第三章 建筑剖面设计

,第三章建筑剖面设计,内容提要本章主要论述了建筑剖面设计的一般原理及方法，包括房间剖面形状的确定，房间层高及各部分标高的确定，以及建筑空间的组合与利用。,第一节,房间的平面常采用什么形状,？,在民用建筑中，当房间数量多，并且使用功能对平面形状无特殊要求时，常采用矩形。矩形平面体型简单、墙体平直，便于家具、设备的布置，充分利用室内有效面积，有较大灵活性。结构布置和预制构件的选用较易解决，施工方便。矩形平面的开间、进深便于统一，有利于平面的组合。,回顾复习（第二章第一节）,如何确定房间的剖面形状,（一）根据房间的使用功能要求（二）满足采光、通风要求（三）结合结构、施工等技术条件和经济条件（四）考虑空间艺术效果,一、如何确定房间的剖面形状,（一）根据房间的使用功能要求一般为矩形满足功能要求，构造简单，施工方便，造价低如住宅、办公室、普通教室、旅馆、商店等,一、如何确定房间的剖面形状,有特殊功能要求的房间如阶梯教室、影剧院的观众厅、体育馆的比赛厅，要求有良好的视听质量，这种房间的剖面形状一般为非矩形。,7,体育场馆观众席地面的升起应使观众的视线不受遮挡,1、视线要求确定地面的形式视线质量好即要求能够舒适、无遮挡的看清对象室内地面要按一定坡度升起。,地面升起坡度的影响因素包括：设计视点的位置高低视线升高值的大小座位排列方式的选择第一排座位的位置排距的大小,为什么阶梯教室和体育馆比赛厅的地面升起坡度不同？,按设计要求所能看到的极限位置。设计视点以上是可见范围，以下是不可见范围，以此作为视线设计的依据。一般选择在最不利的位置,设计视点,阶梯教室电影院放映厅剧院观众厅体育馆比赛厅,篮球场边线或边线上空不超过500mm处,舞台面中心台面处或台面上方不超过300mm处,银幕底边中点,黑板底边,？,山东大学体育馆设计视点手球场外边线外一米,设计视点越低视野越大地面升起坡度越大,视线升高值,设计视点与人眼连线称为设计视线。后排人的设计视线与前排人的头顶相切或超过时，与前排人眼之间的距离称为视线升高值。,北京奥林匹克篮球馆,对位排列,错位排列,座位排列方式,座位排列方式,对位排列：后排人的视线擦过前排人头顶而过,错位排列：后排人的视线擦过隔排人头顶而过,对位排列：后排人的视线擦过前排人头顶而过间隔1个排距，升高120mm，坡度大,错位排列：后排人的视线擦过隔排人头顶而过间隔2个排距，升高120mm，坡度小,地面起坡形式有曲线形、直线形、折线形和阶梯形。坡度大于1:6时，地面做成阶梯形,2、音质要求确定顶棚的形式音响效果好即保证室内声场分布均匀，避免出现空白区，回声，聚焦现象为有效利用声能，加强直达声，地面应逐步升高，与视线要求一致。,顶棚是室内声音的主要反射面顶棚形状应使各个座位都能获得均匀的反射声，并加强声压不足的部位。凹面易产生聚焦，造成声场分布不均匀；凸面是扩散面，不会产生聚焦。,（a）：内凹，使声音聚焦，局部点声音大（b）：平直，反射声均匀（c）：聚焦在楼座前，反射不均匀（d）：反射均匀,顶棚的形状应尽量避免采用凹曲面，否则，应加大凹曲面的曲率半径，使声音的聚焦点不在观众座位区,部分单层建筑或顶层跨度较大的房间在采光方面有特殊要求的房间开设天窗，剖面形状独特。,（二）满足室内的采光、通风要求,锯齿形天窗采光效率比矩形天窗高。窗开启时，能兼起通风的作用。天窗窗口常采用北向或接近北向，阳光不会直射入室内，室内光线均匀稳定。锯齿形天窗多适用于要求光线稳定和需要调节温湿度的厂房，如纺织厂、印染厂、精密仪器制造车间等。,知识拓展,23,纺织厂（设北向锯齿形天窗）,设置排气窗（气楼），剖面形状独特。风压与热压共同作用下组织通风,（三）结构、施工等技术经济方面的要求,优先考虑采用矩形剖面大跨度房间空间结构具有结构特点的剖面形状,中国农业大学体育馆比赛厅,工程实例,中国农业大学体育馆比赛厅采用了门式钢架结构，形成了高低错落的造型，并充分利用了屋面的造型特征，形成了效果极佳的自然采光和通风效果。按照太阳的运行规律，在场馆顶部安装了400多个高低错落分层排列的玻璃窗，从而使自然光可以通过层次分明的顶部充分“照”入场馆内,馆内的亮度却足以让人进行日常锻炼。,27,日本代代木体育馆由主馆（游泳馆）和附馆（篮球馆）组成,日本代代木体育馆主馆游泳（跳水）馆,（四）特定的艺术构思,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，使其剖面形状富于变化,如何确定房间的剖面形状（一）房间的使用要求（二）室内的采光和通风要求（三）结构、施工等技术经济方面的要求（四）室内装饰要求,总结,思考题,结合课程设计任务书的要求，思考一下，在我们即将设计的中学教学楼中，各种房间的剖面形状如何设计？,31,二、建筑各部分高度确定,32,二、建筑各部分高度确定（一）房间的净高和层高,净高：从楼、地面面层(完成面)至吊顶或楼盖、屋盖或下悬构件底面之间的有效使用空间的垂直距离。,33,顶层的层高计算有几种情况当为平屋面时，因屋面有保温隔热层和防水层等，其厚度变化较大，不便确定，故以该层楼面面层(完成面)至屋面结构面层的垂直距离来计算。当为坡顶时，则以坡向低处的结构面层与外墙外皮延长线的交点作为计算点。平屋面有结构找坡时，以坡向最低点计算。,层高：建筑物各层之间以楼、地面面层(完成面)计算的垂直距离，屋顶层由该层楼面面层(完成面)至平屋面的结构面层或至坡顶的结构面层与外墙外皮延长线的交点计算的垂直距离。,层高不超过3.6m时，应以1M为模数层高超过3.6m时，应以3M为模数,34,35,考虑因素室内使用活动特点、家具设备配置的要求采光、通风等环境卫生要求室内空间比例的要求结构类型和构造的要求经济要求,36,室内使用活动特点、家具设备配置的要求,人数面积增加活动尺度、换气量净高增加,为保证人们正常活动，一般最小净高应以伸手不接触顶棚为宜。即不小于2.2m,住宅普通住宅层高不宜高于2.8m卧室、起居室净高不应低于2.4m厨房、卫生间净高不应低于2.2m,宿舍单层床层高不应大于2.8m；净高不应低于2.5m双层床层高不应大于3.3m；净高不应低于3.0m,教室小学净高不应低于3.0m初中净高不应低于3.05m合班净高不应低2.2m,营业厅底层层高4.2m6.0m,二层以上层高3.6m5.1m,人数面积,高度,37,38,设备设置的要求,常见设备灯具空调管道消防等,特殊设备观演厅声光设备,舞台吊景设备,医疗照明与器械设备,影响房间高度,图3-11,图中所展示的电信、电线桥架、消防喷淋水管以及照明电路都占据了相应的建筑空间，影响某些室内空间的净高。,双层床（中学宿舍）净高不宜低于3.1m,39,40,采光、通风等环境卫生要求,照度及其均匀度,平面中窗的大小和位置,剖面中窗的高度（侧窗上沿）,进深大,侧窗上沿高,净高高,单侧采光窗上沿离地1/2进深双侧采光窗上沿离地1/4进深,为避免房间顶部暗角，窗上沿到顶棚底面距离，应尽可能小，但应留有构件的必要尺寸。,41,组织通风,进出风口位置影响净高,利用气压差，组织穿堂风（墙上开高窗、门上设亮子）,42,3.室内空间比例的要求,空间比例,精神感受,宽而过低压抑,窄而过高拘谨,房间高宽比宜为1:11:3,一般情况下，面积大的房间宜相应高一些，面积小的房间可适当低一些，以给人正常的空间观感。,大而高庄严、博大、宏伟,小而低亲切、宁静,宽而低开阔,窄而高兴奋、激昂,43,44,高大的宫殿式宴会厅显得豪华却不亲切,空间尺度与视觉感受,45,46,空间尺度与视觉感受,居住空间的尺度宜人,47,图3-13,48,4.结构类型和构造的要求,层高净高楼板层所占高度,楼板结构层的高度楼面、顶棚构造层厚度,梁板式结构（板搁置在梁上）梁下凸多结构层厚度增加为保证净高符合要求，层高应增加,板式结构,桁架、网架吊顶构造层厚度加大层高加大,花篮梁与矩形梁比较，相同层高的情况下，梁下凸较少，净高增加,49,5.经济要求,在满足卫生、使用要求的前提下，适当降低层高，对减轻自重、节省投资、用地都大有好处。,50,（二）窗台高度,设有高侧窗的陈列室2.5m厕所、浴室1.8m托儿所、幼儿园600mm,景区建筑低窗台、落地窗,51,防水防潮要求：防止雨水回流、墙身受潮，一般300mm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，加大室内外高差，增强严肃庄重、雄伟的气氛。,（三）门的高度门洞口高度3M门净高2m无亮子门高2.1m，2.4m有亮子门高2.4m,2.7m（四）室内外地面高差内外联系方便：一般民用建筑600mm（踏步4步）仓库300mm（坡道）,52,53,第二节建筑物的层数确定,一、使用功能要求对外联系密切且使用对象为儿童、老人、病人的建筑，层数不宜太多。幼儿园、托儿所不应超层小学教学楼不应超层中学教学楼不应超层疗养院不宜超4层使用人数很多，以大空间为主体的建筑（影剧院、体育馆），宜采用低层。使用人数不多，以小空间为主体的建筑（办公楼、住宅、旅馆），建筑物的使用要求对层数没有严格控制。,54,二、城市规划、基地环境影响,三、材料、结构等技术条件砖混结构普通砖，最小墙厚240,抗震设防烈度o，层数，高度21框架、框剪、筒体多层、高层空间结构低层大跨四、防火要求耐火等级为三级的一般民用建筑，层数耐火等级为四级的一般民用建筑，层数五、经济条件砖混住宅，56层比较经济,55,56,建筑剖面组合就是根据内部使用的要求，结合基地环境条件等条件将各种不同形状、大小、高低的空间组合起来，使之成为使用方便、结构合理、体型简洁完美的整体。空间组合包括水平、垂直方向的组合关系，前者除反映功能关系外，还反映出结构关系以及空间的艺术构思。而剖面的空间关系是在平面组合的基础上，根据建筑物各部分在空间上的功能使用关系，结合结构、设备、经济、美观要求，将使用空间沿高度方向按一定的形式合理组合在一起。因而将两方面结合起来，就成为一个完整的空间概念。,第三节建筑剖面组合和建筑空间利用,57,一、建筑剖面组合,（一）单层便于和室外直接联系适宜大跨度，顶部采光通风用地很不经济等高组合不等高组合按实际所需，不同高度屋顶夹层组合,58,59,60,体育馆观众席升起部分下面的空间被用来做出入口及休息厅等辅助空间,61,体育馆观众席升起部分下面的空间被用来做出入口及休息厅等辅助空间,（二）多层和高层剖面组合方式,多层剖面组合方式的室内交通联系比较紧凑，适应于有较多相同高度房间的组合，垂直交通通过楼梯联系。这种组合方式应注意上下层墙、柱等承重构件的对应关系。许多单元式平面住宅和走廊式平面学校、宿舍、办公、医院等房屋的剖面，多采用多层剖面组合方式。,63,高度相同、使用相近的房间组合在同一层高度相差不大、联系密切的房间调整高差统一高度组合高度相差较大不同楼层，层高不同（旅馆:一、二层、顶层；标准层；设备层）需要组合在同一层采用不同的层高,错层（注意解决高差）设在顶层，端部，单设,图3-21中学教学楼,64,高度相同或相近的房间、使用关系也较密切时，考虑到房屋结构构造的合理和施工方便等因素，在满足室内功能要求的前提下，可以适当调整房间之间的高差，统一房间的高度。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。,65,66,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。,67,68,有时由于城市用地紧张、规模布局等因素制约，也采用高层剖面组合方式。这种组合方式容积率高，有利于室外辅助设施和绿化等布置，但垂直交通主要靠电梯联系，管道、设备等设施较复杂，使其费用较高。主要适用于住宅、办公、旅馆等建筑。,69,叠加组合每层只有一个层高合理安排各层平面相对位置经常使用、人流量大、对外联系密切不经常使用、人流量小、供内部使用结构及设备管线布置合理错层组合同层平面中的几部分层高不同，楼地面有高差,错层高差的解决,室外台阶（图3-27）,楼梯（图3-26）,踏步（图3-25）,70,错层和跃层式剖面组合方式,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。,71,用楼