獲獎作品名稱：青山隱鋼結構新民居設計
參賽學校：華北理工大學
參賽學生：崔梓烽、楊超華、陳駿逸、李偉濤、梁智超、張洋、賈曉銳、谷帥鵬、陳思澤
指導教師：王寧、宋磊、朱麗、韓流濤
一、建筑方案
青山隱鋼結構新民居設計選址于唐山市，通過從區位分析、現實需求等前期調研，探索鋼結構在民居設計應用前景。
方案效果圖
在整體設計采用北方民居三進院形式。通過抽象推演云雷紋獲得原始一層平面圖，在深化過程中結合河南省三門峽傳統地坑院特點，中開大天井，并嘗試融合了園林環廊元素，讓設計既承托古韻，又別出心裁。
地上為生活區，地下為運動休閑區。地上一層三進院，分別對應餐飲、起居、會客等功能,二層空中花園，讓居住者親近自然。地上三層為主臥，打破北方傳統民居的空間尺度，突出主要地位。
剖面地下設計是本方案的一大亮點，借鑒傳統地坑院智慧，高效利用地下空間，探索空間的更多使用可能。
地下剖面設計效果圖
綠建理念融入設計細節，光能上，采用可開合光伏發電板，發揮聚能優勢；通風上，環廊和天井的利用，做到 “室內室外可通透，地上地下可循環。”集水上，中央天井系統發揮集水功能，通過管道設計將雨水回收利用。
綠色建筑應用分析圖
空間利用考慮不同需求。運動空間區分：地上環廊供老年人散步，地下泳池房和運動活動室供年輕人游泳、健身使用。灰空間設計，注重對地下一層天井灰空間及其輻射部分進行了集中利用。
青山隱，寓意“隱于青山內，蒼茫云海間”，讓“心靈隱居綠水青山”。
二、結構方案
2.1 結構設計
主體采用鋼框結構，地下一層，地上三層。建筑尺寸為20m×20m（長寬），總高10.6m。框架柱為箱型柱，框架梁為“H”型鋼梁，鋼材等級 Q235，樓板為壓型鋼板。
2.2 結構性能分析
各項指標滿足要求，如結構總質量、側向剛度、樓層承載力等。在地震作用下，樓層層間位移、結構扭轉效應等也都符合規范。
2.3 安全性分析
對房屋頂層結構進行抗火安全性分析，構件在火災下承載力降低約 57%，梁柱節點處有局部滑移現象，采取涂覆防火涂料和高強螺栓連接等措施。隨后進行了抗震性能構造措施分析、頂層結構梁柱節點彈塑性分析以及框架結構體系振型分析。
荷載位移曲線圖
塑性變形圖
三、圍護部分
3.1 圍護體系構造
圍護構造包括外墻、屋頂、門窗、隔墻等。根據不同墻體功能采用不同綠色經濟構造材料。
3.2 材料說明
采用多種材料，如可開合光伏發電板、木塑板、真空隔音板等。
四、創新部分
4.1 設計理念創新
地下一層借鑒“地坑院”設計，中央大天井巧妙利用，圍護構造層次合理，灰空間安排高效。
4.2 結構節點創新
“三連接”鋼節點設計，采用焊短梁、翼緣焊、腹板栓等抗震構造措施，增強抗震性能。
4.3 抗火分析創新
利用火災受害模擬，結合熱-力作用耦合效應預測鋼結構在高溫下受力特性。
