建筑剖面设计

第12章建筑剖面设计剖面设计的任务：确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间的组合与利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系。剖面设计包括的内容：1、确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；2、确定房间层数和各部标高（层高、净高、窗台高度、室内外地面高度）3、解决天然彩光、自然通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑物构造方案4、选择主体结构和维护结构方案5、进行房屋竖向空间的组合，研究建筑物空间的利用•3.1房屋的剖面形状矩形、非矩形使用要求决定的（室内活动特点）民用建筑，大多数建筑属于一般功能要求的，如住宅、学校、办公楼、旅馆、商店等，这类建筑房间的剖面多采取矩形对于某些特殊功能要求（如视线、音质等）的房间，则应根据使用要求选择适合的剖面形状影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅、教学楼中的阶梯教室等这类建筑除了平面形状、大小满足一定的视距、视角要求外，地面还应该有一定的坡度，以保证良好的视觉要求，即舒适、无遮挡的轻轻对象。室内使用性质和活动特点•视线无遮挡•视觉对象不变形失真•适宜的视距•舒适的姿态视线设计要求视距：观众的眼睛到设计视点的距离。从后排最远观众的眼睛到设计视点的距离称为最远视距。视线设计要求音质设计要求采光、通风方面的要求采光、通风方面的要求3.2房屋各部分高度的确定3.2.1净高与层高房间的净高是指楼地面到结构层（梁、板）底面或顶棚下表面之间的垂直距离，其数值反映了房间的高度。层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离。一、房间使用性质及家具设备的要求房间的主要用途决定了房间的使用性质和人在其中的活动特征。住宅中的卧室和起居室，因使用人数较少，面积不大，净高要求一般不应小于2400mm，层高在2800mm左右；中学的普通教室，由于使用人数较多，面积较大，净高也相应加大，要求不应小于3400mm，层高在3600～3900mm之间；同样面积的中学舞蹈教室，由于人在其中活动的幅度较大，虽然使用人数较少（一般不超过20人），但净高却要求不应少于4500mm，层高达到4800～5100mm。房间内的家具设备以及人们使用家具设备所需要的空间大小，也直接影响房间的净高和层高。如学生宿舍设有双层床时，净高不应小于3000mm，层高一般取3300mm左右；医院手术室的净高应考虑到手术台、无影灯以及手术操作所必需的空间，而无影灯的装置高度一般为3000～3200mm，因此，手术室的净高不应小于3000mm。二、采光和通风要求房间的净高应满足自然采光与自然通风要求，以保证房间必要的卫生条件。进深大的房间，为满足房间的采光要求，常提高窗上沿的高度，此时房间净高亦相应加大。为保证室内二氧化碳浓度低于一定水平，保证必要卫生条件，对一些使用人数多，无空调设备，又经济关闭门窗的房间，每人应占有一定的空气量。如中小学教室3～5m3／人，影剧院3.5～5.5m3／人，据至可以确定符合卫生要求的房间净高。三、结构层高度及其构造方式的要求结构层高度是指楼板（屋面板）、梁、以及各种屋架所占高度。在满足房间高度要求的前提下，结构层高度对建筑物的层高尺寸影响较大。结构层愈高，层高愈大，结构层高度小，则层高相应也小。开间进深较小的房间，如住宅中的卧室、起居室等，多采用墙体承重，板直接搁置在墙上，结构层所占高度较小；开间进深较大的房间，如教室、餐厅、商店等，多采用梁板布置方式，板搁置在梁上，梁支承在墙上或柱上，结构层高度较大；大跨建筑，如体育馆等，多采用屋架、薄腹梁、空间网架、以及其它空间结构形式，结构层高度则更大。四、建筑经济性要求层高是影响建筑造价的一个重要因素。在满足使用要求和卫生要求的前提下，合理地选择房间高度，适当降低层高可以相应地减少房屋的间距，节约用地，减轻房屋自重，改善结构受力状况，节约材料。寒冷地区以及有空调要求的建筑，降低层高，可减少空调费用、节约能源。五、室内空间比例要求房间的比例和尺度不同，人在其中的感受也各异。通常高而窄的空间易使人产生兴奋、向上的情绪，且具有严肃感，使人感到不够亲切；宽而低的空间使人感到宁静、开阔、亲切，但过低又会使人产生压抑、沉闷的感觉。建筑的使用性质不同，对空间比例尺度的要求也不同。住宅建筑要求空间具有小巧、亲切、安静的气氛；纪念性建筑则要求有高大的空间，以创造出严肃、庄重的气氛；大型公共建筑的休息厅、门厅应开阔而明朗。3.2.2窗台高度窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度、家具设备的尺寸、人的视线及通风要求来确定。在民用建筑中，一般的生活、学习、工作用房，窗台高度常取900～1000mm，以保证人的视线能望到窗外和书桌上有充足的光线。托儿所、幼儿园的窗台，由于考虑到儿童的身高和家具尺寸，高度常采用600～700mm。医院儿童病房的窗台高度也较一般民用建筑的窗台低一些。建筑中的某些房间，为扩大视野，丰富室内空间，常常降低窗台高度，甚至采用落地窗。3.2.3室内外地面高差建筑物室内外高差主要由以下因素确定：1、内外联系方便；2、防水、防潮；3、建筑沉降及经济要求；4、建筑物的外观要求。大量性民用建筑室内外高差常取300～600，最小为150。建筑设计中，一般取底层室内地坪相对标高为±0.000。建筑其它部位及室外设计地坪的标高均以此为标准，高于底层地坪为正值，低于底层地坪为负值。3.3.1使用要求房屋用途不同，使用对象不同，对层数的要求就会有差异。如在幼儿园设计中，考虑到幼儿的生理特点、活动特征以及必要的安全性，建筑层数不应超过3层。小学、中学的教学楼层数应分别控制在4层、5层以内。影剧院、体育馆、车站等建筑，由于聚集的人数多，疏散时人流集中，为了疏散安全，也应以单层或低层为主。3.3房屋层数的确定3.3.3建筑结构、材料和施工要求建筑结构形式和材料也是决定房屋层数的基本因素。如砌体结构，墙体多采用砖或砌块，自重大、整体性差，下部墙体厚度随层数的增加而增加，故建筑层数一般控制在6层以内，常用于住宅、宿舍、普通办公楼等大量性建筑。框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构，由于抗水平荷载的能力增强，故可用于宾馆、高层写字楼、高层住宅等多层或高层建筑3.3.2基地环境和城市规划要求做到建筑与环境协调一致，并符合城市总体规划的要求。不同结构体系适宜的层数•1．框架结构体系。由梁、柱构件组成的结构称为框架。整幢结构都由梁、柱组成就称为框架结构体系（或称纯框架结构）。•2．剪力墙结构体系。利用建筑物墙体作为承受竖向荷载和抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。•3．框架－剪力墙结构（框架－筒体结构）体系。在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，这就是框架－剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体，可称为框架－筒体结构体系。•4．多筒体系——成束筒及巨型框架结构。由两个以上框筒或其他筒体排列成束状，称为成束筒。巨形框架是利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，这样的筒体和巨型梁即形成巨型框架。这种多筒结构可更充分发挥结构空向作用，其刚度和强度都有很大提高，可建造层数更多、高度更高的高层建筑。3.3.4建筑防火要求按《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的规定，建筑的层数与建筑的耐火等级有关；如一、二级耐火等级建筑，原则上层数不受限制；三级耐火等级民用建筑，允许层数为1～5层；四级耐火等级的建筑物，允许1～2层。3.3.5经济性要求建筑物单方造价一般与建筑层数密切相关,以砖混结构住宅为例，在墙身截面尺寸不变情况下，随着层数的增加，单方造价将有所降低。但到了6层以上时，由于砖墙截面尺寸的变化，层数增加使单方造价显著上升。一般情况下以5层比较经济。在建筑群体组合中，个体建筑层数愈多，用地愈经济。把一幢4层房屋与4幢单层平房相比较，在保证日照间距的条件下，用地面积要增加近2倍。当一个建筑不是单层时,就存在房间的竖向组合问题，各层房间形成不同的楼层。3.4建筑空间的组合与利用3.4.1建筑空间的组合（一）高度相同或、相近的房间组合高度相同或相近的房间、使用关系也较密切时，将其组合在同一层上，以楼梯以楼梯讲个垂直排列的空间联系起来。所示教学楼平面方案中，教室、阅览室、厕所，即是属于上述情况，而行政办公部分从功能分区考虑，平面组合时和教学部分应有所分隔，这部分房间的高度也可以略低一些，和教学部分之间的高度差可以用踏步来解决。（二）高度相差较大的房间组合1、对单层建筑当高度相差拉大时，可以按照平面组合情况确定各空间高度。2、多层和高层房屋。高度相差较大的房间可以根据房间的使用性质分层组合，图是多层和高层房间组合时大空间的处理方法。（三）错层式剖面组合方式1、错层剖面组合是指在建筑物纵向和横向剖面中，房屋几部分之间的楼地面，高低错开。主要适合坡地上建筑或建筑体部之间由于房屋高度不同造成高差。如住宅、中小学等。错层之间高差可用楼梯或踏步来解决。门厅高度处理手法在多层和高层建筑中常常设置门厅，但门厅高度往往和其它空间高度不一致。如何解决这一问题，通常可以采取以下几种常用方法解决。1、门厅设在主体之外，单独形成一个体部，此时可按需要高度确定其层高；2、门厅设在主体内，层高相差较大时，提高底层层高，这样做可能造成空间浪费；3、门厅设在主体内，层高相差较大时，局部降低门厅地坪标高，在门厅走廊衔接处设踏步；4、当门厅需要有高大雄伟的效果时，常将门厅做成2～3层通高。但应妥善解决防火分区问题。室内空间利用（一）夹层空间的利用一些公共建筑如体育馆、商场、候机楼等，由于功能要求空间大小不同，常采用大空间中设夹层的方法来组合大小空间，从而达到利用空间及丰富室内空间效果。（二）房屋上部空间利用这种空间主要是指人们日常活动和家具布置以外的空间。1、如何确定房屋的剖面形状？2、什么是层高？净高？确定层高和净高应该考虑的因素？3、房屋窗台高度如何确定？4、室内外地面高差由什么因素引起的？5、确定建筑物的层数应考虑哪些因素？6、建筑空间组合有哪些处理方法？7、建筑空间的利用有哪些处理手法？