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建筑空间与功能 1 人们修建房子是有一定的目的和使用要求的 这就是建筑空间的功能 人们从事不同的社会活动 所需要的空间功能不同 因此也使建筑空间的形式千差万别 建筑空间的形式是由功能决定的 我不否认形式的重要性 形式对功能的巨大作用 但是对于一般性建筑 功能具有独立的价值 而形式是为了表现功能的 形式是可以多变的 而功能却是相对稳定的 2 一 功能与空间形式一定的功能要求只有采用与之相适应的空间组合形式才能满足其使用要求 空间的形式 包括空间的大小 形状 比例关系及门窗的设置 都必须符合一定的功能要求 3 3 1 1功能与空间量 形 质的关系1 与空间的大小和容量的关系所谓空间的 量 是指空间的大小和容量 在实际工作中 一般以平面面积作为空间大小的设计依据 根据功能需要 一个空间要满足基本的人体尺度和达到一种理想的舒适程度 其面积和空间容量应当有一个比较适当的上限和下限 在设计中一般不要超过这个限度 4 功能对空间的大小和容量的要求具有决定性作用 就像我们的餐饮空间 最开始去餐馆吃饭 就是解决最基本的温饱问题 能填饱肚子就行 因此只要有个桌子 凳子坐着吃饭就可以了 慢慢的 吃饭的时候要谈点工作问题 在外面人多嘈杂 要满足这个私密性和清净的功能 就出现了小包厢 吃完饭了 还要搞点活动 搞活动就要空间大啊 电动麻将桌也搬到了包厢里 没搞活动的人 有些需要休息 有些看电视 因此又出现了带床 带起居室的包厢 还有 现在餐饮空间基本上都要设置连包 包厢与包厢之间用装饰的移门隔断 可以是几个独立的小包厢 也可以变成一个大包厢 5 6 2 功能与空间形状的关系在确定了空间的大小 容量之后 接下来就是确定空间的形状 仍然以教室为例 如果确定面积为50平方米左右 其平面尺寸可以为7x7米 6x8米 5x10米 4x12米 如何进行选择呢 我们知道 教室首先应满足视听效果 长宽比过大会影响后排的使用 过宽会使前排两侧座位看黑板时出现反光现象 因此通过比较 6x8米平面尺寸能较好地满足使用要求 同样是上述尺寸 如果换成幼儿园活动室 由于幼儿园活动的灵活多样 接近于方形的平面尺寸通常被较多地选用 反之如果是会议室 略为长方形的空间形状更有利于功能的使用 7 以剧院的设计为例 剧院因其功能的要求不同平面的形状也不同 矩形平面体型简洁 观众厅空间规整 结构简单 施工方便 在跨度不大的情况下 观众厅的声场分布比较均匀 当观众厅的跨度较大 30m 时 音质效果变差 观众厅前部两侧超出规定的水平视角范围的面积加大 而观众厅后部又未充分利用视角控制范围 因此 矩形平面较适合于中小型观众厅 8 钟形平面的两侧墙为曲面 后墙结合座位的排列为弧形 可看作是矩形平面的一种改进 它保留了矩形平面结构简单和声场分布均匀的特点 减少了偏座 并可适当增加视距较远的正座 有助于调整声场分布 是一般大 中型观众厅常用的平面形状 9 扇形平面可充分利用水平视角范围安排观众座位 可以容纳较多的观众 常用于大 中型观众厅 但扇形平面的观众厅后区较大 偏远座位相对较多 由于扇形平面两侧墙向后斜展 有利于声音的反射 反声效果随斜展角度的增大而减弱 因此 为了保证良好的视线和音质效果 两侧墙面与中轴线的水平夹角宜小于10度 扇形平面由于跨度变化不等 结构和施工较复杂 10 六角形平面是在扇形平面的基础上切去后部的两个角而形成的 减少了偏远座位 改善了视觉质量 但容量也相应减少了 由于侧后墙可作为一次反声面 声场分布较均匀 六角形平面适用于对视听要求较高的中小型剧场 11 12 13 14 3 功能与空间质量的关系空间的质量 主要是指空间要具备的采光 通风 日照等各个方面的条件 对于一般房间 空间的质 就是指一定的采光 通风 日照条件 这就与房间的开窗和朝向有密切关系 15 窗的面积为获取良好的天然采光 保证房间足够的照度值 房间必须开窗 窗口面积大小主要根据房间的使用要求 房间面积及当地日照情况等因素来考虑 见下表 窗墙比 单一朝向外窗 门 面积和墙面积 含窗面积 的比值一般称窗墙面积比 窗地比 具体来说窗地比是对一个单一房间来说的 即窗的净面积和地面净面积的比值 16 民用建筑采光等级表 17 好的朝向 可以在冬季获得最多的日照 在夏季免受太阳的炙烤 建筑朝向主要和采光有关系 我们一般都是坐北朝南 中国处于地球北半球 欧亚大陆东部 大部分陆地位于北归线 北纬 以北 一年四季的阳光都由南方射人 朝南的房屋便于采取阳光 但是 并不是任何房间都是向南的好 像博物馆 实验室 书库等 就最好是选择朝北 避免太阳的直接照射 18 3 1 2功能与多空间组合的形式前面我们讨论的是功能对单一空间所起的制约作用 然而仅仅使每一个房间分别适合于各自的功能要求 还不能保证整个建筑的功能合理性 除了极个别建筑外 绝大多数建筑都是由几个 几十个 几百个甚至上千个房间组合而成 房间与房间之间从功能上讲都不是彼此孤立的 而是相互联系的 因此还要处理好房间与房间之间的关系 只有处理好了这种关系 使人们在其中从事活动的时候不发生冲突 这个建筑的功能才能说是合理的 比如写字楼 19 建筑的功能对于多空间组合形式要有要求 必须根据建筑物的功能联系特点来选择与之相适应的空间组合形式 20 串联式组合方式一般称为走道式 主要特点 各空间之间没有直接的连通关系 而是借走道来联系 彼此之间保持独立性 使用上不受干扰 同时又能通过走道把各使用空间连为一体 使他们之间保持必要的功能联系 适合于单身宿舍 办公楼 医院 学校等 21 22 23 24 单元式的组合形式一般是以垂直交通来连接各使用空间 主要特点 规模小 面积集中紧凑 各使用空间互不干扰 适合于人流活动简单而又必须保证绝对安静的住宅建筑的功能要求 25 中心式的组合形式中心式组合在建筑的某中间位置设立一种专供人流集散和交通联系用的厅堂空间 它可以把各主要空间链接成一体 在种组合形式中 厅堂是大量人流集散的中心 通过这个中心既可以把人流分散到各主要使用空间 又可以把主要使用空间的人流汇集于此 适合于人流比较集中 交通联系频繁的公共建筑 如宾馆 图书馆等 26 27 28 29 穿套式的组合形式这种空间组合方式一般称为套间式 主要特点 各使用空间互相连通 不存在专供交通联系用的空间 30 31 32 以小空间围绕大空间的组合形式以体量巨大的空间为中心 其他附属或辅助空间围绕它的四周布置 主要特点 主体空间十分突出 主从关系分明 33 高层建筑空间组合形式高层公共建筑的空间组合反映在交通组织上 是以垂直交通系统为主 低层公共建筑空间的空间组合 则常以水平交通系统为主 另外在结构体系上 低层公共建筑的空间组合主要考虑垂直的受力系统 而在高层建筑中 除考虑垂直受力的因素外 更重要的是考虑水平的风力及地震力的影响 34 高层公共建筑的类型 1 板式高层建筑指高层部分的平面形状为长方形 体形像板块状的高层公共建筑 因平面一般多为矩形 且进深一般较短 容易争取自然的通风与采光 35 36 37 2 塔式高层建筑塔式高层建筑空间组合 常将主要的使用空间布置在外围 而将垂直交通空间 盥洗室和厕所 设备管道等集中布置在中心位置 这样处理不仅可以缩短水平交通的距离和争取采光和日照 使空间组合达到主次分明的效果 其平面形状主要有正方形 三角形 Y字型 T字型等 38 39 40 41 综合性的空间组合形式上述的建筑空间组合形式的有机再组合 42 二 建筑空间的组成与功能分区公共建筑空间的使用性质与组成种类虽然繁多 但在结构组成及功能使用方面仍然存在着许多共同的特点 就其结构组成来讲 不同用途的各类型建筑都是由下列基本部分所组成 1 主要使用部分2 次要使用部分3 交通联系部分 43 一 主要使用部分主要使用部分是直接为这种建筑物使用的生产 生活和工作房间 包括一般的工作房间及群众大厅 前者如行政建筑的办公室 学校建筑的教室 医院建筑的病房 诊室等 后者如演出建筑中的观众厅 体育建筑的比赛厅等 44 在有些建筑物中 包括有各种不同的用途 因此也就有各种类型的房间 如文化中心 既有小型的活动室 图书室 阅览室 又常有较大的报告厅 旅馆建筑中既有居住的客房 又有公共活动用的多功能厅及各种文娱活动室等 它们都是主要使用房间 45 二 次要使用空间 辅助空间 次要使用空间 辅助空间 是为保证基本的使用目的而需要的辅助房间及设备用房 如影剧院中的售票室 放映室 化装室 体育建筑中运动员的服务房间 更衣室 淋浴室 按摩室等 以及一般建筑物都共有的公共服务房间 如卫生间 盥洗室 管理间 贮藏室等 这些大多都是供使用者直接使用 此外 还包括一些内部工作人员使用的房间 如办公室 库房 工作人员厕所等 及设备用房 如锅炉房 通风机房及冷气间等 46 三 交通使用交通使用部分是为联系上述各个房间及供人流 货流来往联系的交通部分 包括门厅 川堂 走道及楼梯间 电梯间等 47 上述三大部分是按它们的功用而划分 但有时也不能绝对分开 常常彼此寓于其中 如门诊所的走道 一般除作交通外 常兼候诊 剧院的门厅也用作休息 又如厨房 有时可算为主要使用部分 有时也作为辅助使用部分 就是主要使用空间内也有交通空间 供人通行 目前 交通空间作为交往空间越来越多地被应用于新建筑设计中 所以国外一些新的学校将走道设计较宽 川堂作为交往大厅 48 合理的功能分区就是既要满足各部分使用中密切联系的要求 又要创造必要的分隔的条件 联系和分隔是矛盾的两个方面 相互联系的作用在于达到使用上的方便 分隔的作用在于区分不同使用性质的房间 创造相对独立的使用环境 避免使用中的相互干扰和影响 以保证有较好的卫生隔离或安全条件 并创造较安静的环境等等 49 各类建筑物功能分区中联系和分隔的要求是不同的 在设计中就要根据它们使用中的功能关系来考虑 例如 在托儿所 幼儿园的设计中 儿童活动室与卧室 盥洗室在使用上是密切联系的 因此通常是相近成组布置 并有门直接相通 自成一区 而它们与其它部分用房 如隔离室 厨房 洗衣房等供应服务部分就要注意隔离 在有日托和全托制的幼儿园中 还要尽可能把日托和全托用的房间分开布置 以免日托儿童在卫生和情绪上影响全托儿童 50 在分区布置中 为了创造较好的卫生或安全条件 为了避免各部分使用过程中的相互干扰以及为了满足某些特殊要求 在平面空间组合中功能的分区常常需要较好地解决以下几个问题 1 处理好主与辅的关系一般的规律是 主要使用部分布置在较好的区位 靠近主要入口 保证良好的朝向 采光 通风及景向 环境等等条件 辅助或附属部分则可放在较次要的区位 朝向 采光 通风等条件可能就会差一些 并常设单独的服务入口 51 功能分区的主次关系 还应与具体的使用顺序相结合 如行政办公的传达室 医院的挂号室等 在空间性质上虽然属于次要空间 但从功能分区上看却要安排在主要的位置上 此外 分析空间的主次关系时 次要空间的安排也很重要 只有在次要空间也有妥善配置的前提下 主要空间才能充分地发挥作用 52 2 处理好 内 与 外 的关系任何一类公共建筑物中的各种使用空间 有的对外性强 直接为公众使用 有的对内性强 主要供内部工作人员使用 如内部办公 仓库及附属服务用房等 在进行空间组合时 也必须考虑这种 内 与 外 的功能分区 一般来讲 对外性强的用房 如观众厅 陈列室 营业厅 讲演厅等 人流大 应该靠近入口或直接进入 使其位置明显 便于直接对外 通常环绕交通枢纽布置 而对内性强的房间则应尽量布置在比较隐蔽的位置 以避免公共人流穿越而影响内部的工作 53 3 处理好 动 与 静 的分区关系公共建筑中一般供学习 工作 休息等主要使用部分希望有较安静的环境 而有的用房在使用中嘈杂喧闹 甚至产生机器噪声 这两部分则要求适当的隔离 如旅馆建筑中 客房部分应布置在比较安静的位置上 而公共使用部分则应布置在临近道路及距出人口较近的位置上 54 4 处理好 清 与 污 的分区关系公共建筑中某些辅助或附属用房 如厨房 锅炉房 洗衣房等 在使用过程中产生气味 烟灰 污物及垃圾 必然要影响主要使用房间 在保证必要联系的条件下 要使二者相互隔离 以免影响主要工作房间 55 布草间布草是属于客房部 棉被 床单 毛巾等棉制品通称为布草 布草间通常指美容美发行业 旅店行业 桑拿沐足按摩行业 卡拉OK歌舞厅行业 游泳场所等的用于洁净床上用品 毛巾 浴巾等 统称布草 存放的房间 56 57 58 59 三 建筑空间的人流组织于疏散空间的使用部分与辅助部分之间 主要使用部分与次要使用部分之间 辅助部分与辅助部分之间 楼上与楼下 室内与室外之间 都离不开交通联系部分 60 1 水平交通水平交通包括出入口 过厅 门厅 过道等空间 过道的空间形式是多种多样的 可以使封闭的 也可以使开敞的 可以使直线的 也可以使曲线的 61 2走道设计 走道又称为过道 走廊 凡走道一侧或两侧空旷者称为走廊 按走道的使用性质不同 可分为三种情况 A完全为交通需要而设置的走道 不允许安排作其它功能的用途 B主要为交通联系同时也兼有其它功能的走道 这时过道的宽度和面积应相应增加 C多种功能综合使用的过道 62 为了满足人的行走和紧急情况下的疏散要求 我国GBJ16 87 建筑设计防火规范 规定学校 商店 办公楼等建筑的疏散走道 楼梯 外门的各自总宽度不应低于下表的规定 63 房间门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离 m 64 2 垂直交通建筑空间的竖向组合交通联系 依托于楼梯 电梯 自动扶梯 台阶 坡道以及爬梯等竖向交通设施 其中 楼梯作为竖向交通和人员紧急疏散的主要交通设施 使用最为普遍 垂直升降电梯则多用于7层以上的多层建筑和高层建筑以及一些标准较高的低层建筑 自动扶梯常用于人流量大且使用要求高的公共建筑 台阶用于室内外高差之间和室内局部高差之间的联系 坡道则用于建筑中有无障碍交通要求的高差之间的联系 也用于多层车库中通行汽车和医疗建筑中通行担架车等 爬梯专用于使用频率低的检修梯等 65 1 楼梯A楼梯的形式与位置楼梯的形式主要有直行跑梯 平行双跑梯 三跑梯等形式 此外 还有弧形 螺旋形 剪刀式等多种形式 民用建筑楼梯的位置按其使用性质可分为主要楼梯 次要楼梯 消防楼梯等 66 B楼梯的宽度和数量楼梯的宽度和数量主要根据使用性质 使用人数和防火规范来确定 所有楼梯梯段宽度的总和应按照GBJ16 87 建筑设计防火规范 和GB50045 95 高层民用建筑设计防火规范 的最小宽度进行校核 疏散楼梯的最小净宽度 67 68 一 梯段俗称梯跑 是联系两个不同标高平台的倾斜构件 通常为板式梯段 也可以由踏步板和梯斜梁组成梁板式梯段 为了减轻疲劳 梯段的踏步步数一般不宜超过18级 但也不宜少于3级 因梯段步数太多使人连续疲劳 步数太少则不易为人察觉 二 楼梯平台按平台所处位置和标高不同 有中间平台和楼层平台之分 两楼层之间的平台称为中间平台 用来供人们行走时调节体力和改变行进方向 而与楼层地面标高齐平的平台称为楼层平台 除起着与中间平台相同的作用外 还用来分配从楼梯到达各楼层的人流 三 栏杆扶手栏杆扶手是设在梯段及平台边缘的安全保护构件 当梯段宽度不大时 可只在梯段临空面设置 当梯段宽度较大时 非临空面也应加设靠墙扶手 当梯段宽度很大时 则第73页临空面也应加设靠墙扶手 当梯段宽度很大时 则需在梯段中间加设中间扶手 69 楼梯作为建筑空间竖向联系的主要部件 其位置应明显 起到提示引导人流的作用 并要充分考虑其造型美观 人流通行顺畅 行走舒适 结构坚固 防火安全 同时还应满足施工和经济条件的要求 因此 需要合理地选择楼梯的形式 坡度 材料 构造做法 精心地处理好其细部构造 70 71 2 电梯电梯主要应用于高层建筑中 是竖向联系的最主要交通工具 例如被撞毁的美国世贸中心的两幢大厦中就有208部电梯 电梯的主要类型有乘客电梯 服务电梯 观光电梯 自动扶梯 食梯和消防电梯 消防电梯一般与客梯等工作电梯兼用 乘客电梯 为运送乘客设计的电梯 要求有完善的安全设施以及一定的轿内装饰 载货电梯 主要为运送货物而设计 通常有人伴随的电梯 医用电梯 为运送病床 担架 医用车而设计的电梯 轿厢具有长而窄的特点 72 食梯 杂物电梯又称菜梯 食梯 餐梯或杂梯 具有体积小 功能全 运送平稳 价格低廉等特点 广泛应用于餐厅食堂运送饭菜及工厂 图书馆等运送杂物 现在市场上按使用方式大体分为两种 微机控制的和PIC控制的 按照工作方式分为工作台式的和落地式的 其速度从0 4米到1 0米不等 现在为了安装方便大都使用框架式的 此种结构的具有安装方便 使用空间小 且不使用专门的井道 建筑施工电梯 建筑施工与维修用的电梯 73 74 75 杂物电梯 食梯 76 77 施工电梯 78 消防电梯是在建筑物发生火灾时供消防人员进行灭火与救援使用且具有一定功能的电梯 工作电梯在发生火灾时常常因为断电和不防烟火等而停止使用 因此设置消防电梯很有必要 其主要作用是 供消防人员携带灭火器材进入高层灭火 抢救疏散受伤或老弱病残人员 避免消防人员与疏散逃生人员在疏散楼梯上形成 对撞 既延误灭火战机 又影响人员疏散 防止消防人员通过楼梯登高时间长 消耗大 体力不够 不能保证迅速投入战斗 79 对于高层民用建筑的主体部分 楼层面积不超过1500平方米时 应设置一台消防电梯 超过1500平方米 不足4500平方米时 应设置两台消防电梯 每层面积超过4500平方米时 应设置三台消防电梯 80 81 3 扶梯自动扶梯是一种在一定方向上能大量 连续输送流动客流的装置 除了提供乘客一种既方便又舒适的上下楼层间的运输工具外 自动扶梯还可引导乘客走一些既定路线 以引导乘客和顾客游览 购物 并具有良好的装饰效果 82 自动扶梯的布置形式 单台布置 单列连续布置 单列重叠布置 平行并列布置 交叉布置 前三种布置形式 在同一时间内只能实现层楼间单向输送乘客 因此适用于客流量较小的小型商店和车站等处使用 后两种布置形式 能实现同一时间内双向输送乘客 适用于客流量较大的大型百货商场等处使用 83 84 85 86 自动人行道是一种带有循环运行的 板式或胶带式 走道 用于水平或倾斜角不大于12 输送乘客的固定电力驱动设备 具有连续工作 运输量大 水平运输距离长的特点 因此主要用于人流量大的公共场所如机场 车站和大型购物中心或超市等处的长距离水平运输 自动人行道没有像自动扶梯那样阶梯式梯级的构造 结构上相当于将梯级拉成水平或倾斜角不大于12 的自动扶梯 且较自动扶梯简单 87 自动人行道的输送长度在水平或微斜时可至500米 输送速度一般为0 5米 秒 最高不超过0 75米 秒 目前 在大型机场 楼宇之间长距离输送人流的单速自动人行道 输送距离长 跨度大 通常在100m以上 速度低 通常不超过0 75m s 输送效率不高 现在国外已有变速自动人行道 主要有两种类型 一种是具有加速功能的直线平带型自动人行道 这种变速人行道在入口端由几段速度递增和在