第三章陇东学院.ppt

3建筑剖面设计,要求和说明一、熟悉建筑物各部分高度的取定二、掌握建筑剖面设计的方法及建筑空间的竖向组合与利用。1、建筑剖面图表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。,2、剖面设计的任务分析建筑物各部分应有的高度、层数、建筑空间的组合和利用；分析建筑剖面中的结构、构造关系等。3、剖面设计的内容确定房间的形状、尺寸及比例关系。,确定房屋的层数和各部分的标高（如室内地坪、楼梯、檐口等的标高）。解决天然采光、自然通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案。选择主体结构与围护结构方案。进行房屋竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。,4、剖面设计应与平面设计相结合，才能确定（如图3-1）：房间的分层安排各层面积房屋层数不同高度的竖向组合楼梯层高和进深尺寸,图3-1,3.1房间的剖面形状,房间的剖面形状分为矩形和非矩形：矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，能够获得简洁而有完整的体型，同时结构简单、施工方便。被广泛采用。非矩形剖面相对来说，结构复杂，不利于竖向空间的组合，并且施工难度较大。常用于有特殊要求的房间。如阶梯教室、影剧院的观众厅、体育馆等。,影响房间剖面形状的因素：使用要求的影响结构、材料和施工的影响采光、通风要求的影响3.1.1使用要求比如视线、音质等方面的要求。,视线比如影剧院的观众厅、教学楼中的阶梯教室等。这类房间除了平面形状、大小满足一定的视距、视角要求外，地面还应有一定的坡度，以保证良好的视觉要求，达到舒适、无遮挡的看请对象的效果。影响地面升起坡度的因素有：设计视点的选择、座位排列方式、排距、视线升高值C等。,设计视点：按设计要求所能看到的极限位置，是视线设计的主要依据。设计视点的选择是否合理是衡量视觉质量好坏的重要标准，直接影响到地面升起的坡度和经济性。设计视点愈低，视野范围愈大，单房间地面升起坡度愈大；相反，设计视点愈高，视野范围愈小，地面升起坡度就愈平缓。,一般来说，观察对象低于人的眼睛时，地面起坡大，反之则起坡小。各类建筑由于功能不同，观看对象性质不同，设计视点的选择也不一致。一般，电影院在银幕底边的中点，体育馆在篮球场边线或边线上空300500处，教室在黑板底边中点等等。,图3-2设计视点与地面坡度的关系,图3-3电影院观众厅的视线质量示意,图3-3,视线升高值C：后排与前排的视线升高差。C的确定与人眼到头顶的高度和视觉标准有关，一般定为120mm（座位错位排列时，C取60mm）。一般情况下，当地面坡度大于1：6时应做成台阶形。音质比如剧院、电影院、会堂等建筑，为了,保证大厅内声场分布均匀，防止出现空白区、回声和聚焦等现象，在剖面设计中要注意顶棚、墙面和地面的处理。地面：对于剧院、电影院、会堂等，声学上的要求和视线上的要求是一致的，按视线设计的地面一般都能满足声学要求。即地面要逐渐升高。如西峰剧院。顶棚：顶棚的形状应使大厅各座位都能获得均匀的反射声，并能加强声压不足的部位。,一般来说，凹面易产生聚焦，声场分布不均匀，凸面是声扩散面，不会产生聚焦，声场分布均匀。因此，对于剧院、电影院、会堂等大型建筑的大厅，地面应逐渐升高，有一定的坡度；墙面、顶棚应避免采用凹曲面或拱顶。,图3-4,3.1.2结构、材料和施工的影响一般情况下，宜选用矩形剖面形状，即使有特殊要求的房间，在满足使用要求的前提下，也宜先考虑采用矩形剖面。因为矩形剖面形状规整、简洁、有利于梁板式结构布置，同时施工也较简单。不同的结构类型、材料、施工技术水平对房间的剖面形状起着一定的影响。,3.1.3采光、通风的要求一般进深不大的房间，采用侧窗采光和通风基本能满足室内卫生要求。当房间进深较大，侧窗不能满足要求时，常常需要设置各种形式的天窗，这样就形成了各种不同的剖面形状。有的在操作过程中散发出大量蒸汽、油烟的房间，比如厨房等，一般在顶部设置排气窗以加速排除油烟等有害气体。因此，不同的采光、通风方式就会形成不同的剖面形状。,图3-5不同采光方式对剖面形状的影响,图3-6设顶部排气窗的厨房剖面形状,3.2房屋各部分高度的确定,3.2.1房间的净高和层高房屋剖面设计，首先需要确定室内净高，图3-7。层高：是指该层楼地面到上一层楼面之间的垂直距离。净高：指楼地面到结构层（梁、板）底面或顶棚下表面之间的垂直距离。,图3-7房间的净高（H1）与层高（H2）,房间高度的确定主要考虑以下几个方面的问题：3.2.1.1人体活动及家具设备的要求房间的净高与人体活动尺度有很大关系。一般情况下，室内最小净高应使人举手不接触到顶棚为宜。因此，房间净高应不低于2.20m。房间的使用人数不同、面积大小不同，对净高的要求也不同。人数少，面积小，净高低一些。,房间的净高和层高与房间的家具设备以及人们使用家具设备所需的必要空间有直接关系。比如设有双层床的宿舍净高（层高）不应低于3.0m（3.20m）。而设单层床的净高（层高）不应低于2.50m（2.70m）。手术室中无影灯的安装高度一般为33.20m等。,3.2.1.2采光、通风要求窗户在剖面中的高低影响室内光线的强弱和照度的均匀，房间光线的照射深度，主要靠侧窗的高度来解决。进深越大，要求侧窗上沿位置越高，相应的房间净高也越高。单侧采光，窗户上沿离地的高度进深的一半。双侧采光，窗户上沿离地的高度进深的1/4。,图3-8学校教室的采光方式,房间内的通风要求，室内进出风口在剖面上的高低位置，也对房间净高有一定影响。除此之外，容纳人数较多的公共建筑的房间净高也受房间容纳人数、面积大小及气容量标准的影响。3.2.1.3结构高度及其布置方式的影响,层高等于净高加楼板层（或屋顶结构层）的高度。因此，在满足房间净高要求的前提下，其层高尺寸随结构层的高度而变化。结构层越高，层高越大；结构层高度小，则层高相应也小。,砖混结构：钢筋混凝土梁的高度为跨度的1/12，若梁太高，则用花篮梁可相应降低层高。,图3-9梁板的搭接方式对房间净高的影响,坡屋顶建筑的屋顶空间高，不做吊顶时可以充分利用屋顶空间，房间高度可较平屋顶低。比如，利用坡屋顶空间内做卧室、起居室时，只要满足室内净高低于2.10m的面积不超过1/2就可以了。,3.2.1.4建筑经济效果层高是影响建筑造价的一个重要因素。所以，在满足卫生和使用要求的前提下，适当降低房间的层高，从而降低整个房屋的高度，对于减轻建筑物的自重，改善结构受力情况，节省投资和用地等都有很大的意义。例如，住宅层高每降低100mm，可节省投资1%；由于减少间距，节约用地2%。,3.2.1.5室内空间比例房间高度的确定，好还应注意房间的高宽比例，要给人以适宜的空间感觉。房间高低与面积大小有关。一般来说，面积大的房间高度要高一些，面积小的房间则可适当降低。同时，不同的比例尺度往往能得出不同的心理效果，高而窄的空间容易使人产,生兴奋、激昂、向上的情绪，具有严肃感；宽而矮的空间则使人感觉宁静、亲切、开阔。但比例得适当，过高过窄则使人感到拘谨，相反，过宽过矮则又使人感到压抑。因此，在确定房屋净高时，要具有空间观念，既要满足卫生条件和使用要求，又要认真分析人们对空间在视觉上、精神上的要求。,处理空间比例时，在不增加房间高度的情况下，可以采用以下手法来获得满意的空间效果：、利用窗户的处理来调节空间的比例感。细而长的窗户使人感觉房间高一些，宽而扁的窗户则使房间显得低一些。如图3-9。、运用以低衬高的对比手法，将次要房间的顶棚降低，从而使主要空间显得更高大，次要空间则感到亲切宜人。,图3-10窗户比例不同，房间高度感觉不同,3.2.2窗台高度窗台高度主要根据室内的使用要求、人体尺度、家具、设备尺寸及通风要求确定。一般取9001000mm。但对于有特殊要求的房间，比如陈列室，为了消除和减少眩光，应避免陈列品靠近窗台布置。一般将窗台高度增加到2.5m以上，以保证保护角大于14度。厕所、浴室窗台一般取1800mm左右。,托儿所、幼儿园窗台应较一般民用建筑低一些，一般取600700mm。除此之外，一些公共建筑的房间，如餐厅、休息厅、娱乐活动场所，以及疗养院建筑和旅游建筑，为了室内阳光充足和便于观赏室外景色，常常将窗台做得很低，甚至采用落地窗。但是，必须注意，当窗台高度小于800时，必须有安全防护措施。,3.2.3室内外地面高差为了防止室外雨水流入室内，并防止墙体受潮，一般民用建筑通常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外地面形成一定的高差，该高差的确定因素一般有以下几点：、室内外联系方便。一般住宅、商店及医院等建筑以室外踏步的级数不超过四级（高差不大于600mm）为好。而仓库等类建筑为方便运输，常做坡道，高差不超过300mm为宜。,、防水、防潮要求。一般应为300mm或300mm以上、地形及环境条件。、建筑物性格特征。一般民用建筑如住宅、学校、旅馆、办公楼等建筑的室内外高差不宜过大。相反，纪念性建筑常常采用增大室内外高差的办法来增强严肃、庄重、雄伟的气氛。如展览馆、审判大厅等。,底层地坪的标高,建筑设计取底层室内地坪相对标高为+0.000（是由设计人员根据绝对标高假定的一个相对标高），低于底层地坪为负值，高于底层地坪为正值，逐层累加。对于易于积水的地方，如阳台、浴厕、厨房等地坪标高应稍低一些，约2050mm，以免溢水。,3.3房屋的层数,房屋层数的确定确定建筑层数要考虑的主要因素是：房屋使用性质、要求，建筑结构和施工材料要求，基地环境和城市规划的要求以及建筑防火和社会经济条件限制等。,3.3.1使用要求住宅、办公楼、旅馆等建筑，使用人数不多、室内空间高度较低，多由若干面积不大的房间组成，即使是灵活分隔的大空间办公室，其空间高度、房间荷载也不大。因此，这一类建筑可采用多层和高层，利用楼梯、电梯作为垂直交通工具。,对于幼儿园、托儿所等建筑，要考虑儿童的生理特点和安全，同时为方便室内与室外活动场所的联系，其层数不应超过三层（一、二级耐火等级，三级耐火等级时不应超过二层）。医院门诊部为方便病人就诊，层数也不宜超过三层（三级耐火等级时不应超过二层）。体育馆、影剧院等公共建筑都具有面积和高度较大的房间，人流集中，为迅速而安全的进行疏散，宜建成低层。,3.3.2建筑结构、材料和施工的要求建筑结构类型和材料是决定房屋层数的基本因素。如一般的砖混结构建筑是以墙或柱承重的梁板结构体系，墙体材料多采用砖或砌块，自重大，整体性差，墙体厚度随层数的增加，下部墙体愈来愈厚，既费材料又减少了有效的使用空间。因此，砖混结构的建筑一般为16层。常用于一般大量性民用建筑，如住宅、宿舍、中小型办公楼、中小学教学楼等。,多层和高层建筑，可采用梁柱承重的框架结构、剪力墙结构或框架剪力墙结构等结构体系，如图3-11。空间结构体系，如薄壳、网架、悬索等则使用于低层大跨度建筑。如影剧院、体育馆、食堂等。结构类型不同，所用材料也不同，房屋层数的确定也有所区别。确定层数除了受结构类型的影响外，建筑施工条件、起重设备、吊装能力以及施工方法等均对层数有所影响。,图3-11高层建筑结构体系,3.3.3建筑基地环境与城市规划的要求房屋的层数与所在地段的大小、高低起伏变化有关。如在相同建筑面积的条件下，基地范围小，底层占地面积也小，相应层数就多一些；地形变化陡，从减少土石方、布置灵活考虑，建筑物的长度、进深不宜过大，从而建筑物的层数也可相应增加。,此外，确定房屋的层数也与建筑设计的其它部分一样，不能脱离一定的环境条件。特别是位于城市街道两侧、广场周围、风景园林区等，必须重视建筑与环境的关系，做到与周围建筑物、道路、绿化等协调一致。同时要符合各地区城市规划部门对整个城市面貌的统一要求。风景园林区与街道环境特点不同，应以自然环境为主，充分借助大自然的美来丰富建筑空间，并通过建筑处理使风景更加增色，因此宜采用小巧、低层的建筑群，避免采用多层和高层形成形成喧宾夺主的效果。如苏州怡园。,3.3.4建筑防火要求按照建筑设计防火规范的规定，建筑物层数应根据不同建筑的耐火等级来决定。如一、二级的民用建筑物，原则上层数不受限制（医院、幼儿园、托儿所等除外）；三级的民用建筑物，允许层数为15层。,3.4建筑空间的组合与利用,建筑空间组合就是根据内部使用要求，结合基地环境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。空间组合包括水平方向及垂直方向的组合关系，前者除了反映功能关系外，还反映出结构关系以及空间的艺术构思，而剖面的空间关系也在一定程度上反映出平面关系，因而将两方面结合起来就成为一个完整的空间概念。,这里着重从垂直方向考虑各种高度房间的空间组合，楼梯在剖面的位置，以及建筑空间的利用等问题。3.4.1建筑空间的组合在进行建筑空间组合时，应根据使用性质和使用特点将各房间进行合理的垂直分区，做到分区明确、使用方便、流线清晰、合理利用空间，同时注意结构合理，设备管线集中。不同空间类型的建筑应采用不同的组合方式。,直观的讲有单层、多层和高层组合方式单层单层剖面便于人流或物流和室外直接联系，适应于覆盖面积及跨度较大的结构布置，一些顶部需要采光和通风的房屋，也采用单层剖面组合方式。缺点：用地不经济，道路和室外管线设施也增加，如图3-12。,图3-12单层剖面组合示意,多层和高层室内交通联系比较紧凑，适应于较多相同高度房间的组合，垂直交通通过楼梯联系。应注意上下墙、柱等承重构件的对应关系，以及各层之间相对的面积分配，如图3-13、14。,图3-13多层剖面组合示意,图3-14高层剖面组合实例,在多高层组合方式中，具体采用以下几种组合方式。3.4.1.1重复小空间的组合这类空间特点：大小、高度相等或相近，在一幢建筑内房间的数量较多，功能要求各房间应相对独立。组合方式：走道式或单元式，如住宅、学校等。,组合方法：将高度相同、使用性质相近的房间组合在同一层上，以楼梯或电梯将各垂直排列的空间联系起来。特点：空间大小、高度相等，宜统一各层楼地面标高、简化结构。,而有的建筑由于使用要求或房间大小不同，会出现高低差别，这时应将高度不同的房间分别集中布置，采用不同的层高，然后将它们之间用楼梯、踏步或坡道联系起来，如图3-15。特点：可以根据使用要求或房间大小不同，合理组合空间，达到节约空间、降低造价的效果。,图3-15,3.4.1.2大小、高低相差悬殊的空间组合从以下三方面来考虑组合。、以大空间为主穿插布置小空间有的建筑如影剧院、体育馆等，虽然有很多个空间，但其中有一个空间是建筑的主要功能空间（观众厅、比赛厅），其面积和高度都比其它房间大得多。,因此，这类建筑的空间组合常以大空间为中心，在其周围布置小空间，或将小空间布置在大厅看台下面，充分利用看台下面的结构空间，如图3-16。但应注意处理好辅助空间的采光、通风以及运动员、工作员的人流交通问题。特点:既能充分利用空间，又利于大空间的保温，如天津市体育馆。,图3-16一体育馆剖面中不同高度房间的组合,图3-16,、以小空间为主灵活布置大空间相反有些建筑，如教学楼、办公楼、商住楼等，大部分是由小房间构成的，但由于功能要求，还需要布置少量大空间。因此，这类建筑的空间组合，常以小空间为主形成主体，将大空间附建于主体建筑旁，或将大小空间上下叠合起来，分别将大空间布置在顶层或一、二层。,特点：大空间不会受层高与结构的限制。、综合性空间组合有的建筑由于满足多种功能的要求，常由若干大小、高低不同的空间组合起来形成多种空间的组合形式。如文化宫、图书馆建筑，不能局限于一种方式，必须根据使用要求，采用与之相适应的多种组合方式，如湖南大学图书馆。,3.4.1.3错层式空间组合（跃层）当建筑物内部出现高低差，或由于地形的变化使房屋几部分空间的楼地面出现高低错落现象时，可以采用错层的方式使空间取得和谐统一。具体处理方式如下:,以踏步或楼梯联系各层楼地面以解决错层高差。有的公共建筑，如教学楼、办公楼、旅馆等主要使用房间空间高度并不高，但为了丰富门厅空间变化并得到合适的空间比例，常将门厅地面降低。这种处理高差不大，可以借助少量踏步来联系内部空间。当组成建筑物的两部分空间高差较大，或由于地形起伏变化，使房屋几部分之间楼地面高低错落时，常利用楼梯间来解决错层高差。,特点：能较好的结合地形，灵活地解决纵横向的错层高差。以室外台阶解决错层高差这种方式常用于单元式组合中，每一单元均通过室外台阶到达楼梯间，如图3-17。特点:错层方式较自由，可以随地形变化相应灵活地进行错落。跃层剖面的组合方式主要用于住宅，可节约公共交通面积，各住户之间干扰少，通风条件好，但结构布置和施工等比较复杂，如图3-18。,图3-17以室外台阶解决错层高差的住宅,图3-18跃层的内外廊住宅,3.4.1.4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，如图3-19。这种建筑形式如果用