第3章 民用建筑设计

化学工业出版社第一节概述一、建筑设计的内容建筑工程设计是指设计一个单体建筑物或建筑群所要做的全部工作，一般包括建筑设计、结构设计、设备设计等内容。1.建筑设计由建筑师根据设计任务书，综合分析建筑功能、建筑规模、基地环境结构施工、材料设备、建筑经济和建筑美观等因素，在满足总体规划的前提下提出建筑设计方案，并逐步完善，直到完成全部的建筑施工图设计。2.结构设计由结构工程师在建筑设计的基础上合理选择结构方案，确定结构布置，进行结构计算和构件设计，完成全部的结构施工图设计。3.设备设计由各相关专业的工程师根据建筑设计完成给排水、电气照明、采暖通风、通讯、动力及能源等专业的方案、设备类型和布置、施工方式，并绘制全部的设备施工图。建筑工程设计中各专业设计既要分工明确，又要密切配合，形成为一个整体。各专业设计的图纸、计算书、说明书及预算书汇总，就构成一个建筑工程的完整文件，作为建筑工程施工的依据。化学工业出版社二、建筑设计的程序(一)设计前的准备工作1.熟悉设计任务书或可行性研究报告设计任务书或可行性研究报告是建设单位或开发商提供的，作为设计单位的设计依据之一。它的内容包括：建设项目总要求和建设目的，具体使用要求，总投资和单方造价，建设基地状况，供水、供电、采暖、空调等设备方面要求，设计期限等。2.收集有关设计资料设计资料包括气象、基地地形及地质水文，水电等设备管线资料，设计项目的国家有关定额指标等。3.调查研究调查研究的主要内容是建筑物使用要求，材料供应和基地勘测，当地传统的风俗习惯等。化学工业出版社（二）设计阶段民用建筑工程设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。对于技术要求简单的建设项目，可由方案设计代替初步设计。对于技术要求复杂的建设项目，根据主管部门的要求，可以按初步设计、技术设计、施工图设计三个阶段进行。1.初步设计阶段初步设计是建筑设计的第一阶段，它是在充分做好设计前准备工作的基础上，提出设计方案，通过方案的比较、优化，综合确定较合理的方案。初步设计的内容包括设计说明、设计图纸、主要设备材料和工程概算。2.技术设计阶段技术设计阶段也称为扩大初步设计，是对初步设计的进一步深化和完善，主要用来解决、协调和确定建筑设计各工种之间的技术问题。技术设计的各种图纸和设计文件与初步设计大致相同，但每一部分要求更具体、详细。3.施工图设计阶段施工图设计是建筑设计的最后阶段，它的任务是绘制满足施工要求的全套图纸。施工图设计的内容：绘制建筑、结构、设备等全部施工图纸，编制设计说明书、结构计算书、工程预算书等内容。化学工业出版社三、建筑设计的要求1.满足建筑功能要求满足建筑物的功能要求是建筑设计的首要任务。例如设计学校，首先要把满足教学活动需要的教室作为设计的中心任务，同时还要合理安排教师办公、卫生间等行政管理和辅助用房。2.采用合理的技术措施正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构类型、施工方案，满足建筑物的安全、耐久性要求，并方便施工。3.具有良好的经济效果在房屋的设计和建造中，要进行多因素的综合分析、多方案比较，重视经济领域的客观规律，讲究经济效果，使建筑功能要求、技术措施与造价协调统一。4.考虑建筑美观要求建筑设计要努力创造具有时代精神的建筑空间组合与建筑形象，满足人们对建筑物在美观方面的要求。历史上创造出的具有时代特色的建筑形象，往往是一个国家、一个民族文化传统宝库的重要组成部分。5.符合总体规划要求单体建筑是总体规划中的组成部分，单体建筑应符合总体规划提出的要求。如与原有建筑风格的协调、与道路走向和基地面积大小等条件的统一等。化学工业出版社四、建筑设计的依据（一）空间尺度的要求1．人体尺度及人体活动所需的空间尺度人体尺度和人体活动所需要的空间尺度是建筑平面、建筑空间设计的主要依据。建筑中门洞尺寸、走廊宽度、楼梯踏步的高宽等都是依人体的基本尺度和人体活动所需的空间尺度确定的。由于我国地域广阔、人口众多，不同地区人体的尺度会略有差异，一般人体尺度和人体活动所需的空间尺度，如图3-1所示。2．家具、设备要求的空间家具和设备在房间中是必不可少的，合理地选择家具设备在房间中的摆放位置，并考虑其周边的必要使用空间，是确定房间使用面积和几何形状和尺寸的重要依据。图3-2为居住建筑常用家具尺寸举例。化学工业出版社（二）自然条件的影响1.气候条件气候条件，对建筑物的设计有着直接的影响。例如炎热地区，建筑设计要很好地考虑隔热、通风和遮阳等问题，建筑体型较为开敞；寒冷地区，建筑的体型应设计得紧凑一些，以减少外围护面的散热，有利于室内采暖、保温。2.地形、地质情况和地震烈度建筑物基地地形的平缓或起伏对建筑物的剖面有较大影响。当地形平缓时，将房屋首层设在同一标高，当地形起伏较大时，将房屋错层建造。地震烈度表示地面建筑物受地震破坏的程度。而震级是指地震的强烈程度，它取决于一次地震释放能量的大小。一次地震震级只有一个，但可以有不同的地震烈度区。地震烈度一般划分为12度，在烈度为6度和6度以下地区，地震对建筑物的损坏影响较小；9度以上地区一般不宜进行工程建设。建筑物抗震设防的重点是地震烈度为7度、8度、9度的地区。3.水文是指地下水位的高低和地下水的性质。地下水位的高低是决定基础埋置深度的因素之一；地下水的性质会决定建筑物基础是否需做防腐处理。（三）建筑规范的规定建筑设计人员必须熟悉有关的设计规范规定，并严格执行。化学工业出版社第二节建筑平面设计在建筑设计中，平面设计是关键，一般总是先从平面设计入手。建筑的平面、剖面、立面设计三者是密切联系而又互相制约的。民用建筑从组成平面各部分的使用性质分析，分为使用部分和交通联系部分两大部分。使用部分又可分为主要使用房间和辅助使用房间。主要使用房间是建筑物的主体部分，如住宅中的起居室、卧室、学校中的教室、实验室等。辅助使用房间是为了保证主要使用房间使用要求而设置的，如住宅中的卫生间、厨房，学校中的厕所、贮藏室等。交通联系房间是指建筑中的门厅、过厅、走廊、楼梯、电梯等。建筑平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计。单个房间设计是在整体建筑合理而适用的基础上，确定房间的面积、形状、尺寸以及门窗的大小和位置。平面组合设计是根据各类建筑功能要求，处理好各房间之间的相互关系，采取不同的组合方式将各单个房间合理地组合起来。化学工业出版社一、主要使用房间平面设计（一）房间的面积、形状及尺寸1.房间的面积房间面积的大小主要根据房间的使用特点、使用人数和家具设备多少等来确定。在实际设计中，房间面积的确定主要是依据我国有关部门及各地区制订的面积定额指标，表3.1列出了部分民用建筑房间面积定额参考指标。对于房间面积指标未作规定、使用人数也不固定的建筑，如展览室、营业厅等，要通过调查研究，分析比较得出合理的房间面积。建筑类型房间名称面积定额(m2/人)备注中小学普通教室1～1.2小学取下限办公楼一般办公室3.5不包括走道会议室0.5无会议桌2.3有会议桌铁路旅客站普通候车室1.1～1.3图书馆普通阅览室1.8～2.54～6座双面阅览桌表3.1部分民用建筑房间面积定额参考指标化学工业出版社房间的面积一般由家具和设备所占用的面积、人们使用家具设备及活动所需的面积、房间内部的交通面积三部分组成。图3-3为卧室和教室使用面积分析示意。(a)卧室(b)教室图3-3房间使用面积分析示意化学工业出版社房间的形状民用建筑常见的房间形状有矩形、方形、多边形、圆形、扇形等。在具体设计中，应从使用要求、结构形式、经济条件、美观等综合考虑，选择合适的房间形状。一般功能要求的建筑房间形状常采用矩形，主要原因有：（1）体型简单，墙体平直，便于家具布置，充分利用室内有效面积；（2）结构布置简单，便于施工；（3）便于统一开间、进深，有利于平面及空间组合。中小学教室的平面形状，在满足视、听等要求的条件下也可以选用六边形、正方形等几种形状。对于一些单层大空间如观众厅、杂技场、体育馆等房间，它的形状则首先应满足这类建筑的特殊功能及视听要求。图3-4为观众厅的平面形状。图3-4观众厅的平面形状化学工业出版社房间平面尺寸（1）满足家具设备布置及人们活动的要求主要卧室要求布置双人床及必要的衣柜等家具，因此开间尺寸常取3.6～3.90mm，深度方向常取3.90～4.50m。小卧室开间尺寸常取2.70～3.30m。医院病房主要是满足病床的布置及医护活动的要求，3～4人的病房开间尺寸常取3.30～3.60m。（2）满足视听要求有的房间如教室、会堂、观众厅等的平面尺寸除满足家具设备布置及人们活动要求外，还应保证有良好的视听条件。从视听的功能考虑，教室的平面尺寸应满足以下的要求：第一排座位距黑板的距离≥2.00m；后排距黑板的距离不宜大于8.50m.；为避免学生过于斜视，水平视角应≥30o。教室的视线要求与平面尺寸的关系见图3-5。（3）良好的天然采光一般房间多采用单侧或双侧采光，因此，房间的深度常受到采光的限制。一般单侧采光时进深不大于窗上口至地面距离的2倍，双侧采光时进深可较单侧采光时增大一倍。化学工业出版社（4）经济合理的结构布置较经济的开间尺寸是不大于4.00m，钢筋混凝土梁较经济的跨度是不大于9.00m。对于由多个开间组成的大房间，如教室、会议室、餐厅等，应尽量统一开间尺寸，减少构件类型。（5）符合建筑模数协调统一标准为了提高建筑工业化水平，必须统一构件类型，减少规格，在房间开间和进深上采用统一的模数。房间的开间和进深一般以300为模数。图3-5教室的视线要求与平面尺寸的关系化学工业出版社（二）房间的门窗设置1.房间门的设置（1）门的宽度和数量门的宽度取决于人流股数及家具设备的大小等因素。门的最小宽度一般为700mm，常用于住宅中的厕所、浴室。住宅中卧室、厨房、阳台的门应考虑一人携带物品通行，卧室常取900mm，厨房可取800mm。普通教室、办公室等的门应考虑一人正面通行，另一人侧身通行，常采用l000mm。双扇门的宽度可为1200～1800mm，四扇门的宽度可为2400～3600mm。门的数量是由房间人数的多少，面积的大小及安全疏散等要求决定的。《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）规定，在公共建筑和通廊式居住建筑中，当一个房间的使用人数超过50人，面积超过60m2时，至少需设两个门。对于人员密集的公共场所，如影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅等，门的数量和总宽度可按每100人600mm宽计算，并结合人流通行方便分别设双扇外开门，门的净宽度不应小于1400mm。化学工业出版社（2）门的位置和开启方式门的位置应根据室内人流活动特点和家具设备布置的要求，要考虑缩短交通路线，使室内有较完整的空间和墙面，有利于组织好采光和穿堂风等。图3-6图3-6卧室、集体宿舍门位置的比较化学工业出版社门的开启方式很多，如平开门、推拉门、折叠门、弹簧门、卷帘门等，在民用建筑中普遍采用的是平开门。对于人数较少的房间采用内开式，以免影响走廊的交通；使用人数较多的房间，如会议室、展览室、住宅单元入口门考虑安全疏散，门的开启方向应开向疏散方向。当房间门位置比较集中时，要协调好几个门的开启方向，以免开启时发生碰撞。图3-7为紧靠在一起的门的开启方向分析。图3-7门紧靠一起的开启方向分析化学工业出版社．房间窗的设置（1）窗的面积窗的面积（