第三章____建筑剖面设计.ppt

第三章 建筑剖面设计,第一节 房间的剖面形状和建筑各部分高度确定,一、房间的剖面形状,房间的剖面形状是根据房间的功能要求，结合结构、施工等技术条件和经济条件，并考虑空间艺术效果来确定。,（一）房间的使用要求,1视线要求,在剖面设计中，为了保证良好的视觉条件，即视线无遮挡，可将座位逐排升高，使室内地面形成一定的坡度。 地面的升起坡度主要与设计视点的位置及视线升高值有关，另外，第一排座位的位置、排距等对地面的升起坡度也有影响。,设计视点是划分可见与不可见范围的界限，设计视点以上是可见范围。设计视点一般选择在最不利的位置，不同功能的房间设计视点的位置也不同。如在电影院中，设计视点应选在银幕下缘盼中点；在剧院中，设计视点一般宜选在舞台面台口线中心台面处或舞台面上方不超过300mm； 设计视点越低，地面的升起坡度越大，而设计视点较高时，地面升起也较平缓,设计视点与人眼睛的连线称为设计视线。视线升高值即c值，是指后排人的设计视线与前排人的头顶相切或超过时，与前排人的眼睛之间的垂直距离。c值与人眼睛到头顶的高度及视觉标准有关，一般为120mm。,在设计中，对视线升高值的选取通常有两种标准：一种是每排视线升高值为120mm，以保证良好的视觉条件，但地面升起坡度较大，适用于视线和音质要求高且容量不大的房间；另一种是隔排视线升高值为120mm，为了避免视线受到遮挡，宜将前后排座位错开布置，其视觉效果也比较好，而且地面升起坡度变缓，因此采用较多。,2.音质要求,在确定房间的剖面形状时，音质要求主要影响到顶棚的处理。为保证室内声场分布均匀，避免产生声音聚焦及回声，应根据声学设计来确定顶棚的形状。顶棚是室内声音的主要反射面，它的形状应使室内各部位都能得到有效的反射声。,（二）室内的采光和通风要求,通常采光和通风要求对房间的剖面形状影响不大，但对于部分单层建筑或建筑物顶层中跨度较大以及在采光、通风方面有特殊要求的房间，为了改善室内的采光、通风条件，常设置各种形式的天窗，从而形成了各种不同的剖面形状。,（三）结构、施工等技术经济方面的要求,矩形的房间剖面形状，不仅能满足房间的普通功能要求，而且具有结构布置简单，施工方便，节省空间等特点，因此采用较多。但有些大跨度建筑的房间，由于受结构型式的影响，常形成具有结构特点的剖面形状。,巴塞罗那奥运会体育馆比赛大厅,（四）室内装饰要求,为获得良好的空间艺术效果，对装修标准较高的房间，可结合顶棚、地面的处理，使其剖面形状富有一定的变化。,二、建筑各部分高度确定,（一）房间的净高和层高,房间的净高是指室内楼地面到吊顶或楼板底面之间的垂直距离，楼板或屋盖的下悬构件影响有效使用空间时，房间的净高应是室内楼地面到结构下缘之间的垂直距离。层高是指该层楼地面到上层楼面之间的垂直距离。,确定房间的净高和层高应主要考虑以下几个方面的要求：,1.使用活动特点、家具设备配置等使用要求,2200,房间的净高与人体活动尺度有关，为保证人们的正常活动，通常室内最小净高应使人举手不接触到顶棚为宜，即房间净高不宜小于2.20 m,室内的家具设备配置对有些房间的净高有较大影响，设计时可根据家具设备的高度及人使用家具设备所需的活动尺寸来确定室内的使用高度。,2.采光、通风等环境和卫生要求,室内光线的强弱和照度是否均匀，不仅与窗在平面中的宽度和位置有关，而且还与窗在剖面中的高低有关。 为了避免在房间顶部出现暗角，窗上沿至顶棚底面的距离，在满足结构、构造要求的前提下，应尽可能小一些。,2.采光、通风等环境和卫生要求,由于室内热空气上浮，需要有足够的空间与室外对流换气，因此房间的净高不应太低，尤其在炎热地区更应高一些。但房间净高过高，会导致散热过多，对寒冷地区冬季保温不利，而且也不经济。 公共建筑应考虑房间正常的气容量，中小学教室每个学生气容量为3-5m3/人，电影院为45m3/人。根据房间的容纳人数、面积大小及气容量标准，可以确定出符合卫生要求的房间净高。,3.室内空间比例要求,1)房间比例应给人以适宜的空间感觉。 2)不同的比例尺度往往得出不同的心理效果。见高而较幻灯片 见 而较矮的空间比例 3)处理空间比例时，可以借助一些手法来获得满意的空间效果。,高而较窄的空间比例,宽而较矮的空间比例,设大片落地窗来改变房间的比例效果,以低衬高烘托主要空间,4.结构和构造要求,根据室内使用环境、卫生和空间比例的要求，可初步确定房间的净高。层高等于房间的净高加上楼板（或屋顶）层所占用的空间高度，楼板（或屋顶）层的高度包括楼板（或屋顶）结构层白有度以及楼面、吊顶等构造层所占用的高度。 因此，楼板（或屋顶）层的结构布置和构造做法不同，就有不同的楼板（或屋顶）层高度，而层高也会随之变化。,5经济要求,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。,表10.11 常用建筑室内净高(待续),常用建筑室内净高(待续),(续)表10.11 常用建筑室内净高,(续) 常用建筑室内净高,(续)常用建筑室内净高,（二）窗台高度,窗台的高度主要根据房间的使用要求、人体尺度和家具设备的高度来确定。,9001000,600,1800,（三）门的高度,门的高度通常是指门的洞口高度，并宜采用3m模数数列。门的净高即门的通行高度通常等于门扇的高度。 门的高度可根据人流通行和家具设备搬运、通风和采光以及比例关系等方面的要求来确定。 门的净高一般不宜小于2m，当门顶不设亮和寸，门的高度常用2. 10m和2.40m；当门顶设亮子时，门的高度常用2.40m和2.70m。建筑物对外出人口的高度、室内空间高大的房门高度或有高大设备出人的房间门高，可相应地加大。,（四）室内外地面高差,室内外高差主要由以下因素确定 。 （1）内外联系方便，室外踏步的级数常以不超过四级（600mm）。仓库为便于运输常设置坡道，其室内外地面高差以不超过300mm为宜。 （2）防水、防潮要求：底层室内地面应高于室外地面300或300mm以上。见住宅防水、防潮要求 （3） 地形及环境条件：山地和坡地建筑物，应结合地形的起伏变化和室外道路布置等因素，综合确定底层地面标高.见建筑高差处理 （4）建筑物性格特征：一般民用建筑室内外高差不宜过大；纪念性建筑除常借助于室内外高差值的增大，以增强严肃、庄重、雄伟的气氛。见纪念性建筑物性格特征,住宅防水、防潮要求,建筑高差处理,纪念性建筑物性格特征,第二节 建筑物的层数确定,一、建筑物的使用要求 二、基地环境和城市规划的要求 三、建筑结构、材料、施工等技术条件 四、建筑防火要求 五、经济条件,一、建筑物的使用要求,各种类型沟建筑，由于使用功能和使用对象不同，对建筑层数有不同的要求。,住宅、办公楼、旅馆等建筑可采用多层和高层。,托儿所、幼儿园等建筑，其层数不宜超过三层。医院门诊部层数也以不超过三层为宜。,影剧院、体育馆等公共建筑宜建成低层。,二、基地环境和城市规划的要求,任何建筑都要处在一定的环境之中，建筑物的层数也必然受到基地环境的影响，特别是位于城市主干道两侧、广场周围、风景区和历史建筑保护区的建筑。确定建筑物的层数时，应考虑基地大小、地形、地貌、地质等条件，并使之与周围的建筑物、道路交通等环境协调一致。 城市规划部门从城市面貌、城市用地等方面考虑，对不同地段上的建筑物层数会提出具沐要求，确定建筑物的层数时，应符合这些要求。,风景园林区适宜采用小巧、低层的建筑群,三、建筑结构、材料、施工等技术条件,建筑物采用的结构型式和材料不同，适合建造的层数也有所不同。例如砖混结构，由于砖墙的自重大、整体性差且承载能力较差，一般适用于六层及六层以下的大量性民用建筑；钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等结构体系适用于高层和超高层建筑；网架、悬索、薄壳、折板等空间结构体系适用于低层大跨度建筑。 建筑施工技术水平、施工吊装能力等对确定建筑物的层数也有一定影响。,（二）框架-剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求。 （三）剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。,（一）框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，,（四）筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成 的空间封闭式的筒体。分筒体框架、 框筒、筒中筒、束筒四种结构。 1、筒体-框架结构： 中心为 抗剪薄壁筒,外围为普通框架 所组成的结构（图1）,2、框筒结构： 外围为密柱框筒， 内部为普通框架柱组成的结构。,3、筒中筒结构 中央为薄壁筒，外围为框筒组成的结构。图二 4、束筒结构 ：由若干个筒体并列连接为整体的结构。目前世界最高的芝加哥西尔斯大厦采用了9个3030米的框筒集束而成。图三,悉尼歌剧院,拱结构,网架结构,巴黎国家工业与技术中心陈列馆,悬索结构,代代木体育馆,四、建筑防火要求,建筑物的层数应符合建筑设计防火规范（gbj 16-1987）的有关规分。在规范中，对不同耐火等级的民用建筑最多允许建造的层数有不同的规定。,民用建筑的耐火等级、层数、长度和面积,五、经济条件,房屋造价及用地与层数有直接关系。从节省用地的角度考虑，层数宜多一些。但层数增多到一定限度时，会因结构型式的变化及电梯、管道设备等公共设施费用的增加而提高房屋造价。 因此，确定建筑物的层数时，应考虑房屋造价和用地情况的综合经济效果。一般五、六层砖混结构的房屋造价是比较经济的。对于人口密度大、用地紧张的大中城市，建筑物的层数可适当增多。,第三节 建筑剖面组合和建筑空间利用,一、建筑剖面组合,建筑剖面组合是在平面组合的基础上，根据建筑物各部分在竖向的功能使用关系，结合结构、设备、经济、美观等要求，将各个房间沿竖向按一定形式合理地组合在一起。,（一）单层建筑的剖面组合,跨度较大、人流量大且对外联系密切的建筑，如体育馆、影剧院等，多采用单层。一些要求顶部采光或通风的建筑，如食堂、展览馆等，也常采用单层。根据各房间的高度及剖面形状不同，单层建筑的剖面组合形式主要有以下几种： 1.等高组合 2.不等高组合 3.夹层组合,等高组合,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。,不等高组合,当各房间所需高度相差较大时，为避免等高处理后造成浪费，可按各房间实际使用所需高度进行组合，形成不等高的剖面形式。,夹层组合,当各房间所需高度相差很大时，可将高度小的辅助房间毗连在高度大的主要房间周围，采用多层布置，形成夹层。,（二）多层和高层建筑的剖面组合,根据建筑物的使用要求、节约用地和城市规划等要求，民用建筑大多采用多层和高层。多层和高层建筑的剖面组合必须与平面组合结合进行。,1叠加组合,叠加组合是指每层内各房间的高度相同，只有一个层高，各层之间的层高可以相同，也可不同，各层的房间、纵横墙、楼梯、卫生间等上下对应叠加的一种组合形式。这种组合使用方便，结构处理简单，采用较多。,2.错层组合,错层组合是指建筑同层平面中几部分的层高不同，使楼地面之间形成高差，或由于地形变化，建筑物几部分之间的楼地面高低错开的一种组合方式。利用错层的手法可明显地划分楼层空间和功能分区，合理地组织室内空间。并使建筑较好地适应复杂的地形。,利用踏步来解决错层高差,利用楼梯来解决错层高差,利用室外台阶来解决错层高差,3.跃层组合（楼中楼）,跃层组合主要用于住宅建筑中，并成为住宅的一种类型。跃层组合的住宅，其走廊每隔一至二层设置一条，每个住户可有前后相通且带高差的一层，或是上下层相通的房间。同层的高差以踏步相接，上下层房间以住户内部的小楼梯相连。,二、建筑空间的利用,建筑空间的利用是指在建筑占地面积和平面布局基本不变且不影响正常使用的条件下，充分利用建筑物内部的空间，来扩大使用面积。建筑室内空间的合理利用，不仅可以增加使用面积，而且可以起到改善室内空间比例、丰富室内空间内容的效果。,（一）房间上部空间的利用,将室内家具设备布置及人们使用活动接触不到的上部空间利用起来设置各种贮藏设施，如吊柜、搁板等，以增加贮藏面积。,（二）夹层空间的利用,在有些公共建筑中，主要使用空间与辅助使用空间在面积和层高上相差悬殊，为此常采取在主要使用空间内局部设夹层的方式来布置辅助使用空间，使不同空间各得其所。 一些公共建筑的门厅和大厅，由于人流集散和空间处理等要求，当厅内净高较高时也可局部设置夹层。,（三）结构空间的利用,在建筑物中，当墙体厚度较大时，可利用墙体的厚度，将墙体加以处理，按空间的大小安置壁完、窗台柜、暖气片和空调设施等。,（四）楼梯和走道空间的利用,楼梯间的底部和顶部，一般都有可利用的空间。当楼梯间底层不作出入口时，楼梯中间平台下的空间可布置贮藏室或厕所等辅助房间，也可布置家具或水池绿化，以美化室内环境。楼梯间顶层中间平台以上有约一层半的空间高度，在不影响通行的前提下，可局部设置贮藏室等辅助房间。,（四）楼梯和走道空间的利用,走道是供人们通行而停留较少的地方，且宽度不大，因此所需空间高度也不大。当建筑物的层高较高时，在公共建筑中可利用走道上部的空间布置通风管道和照明管线，在居住建筑中可利用过道上空布置吊柜等储藏设施。这样，既能使空间得以充分利用，又能获得较好的空间比例。,确定因素：使用功能要求、物质技术、经济条件、 空间艺术效果。 一、使用要求对剖面的影响 二、结构、材料和施工的影响 除了大跨度的空间结构以及特殊的功能或艺术要 求，一般采用矩形或方形。 三、采光通风的影响 房间进深太大或有特殊要求时，采用天窗采光、通风。,一、使用要求对剖面的影响,有特殊要求的建筑要考虑视听效果。 视觉方面 视点：不影响观看效果的最不利位置。 视线超高值c：每排升起的高度，一般为120 mm，当错位排列时，为60mm。 视角：视线与画面所成的垂直夹角。 音质方面：利用顶棚增强反射声。,常用建筑的视点位置,电影院：荧幕底边中点。 体育馆：篮球边线上空300500mm。 剧院：大幕在舞台面上投影的中点。 阶梯教室：讲台桌面，约距地1100mm。,垂直视角,剧院：控制后排观众视线俯角v25。 电影院：垂直仰角50 放映角12 俯角15 教室：仰角45 ,几种观众厅剖面形状的声学特点,平顶棚的剖面一般只适于小型观众厅； 凹曲面顶棚应谨慎采用； 波浪形顶棚目前应用很广。 ,2-2房屋各部分高度的确定,一、房间净高和层高 净高：楼地面到楼板或板下凸出物的底面的垂直 距离。 层高：该楼地面到上层楼面之间的垂直距离。 二、窗台高度 一般高出书桌100mm左右，通常取900mm； 一楼窗台考虑安全因素，常取1000mm。 三、室内外地面高差 底层室内地面至少高出室外地面150mm，常取450mm。,一、房间净高和层高,（一）人体活动及家具设备要求 （二）采光通风的要求 （三）结构高度及其布置要求 结构高度：楼板、屋面板、梁和屋架占的高度。 （四）建筑经济效益要求 （五）室内空间比例要求 一般民用建筑合适的高宽比：1:1.51:3,（一）人体活动及家具设备要求,一般室内最小净高2200mm（如车库）； 住宅一般为2.6m2.8m； 集体宿舍考虑布置双层铺，取3.3m； 学校教室人多面积大，净高取3.4m； 大型商场、餐厅、阅览室等净高取4.24.5m。,（二）采光通风的要求,符合采光面积最低系数值； 采光口距离地面的高度：单面采光h1/2进深； 双面采光h1/4进深； 卫生标准考虑房间正常的空气容量。