更加重要的是，切角形成的两个三角形的庭院空间，正处于两股不同人流集中交汇之处，庭院为人流的交叉提供了尺度适宜的缓冲空间，避免了服务区大量人流的混杂，同时也为休息的人群创造了富有情趣的交往场所[11]。通常意义上，高速公路服务区作为服务性比较强的建筑类型，功能往往较为单一，建筑空间较为紧凑，较少赘余。然而，从人性与需求的角度考虑，经过长时间的驾驶后，用路者在行为以及心理上常常需要在服务区得到休息[12]。因此，在服务区设计中，因势利导地利用灰空间以及庭院空间等手段形成多层次的空间形态，既能为使用者提供休息与交往的场所，也能够产生更加具有吸引力的空间体验。

　　4地域文化在山地服务区中的表达与融合

　　中国南北纬度跨越较大，地域文化类型多样，按照文化地理学的分类，中国地域文化类型可分为燕赵文化、中原文化、荆楚文化、闽台文化等多个文化大区[13]。而南方地区相对北方地区来说，山区分布范围更广，地域文化小类更加多样，逐渐形成了更加多元的本土文化。湖南省常德至张家界高速公路热市服务区位于常德市桃源县，是常张高速公路距离张家界市最近的一个服务区。

　　张家界古称大庸，位于湖南省西北部，地形地貌复杂多样，奇峰险滩、岩溶山岗造就了张家界罕见的地理特点，同时也滋育了多个少数民族聚居地，其中，以土家族、白族、苗族、侗族为主。风雨桥是侗族最负盛名的一种交通建筑，通常由石墩桥身、长廊、亭阁组成，材料以石、木为主，长廊顶部升起多个类似于楼阁式的重檐，材料朴实，轻巧飘逸。厚重的桥身与轻巧的重檐形成对比，表现出侗族独特的民族审美与工匠智慧[14]。热市服务区建筑造型以风雨桥为原型，将两边服务区合二为一，设置在高速公路东边，公路西边设置停车区，用路者下车以后通过架空的“风雨桥”到达东边的服务区。热市服务区由于地形限制，巧妙地将地域建筑类型转化为服务区设计的构思，既保留与转译了风雨桥的色彩与造型特征，又模拟与再现了风雨桥的交通功能。日本东北道羽生服务区(上行方向)与鬼平江户处(下行方向)在建筑设计处理上同样将当地独特的本土文化表现在服务区建筑造型中。

　　《鬼平犯科帐》是日本著名小说家池波正太郎自1968年开始撰写的时代小说，共计135篇，是日本战后捕物帐小说的代表作，描绘了日本江户时代社会底层人物多姿多彩、波澜诡谲的日常生活，表现了江户时代的风土人情与社会面貌。作者凭借这一作品在时代小说领域获得了巨大成功，至今仍难超越。鬼平江户处把《鬼平犯科帐》中描绘的江户时代风情还原到现实生活中，在服务区中以建筑的手段再现江户时代的人文风情与市井生活。设计将鬼平江户处建筑改造并做旧，从建筑材料到构造做法均模仿日本江户时代传统建筑，在功能业态上也极大地还原了江户时代的贸易方式，成为日本高速公路服务区设计的一个代表性作品。结语从人类开始巢居以来，与山地地形伴随生长，在上千年的筑屋建巢过程中形成了充满智慧的建筑营造技术。

　　高速公路服务区建筑作为一种功能相对独特的建筑类型，其场地选址常常受限于高速公路路线选线情况[15]，而中国南方地区的高速公路往往会穿越山区，因此就导致南方地区服务区建筑通常位于山地。随着交通路网越来越密集，汽车保有量以及通行频率的提高，高速公路服务区尤其是山区的高速公路服务区建设量将逐渐增大，文章对山地地形下高速公路服务区的建筑设计在场所制约、使用需求以及文化回应等角度进行了粗浅的分析，以期引发更多的讨论，促进山区高速公路服务区在今后的建设中逐渐回归理性与集约。