第二章民用建筑设计3剖面及立面体型设计

第三节建筑剖面设计剖面设计的任务是根据建筑物的用途、规模、使用要求等来确定建筑物的层数、层高，并进行剖面组合。一、房间的剖面形状：1．使用要求对剖面的影响绝大多数的建筑采用矩形，如住宅、学校、办公楼、旅馆、商店等。有视线要求的房间(影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅、教学楼中阶梯教室等)剖面形状：地面的升起坡度设计视点选择座位排列方式排距视线升高值C有音质要求的房间(剧院、电影院、会堂)声能分布均匀防止回声避免声聚焦观众厅声学特点视觉标准与地面升起有音质要求的房间2.结构、材料和施工对剖面的影响优先考虑采用矩形剖面。大跨度建筑的房间剖面由于结构形式的不同而形成不同于砖混结构的内部空间特征。巴塞罗那奥运会体育馆比赛大厅3.采光、通风对剖面的要求房间进深不大，采用侧窗采光和通风。房间进深较大，侧窗不能满足要求时，常设置各种形式的天窗，形成了各种不同的剖面形状。特殊要求的房间为使室内照度均匀、稳定、柔和、并减轻和消除眩光的影响、避免直射阳光损害陈列品，常设置各种形式的采光窗。顶部排气窗的厨房剖面形状二、层数的确定：（一）影响建筑层数的因数1．建筑使用要求（功能要求）由于建筑物的用途和使用对象不同，对建筑物的层数也有不同的要求。如：①幼儿园，养老院，由于使用者活动不便，又要求与室外紧密联系，因此，一般以1-3层为宜。②体育馆，电影院，因人流量大，为了集散方便，也应以一层或低层为主。③小学教学楼不应超过三层，中学不应超过四层。是为了安全和保护青少年健康成长。④对于住宅，办公楼则可建多层或高层。2．城市规划要求:每一个城市，都有一个城市规划，规划中往往对一些地区的建筑物的高度有着严格的要求，如：南京东郊风景区，建筑就应与环境协调，不应建造体量大，层数多的建筑。夫子庙地区，同样如此，不应建高层建筑。3．材料，结构等技术条件采用砖混结构的建筑，层数应该在6层以下；如采用钢筋混凝土框架结构，不宜超过15层；钢框架结构则不应超过30层；空间结构适用于低层建筑。4．防火要求耐火等级为一，二级时，层数不限；三级时，最多允许建5层；四级时，仅允许建2层。5．经济条件在住宅中1至3层为低层住宅，4至6层为多层住宅，7至9层为中高层住宅，10至30层为高层住宅。造价与层数的关系非常密切，例如：对于砖混结构的住宅，如果以六层的每平方米的直接造价为100%，则五层的为101%，四层的为102%，三层的为106%，二层的为110%，则七层的为115%（底层墙厚），可见五、六层的造价较低，原因是其基础及屋面工程量相对较小，高层建筑与多层建筑相比造价更高，十二层的住宅的单方造价（每1m2建筑面积的造价）就比五，六层的住宅高一倍，这是因为高层建筑的结构费和电梯、供水等设备都比多层的砖混结构高的多。（如果综合考虑各项费用（征地、搬迁、小区市政设施等投资费）则建10到12层住宅也可能是比较经济的）。6．节约土地*每公顷（10000米2）用地建平房只能建4400m2。而建五层的则可建13000m2。（二）层数的确定确定层数时，应具体情况具体分析。首先，应服从城市规划的要求，如果无具体要求，就应根据使用要求来确定，一般情况下，住宅建六、七层（再多要设电梯），经济条件允许可建高层以节约土地，房屋的结构和防火要求则应与所确定的层次相适应。二.房间高度尺寸的确定：（一）房间净高与楼层层高房间的净高是指室内地面到顶棚底下表面之间的高度。如果房间内有暴露的梁，则净高只能算到梁的底面。楼层层高是指上下相连两层楼地面之间的高度。（二）影响房间净高的因素1．使用要求（人体活动和家具设备的要求）①居室、客房这些生活用房，由于使用人数较少房间的净高只要能满足家具设备的布置就行，一般取2.4~2.6米就可以了。②对于使用人数较多的教室、办公室其室内净高应在3.0~3.3m。③对于使用人数很多，房间面积很大的影剧院、会堂的观众厅，其室内高度就应该更大些。如：北京人民大会堂的万人厅的室内高度就高达32米。2．采光通风和卫生要求（1）采光要求室内光线的强度是否足够和照度是否均匀，除了与平面中窗户的宽度和位置有关外，还与窗户在剖面中的高低有关。例如：对于单侧采光的房间，房间的进深与窗户的上沿至地面的距离之比不能大于2。大了，进深深处的照度不足，会影响工作、学习，在进深不可变时，只有通过增加层高，提高窗户上沿的高度（下沿不变）来解决。对于大进深的单层房屋，可用天窗来解决采光。另外，为了避免房间顶部出现暗角，窗户上沿到房间顶棚底面的距离，应尽可能留小一些，只要不影响房屋的结构构造要求，如过梁、圈梁的布置。(2)通风要求在通风换气方面，南方房间的室内高度不应过低，这样可通过良好的通风换气来降低室内温度。在北方，尽量室内高度大些，可使室内的空气新鲜些，但这对保温不利，所以北方为了保温室内的高度不应过高，新鲜的空气可用气窗加以解决。(3)卫生要求为了保证室内的卫生条件，应使室内的CO2浓度低于某一含量，所以规定教室、观众厅中，每人都应占有一定容积的空气量。比如：小学教室为3.5m3/人，中学教室为3.5~4m3/人，观众厅为4.5m3/人，可见人数越多的房间其容积就越大，净高也就越高。3．室内比例我们知道平面面积越大，高度小的房间会使人感到压抑，进深小，房间会使人感到局促不安，同样，2.4m的净高用于住宅中的居室，还可以说的过去，当把这个净高用于教室时，就显得低矮了些，因此，设计时应使房间内的房间比例协调，让人的感觉良好，有时，也可以通过调整室内高度达到要求。此外，房子的结构，室内顶棚的装修对室内净高也都有一些影响，例如：坡屋顶的集体食堂，当坡度为3.3m左右时如做吊顶，其高度就明显的低了些，应将层高加大些，如果明屋架，人的感觉就不一样了，其高度足足有余。再看两个房间，它的长，宽，层高相同，但结构不同，一个是无梁房间，另一个是有梁房间，给人的感觉也是两样的，有梁时，就显得房间高度低了些，实际上也确实如此，因为有梁的房间其净高算到梁的底面，对于这种情况就应增加其高度。宽而较矮的空间比例高而较窄的空间比例4.建筑经济效果1）.在满足使用要求和卫生要求的前提下，适当降低层高可相应减小房屋的间距，节约用地、减轻房屋自重，节约材料。2）.从节约能源出发，层高也宜适当降低。（三）层高的确定层高为净高加上楼板结构构造层的厚度。在确定房间的层高时，除了应满足使用、采光通风、感观等要求外，还应符合建筑模数。在大量性民用建筑中，当层高＜4.2m时以100mm做级差，层高≥4.2m时以300mm做级差，确定层高时在满足各方面要求之后，应尽量降低房间高度，而不应该追求通过增加层高可以给人带来舒适的享受。这因为：①降低层高可以减少内外墙体的体积，节约墙体材料，同时也减轻了结构的荷载，节约了结构用材，因此可以降低工程造价，一般每降低100mm层高，可以降低造价1～2%。②降低层高，可导致建筑物的总高度降低，从而可以缩小建筑物之间的距离，从而节约土地、成本。③降低层高，可以使楼梯的级数减少，也就使楼梯间的面积减少了，这便可以增加主要房间的使用面积，提高投资效益。④寒冷地区，降低层高可以减少散热面积，缩短采暖管道，减少采暖费用，节约能源。由于层高增加与降低是一对矛盾，因此国家在“建筑设计规范”中对各类民用建筑物的层高或净高都有一些具体要求。例如：①住宅的层高不应高于2.8m，一般为*2.7~2.8卧室居室的净高不应低于2.4m厨房的净高不应低于2.2m卫生间的净高不应低于2.0m；②小学教室的净高为3.1m，层高一般为*3.3—3.6m；③中学教室的净高为3.4m，层高一般为*3.6~3.9m；④教师办公室的净高为2.8m，层高一般为*3.0m（注：打*的层高不是规范中所规定的，摘自〈建筑设计〉P58）。（四）室内外地面高差和窗台高度室内外地面高差一般取300~600mm，并应内高外低，这是为了防止室外雨水流进室内，同时也可以防止因建筑物的沉降而使室内地面标高过低，影响使用；从美观方面要求，室内外也应一定的高差。另外还要考虑地形及建筑物的性格特征。窗台的高度应根据室内使用要求，人体尺寸，和家具设备的高度来确定。①供生活、学习、工作用房的窗台高度一般为900~1000m。②幼儿园的窗台高度一般取700mm③商店靠墙要放货架，展览馆靠墙要布置展品，其窗台的高度在1800mm以上。窗台高度三.建筑空间的组合1.重复小空间的组合这类空间常采用走道式和单元式的组合方式，如住宅、医院、学校、办公楼等。常将高度相同、使用性质相近的房间组合在同一层上，以楼梯将各垂直排列的空间联系起来构成一个整体。有的建筑由于使用要求或房间大小不同，出现了高低差别。如学校中的教室和办公室，可将它们分别集中布置，采取不同的层高，以楼梯或踏步来解决两部份空间的联系。2.大小、高低相差悬殊的空间组合（1）以大空间为主穿插布置小空间（2）以小空间为主灵活布置大空间（如临街商住楼）（3）综合性空间组合大小、高低不同的空间组合以大空间为主穿插布置小空间综合性空间组合3.错层式空间组合当建筑物内部出现高低差，或由于地形的变化使房屋几部份空间的楼地面出现高低错落现象时，可采用错层的处理方式使空间取得和谐统一。（1）以踏步或楼梯联系各层楼地面以解决错层高差.（2）以室外台阶解决错层高差.4台阶式空间组合台阶式空间组合的特点是建筑由下至上形成内收的剖面形式，从而为人们提供了进行户外活动及绿化布置的露天平台。此种建筑形式可采用竖向叠层、向上内收、垂直绿化等手法丰富建筑外观形象。四.建筑空间的处理与利用1夹层空间的利用在公共建筑中的营业厅、体育馆、影剧院、候机楼等，常采取在大空间周围布置夹层的方式。从而达到利用空间及丰富室内空间的效果。但应特别注意楼梯的布置和处理。2房间上部空间的利用常利用房间上部空间设置搁板、吊柜作为贮藏之用。3结构空间的利用利用墙体空间设置壁龛、窗台柜，利用角柱布置书架及工作台。4楼梯间及走道空间的利用采取降低平台下地面标高或增加第一梯段高度以增加建筑楼梯间底层休息平台下的净空高度，可布置贮藏室及辅助用房和出入口。可以利用楼梯间顶层一层半空间高度布置一个小贮藏间。常利用民用建筑走道上空布置设备管道及照明线路，布置贮藏空间。第四节建筑体型组合和立面设计建筑的体型和立面是建筑形象的具体体现。建筑的体型和立面应体现建筑特性，具有时代感，给人以美的感受，同时还要与室内空间、结构形式相结合。一.建筑的体型和立面设计要求：（一）体型和立面特征要反映建筑功能要求建筑的体型反映了建筑内部空间的组成，不同类型的建筑物的外部形象也不相同。（二）要结合材料、结构形式和施工特点结构形式、材料性能、施工方法的不同，对建筑的体型和立面具有很大影响。（三）使建筑标准与建筑的性质、规模相适应要根据建筑的级别、性质及在城市中的位置来合理地确定建筑的体型和立面形象。（四）适应基地环境和规划的总体要求基地的面积、地形、周围道路走向及气候条件对建筑的体型和立面具有一定的影响。单体建筑是城市建筑群中的一个单元，单体建筑的形象应与周围的建筑及环境保持有机的联系，互相衬托，达到美化环境的目的。（五）符合建筑造型和构图的规律建筑的造型和立面构图应符合美学的原则，如比例、尺度、变化、统一、均衡、对比、韵律等，要综合运用这些规律来创造完美的建筑形象。二、建筑体型的组合方式：建筑的体型是多种多样的，决定建筑体型的主要因素是建筑的内部空间。建筑作为一个具有三维空间的物体，其体型直接影响到自身的形象。好的建筑立面，是建立在好的体型的基础上的。科罗拉多州空军士官学院中的教堂设计者：SOM事务所建造时间：1956～1962年单元重复形成的韵律感建筑体型组合三、建筑体型组合的基本要求：（一）比例适当、整体均衡组合体各部分之间要主次明确，比例适当，完整均衡。由于非对称体型需要在不对称的情况下达到上述目的，因此组合时需要花更多的功夫。（二）主次分明、交接明确由若干单一体型构成的组合体型，应处理好相互关系，使之主次明确、交接清楚。一般通过调整各部分之间的比例来达到突出主体的目的组合体型的交接住宅单元组合办公单元组合体型组合的主从关系体