覆土建筑基础研究

1、荷兰代尔夫特理工大学图书馆Library Delft University of TechnologyDelft, NetherlandsMecanoo architectenPART1解题 PART2Mecanoo PART 3TUD LibraryPART4现代覆土建筑技术历史 穴居和墓穴掩土建筑、台阶建筑麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学图书馆解题左：陕北窑洞民居右：新西兰北岛民居现代覆土建筑技术历史 穴居和墓穴掩土建筑、台阶建筑左：赖特设计的雅各布住宅右：高迪设计的古埃尔领地教堂麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学图书馆解题现代覆土建筑技术释义 覆土建筑就是有土覆盖的建筑

2、空间，是地下空间的一种。 建筑的顶面是最主要、含有最多变化可能性的要素，其形态呈现出整体、巨大、连续、可达等特征。 “顶面”和“地面”概念上的区别与界限被有意识的模糊和打破，顶面、地面的连续，流动和互换带来空间的连续性，成为形态的主题。 埋入或半埋入地下的建筑对于地形以及“景观空间连续性”的融合和延续无疑是最为有效的。麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学图书馆解题现代覆土建筑技术操作大地 当地建筑顶面形态对地面的重构包括：隆起、褶皱、翻折、掀开1：威尔士国家植物园温室2：巴黎凯布兰利博物馆3：乌特勒支大学教育中心4：荷兰代尔夫特理工大学图书馆麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学图书

3、馆解题现代覆土建筑技术PART1解题 PART2Mecanoo PART 3TUD LibraryPART4现代覆土建筑技术代尔夫特理工大学图书馆，荷兰代尔夫特，荷兰（ 1993-1997） 国家遗产博物馆，阿纳姆，荷兰（ 1995-2000） 图2商业创新中心FiftyTwoDegrees ，奈梅亨，荷兰（ 2001-2006）剧院和会议中心，莱里达，西班牙（ 2005-2007）图1正义宫，西班牙科尔多瓦（ 2006-2011） 台湾表演艺术中心，高雄，台湾（ 2007-2012） 图3伯明翰图书馆，伯明翰（ 2008-2013） Projects麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学

4、图书馆解题现代覆土建筑技术Awards 香槟香槟商业女性奖 2008 RAIC奖皇家建筑学会加拿大 2007 Dedallo Minosse的可持续性 2008 荷兰建筑质量奖 2006 荷兰国际高层奖 2006Dedallo Minosse 2006 荷兰建筑奖全国文化博物馆 2003 Corus的施工奖千年图书馆代尔夫特理工大学图书馆 2000城市鹿特丹建筑质量奖 2000荷兰新住宅区Terbregge 2000 Francine Houben麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学图书馆解题现代覆土建筑技术PART1解题 PART2Mecanoo PART 3TUD LibraryPA

5、RT4现代覆土建筑技术PART3建筑流线以功能分区PART 2建筑形体分析PART1建筑周边PART4生态坡屋顶构造PART6建筑通风分析PART 7建筑供热系统PART5建筑采光分析PART 3荷兰代尔夫特理工大学图书馆 关于场地上：本案场地区位图下：巨大而造型粗野的礼堂aula 该图书馆的地段在校园内著名的公共礼堂aula的后面。aula设计于1960年代的一座巨大而造型粗野的混凝土建筑.在这样的地段里.似乎任何建筑都很难与aula取得和谐的关系. Mecanoo的方案将建筑主体设计成一个巨大的楔形，呈斜面的屋顶上满铺草皮.与aula周围经过重新设计的环境构成一个整体，巧妙地避开了与aul

6、a的任何可能的冲突。这个草坪覆盖的坡屋，同时为人们提供了一个新的散步和休息的场所.建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统避开冲突建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统眼睛在思考荷兰建筑师善于 “景观手法”的恰当使用，把建筑屋顶也当作一处roof park来设计，于是有了”眼睛在思考”的概念。为了退避aula的畸形，建筑的屋顶设计成一个巨大的楔形呈斜面12度的屋顶，然而它的外形便没有被aula压倒，高耸的椎体显得不卑不亢,增添了一份科技感。把入口设在aula的周围，方便读者进入图书馆，把需要安静的

7、办公用房布置在较为安静的东南面，避免西晒，同样也用利于物流运输.建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统立面图建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统储藏辅助用房入口抬高,使得地下多出一层空间用来储藏,同时也使读者的视野抬高.进入图书馆地下一层平面图建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统一层平面行人流线上书架一层大厅高两层。图书馆的内部空间全部是围绕着一个中心大厅

8、组织的.这个大厅容纳了出纳、检索、开架书库、期刊阅览、复印等诸多图书馆日常活动。在大厅的周围是计算机厅、书店、休息厅、办公室研究室以及卫生间等。这些房间与大厅之间多是全透明的玻璃隔断，因此整个建筑给人的印象是简明、开放。一层平面图建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统一层平面一层平面图建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统二层平面图二层平面基本都是一些辅助用房。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统三层平面由天桥把书库和圆锥阅读区联系起来,书库也

9、紧连辅助部分。三层平面图建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统四层平面图四层平面与三层平面功能及分区大致相同,天桥把书库和圆锥阅读区联系起来,书库也紧连辅助部分。值得注意的是四层平面上已经开始，屋顶的面积扩大。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统在圆锥体上开一个缺口，室外是绿草地。五层平面图建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统受到欢迎的草坡屋顶夏季休闲畅谈

10、的最佳场所冬季滑雪爱好者的天堂草坡屋顶系统分析1、降低热岛效应，减少建筑物屋顶的辐射热，降低噪音。2、净化空气，植物能吸收二氧化硫等有害气体，吸附灰尘。3、隔热防水，延长屋顶保护层的寿命。4、调节微气候，涵养水土，增加空气湿度。5、提高建筑节能性能，夏季可降低室内温度3-5,减少能源支出。6、形成生物气候缓冲带，实现人与自然的和谐共处。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统绿色屋顶对承重结构的影响 绿色屋顶屋面总荷载比普通上人屋面增加荷载成倍增加,但其对建筑结构受力影响效应增加却很小。 原因是: 1 屋面仅为建筑结构的一个组成部分,设计绿色屋顶

11、一般只对屋面板厚度和基础尺寸有更大要求，而对墙体、柱子、楼层楼板等结构构件的结构尺寸影响微小，一般只需加大柱子的钢筋配置即可。 2 该建筑为多层，层数越多，屋面荷载所占构荷载的比重越小。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统屋顶构造分析该建筑坡度在10-13度之间。这种坡度的屋面，降水排走速度相对很快，为植物生长所存的水比较少，同时排水速度的提高容易造成表面冲蚀的加剧。当坡度大于15度应考虑种植基质的防滑。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统PART4生态坡屋顶构造分析植被层 植物生长介质层

12、过滤层 蓄排水层 上层柔性防水防根层刚性防水混凝土层 屋面保温层钢筋屋面层建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统植被层由于屋面自然条件的限制、用于屋面种植的植物材料比地面使用的植物材料要严格。植物的选择要遵循：1 适地适树的原则。2 一般来说，选择长日照的浅根性小乔木以及灌木、花、草或藤类植物，不宜选用深根性、钻透性强的植物，生长快、长得高大的乔木也应慎用。3 景天类植物是屋顶绿化植物很好选择。部分多年生常绿宿根种类具有植株低矮,生长整齐，色彩亮绿，花朵繁茂，绿期长，综合抗性强；另外，其根系穿透力不强,不会对屋面防水层构成威胁;只需简单养护就可

13、以在屋顶的恶劣环境中正常生长。屋面景点设置要注意荷载不能超过建筑结构的承重能力，同时满足艺术要求。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统植被层由于屋面自然条件的限制、用于屋面种植的植物材料比地面使用的植物材料要严格。植物的选择要遵循：1 适地适树的原则。2 一般来说，选择长日照的浅根性小乔木以及灌木、花、草或藤类植物，不宜选用深根性、钻透性强的植物，生长快、长得高大的乔木也应慎用。3 景天类植物是屋顶绿化植物很好选择。（部分种类具有植株低矮,生长整齐，色彩亮绿，花朵繁茂，绿期长，综合抗性强，另外，其根系穿透力不强,不会对屋面防水层构成威胁，只需

14、简单养护就可以在屋顶的恶劣环境中正常生长。）屋面景点设置要注意荷载不能超过建筑结构的承重能力，同时满足艺术要求。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统植物生长介质层植物生长介质层为使植物生长良好，同时尽量减轻屋顶的附加荷重，种植基质一般不直接用地面沉重的自然土壤，而是选用既含各种植物生长所需元素又较轻的人工基质，如蛭石、膨胀珍珠岩、泥炭及其与轻质土的混合物等。屋顶绿化土层的最小厚度一般为30cm，高大树木的种植土层往往要达到1.5m 以上。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统草坪小灌木大灌木浅

15、根性乔木深根性乔木植物生存最小厚度15cm30cm45cm60cm90cm植物生长最小厚度30cm45cm60cm90cm150cm过滤层过滤层为了防止种植土中的小颗粒及养料随水而流失，不堵塞排水管道，采用在种植基质层下铺设过滤层的方法。常用过滤层的材料有50 mm厚粗砂、玻璃纤维布、30 mm 厚稻草等。所要达到的质量要求是，既可通畅排灌又可防止颗粒渗漏。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统蓄排水层排水层设在防水层之上、过滤层之下。作用：排除上层积水、过滤水，储存部分水分供植物生长。主要材料有陶粒、碎石、轻质骨料（厚200100 mm）或2

16、00 mm 厚砾石或50 mm 厚焦渣层。PE排水板，表面配上土工布，形成平面排水、将水排汇于雨水沟建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统柔性防水防根层防根：植物的根系对建筑的防水层和结构层有一定的破坏作用，因此在屋顶绿化中必须加入防根层，避免绿化植物对建筑的损害。柔性防水层材料：热塑性聚稀烃（TPO）防水卷材 聚氯乙烯（PVC）防水卷材建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统采用较高强度和无延伸防水材料，如防水砂浆、防水混凝土所构成的防水层。刚性防水混凝土层刚性防水层的抗结构变形能力较低，刚性防

17、水层适用于防水等级为级的屋面防水，当屋面采用多道防水层设防时，刚性防水层也可用作、级防水屋面中的一道防水层。目前较为理想的防水措施是采用刚柔并用的复合防水技术，特别是重点工程，大多采用刚柔互补复合防水措施。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统屋面保温层保温材料分为：有机保温材料：聚苯板、挤塑板、聚氨酯和酚醛板等无机保温材料：以岩棉为代表A级防火：岩棉（ROCK WOOL）B1级防火：酚醛板B级：聚苯板（EPS）、挤塑板（XPS）、聚氨酯EPS,XPS等其他的有机保温材料都必须添加大量的阻燃剂使得泡沫达到B1级。添加阻燃剂后，一旦发生火灾，阻燃

18、剂就会挥发，会产生有害气体，燃烧的可能性也是有的。保温层下一般设置隔气层。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统出水管口:绿化屋面上设置的出水管口、溢水管口等各种管道的排水口,是屋面排水集中的地方,必须保证雨水能迅速排走。要把水落口杯设置在标高最低处管口周围500 mm。范围内坡度不应小于5 %。设置钢丝网片或采用不锈钢钢丝网做成凸球状包住管口。一定要注意防水层要贴入杯口内不小于50mm。管口周围应堆设砂石、卵石等粗细骨料滤水层,以防止种植土和有机介质流失并避免杂质、杂物阻塞管道和污染环境。屋面构造细部建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态

19、坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统檐口泛水:泛水处要用砂浆找平并抹出转角,转角处应做成50 mm 50 mm 斜角或半径50 mm 的圆弧角,上口距顶端用墙面收头扣板将防水材料固定在侧墙上,接头用聚氨酯等密封材料封实。切不可只用水泥砂浆涂抹一下或简单铺一层油毡地方法。屋面构造细部建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统伸出屋面的管道:管道上防水层收头处应用水泥砂浆窝高,使水流不流经该节点,用聚氨酯等密封材料封严,并用混凝土压边。屋面构造细部建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统侧墙垂直

20、收口:坡屋顶宜选择排水能力较弱蓄水能力强的规格。铺设蓄排 水 板 时 , 边 的 搭 接 不 应 小 于150mm。并向建筑侧墙面延伸,无纺布顶端包转,比植被层的上沿高度低20 mm。距顶端100 mm 处用1 000 钢钉或用墙面收头扣板将排水板固定在侧墙上,聚氨酯等密封材料封边口。屋面构造细部建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统不论是斜坡地或是平坦地，天然采光和向外观景问题都可采用设置中庭的方法解决。如果覆土建筑是多层的，为了使阳光能照到庭院的地上，中

21、庭就要深一些、宽阔一些，使人能有看到室外的感觉。中庭采光风车故乡 图书馆是一个对风速要求严格的场所该图书馆是一座非常简洁紧凑的建筑。这种平面布局和结构设计上的紧凑有生态环境上的意义。但是封闭的玻璃屋顶和草坪的结合也造成了问题。建筑需要一个能享受充足的自然的透明和开放的内部空间。为此目的,建筑的立面实际上是在拾高的草被和地面之间敞开的，缝隙上不得不全部安装玻璃。建筑采用了能对气候作出反应的幕墙系统来完成这一立面。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统幕墙系统 这些幕墙实际上包括两层玻璃幕:外层由中空玻璃构成。内层是可推拉开启的强化玻璃，中间是一个

22、140mm厚的、带遮阳幕的空气层。气流自每层楼板处出来.并在每层空间上部收回。外立面上的可开启窗都较小。以尽量减少对空气层中气流的干扰。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统烟囱效应 另外，室内产生的热量使室内外产生大气压，室内的热气就皆由圆锥体的缝隙排出，形成室内外形成对流。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统地源热泵系统 除了草皮屋顶、生态幕墙以外，建筑还采用了其他的生态技术。玻离建筑最大的问题是夏天易

23、过热而冬天易变冷。为此，图书馆设立了地源热泵系统。 在图书馆地下设置了一层用于冷储存的沙子，上下用两层粘土密封。两根管子相距60米埋在沙中。这两个水相位于地面以下45M一70M处。冬天，比较温暖的地下水被抽上来在建筑中循环之后，从另一根管子回到地下.夏天，则正好相反。地源热泵系统 整个系统分为两个部分：地源热泵主系统部分、围护结构部分。地源热泵空调系统是一种水冷式的供热 /供冷系统。系统由循环水泵、地埋管、室内地板及顶部盘管、分 /集水箱等组成,形成一个封闭的循环系统(图 1)。围护结构部分由幕墙采光部分、幕墙非采光部分、屋面系统、外遮阳系统等组成。建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡

24、屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统地源热泵系统优势分析 (1)地源热泵系统能充分利用蕴藏于土壤和湖泊中的巨大能量，循环再生，实现对建筑物的供暖和制冷，因而运行费用较低。(2)地源热泵比风冷热泵节能 40%，比电暖节能 70%，比燃气炉效率节48%。(3)地源热泵系统运动部件要比常规系统少,因而减少维护,系统安装在室内,不暴露在风雨中,也可免遭损坏,更加可靠,延长寿命。(4)地源热泵在运行中无需燃烧,因此不会产生有毒气体,也不会发生爆炸。(5)由于地源热泵系统的供冷、供热更为平稳,降低了停、开机的频率和空气过热和过冷的峰值。这种系统更容易适合供冷、供热负荷的分区。(6)地源热泵的地下埋

25、管选用聚乙烯塑料管,寿命可达50年。(7)一年四季任何时间都可以保持恒温状态,达到“亚舒适”环境。(8)提供新风,保证室内空气新鲜。(9)设计简单灵活,安装快速。地源热泵系统相对于风冷热泵系统节省50%建筑周边建筑流线以功能分区建筑形体分析生态坡屋顶构造建筑采光分析建筑通风分析建筑供热系统PART1解题 PART2Mecanoo PART 3TUD LibraryPART4现代覆土建筑技术生态屋顶 种植层 Vegetation grow 土壤层 Nutirtion 蓄水毡 Fleece backing PVC/TPO 阻根防水卷材 排水板和过滤布Drainage board and Filte

26、rcloth 保温板 （可选）Insulation board (XPS/EPS/PU/Rock wool) 隔汽层 Vapor barrier 砼屋面 Concrete roof麦肯诺建筑师设计事务所荷兰代尔夫特理工大学图书馆解题现代覆土建筑技术生态屋顶植物种植层 Vegetation layer 防滑毯 Non-slip carpet PVC过滤板 PVC Filter plate 种植营养土 Nutirtion 防滑格 Non-slip grid 蓄排水毡The layer and the fifth floor in line with together in the factory改性PVC/TPO阻根防水卷材 E-PVC/TPO root-resistance waterproof membrane卷材固定件 Membrance Fastener 保温板固定件 Insulation board fasten 保温板(XPS/EPS/PU/Rock wool) Insulation board 雨水斗 Rainwater outlet (12)隔汽层 Vapor barrier (13)轻钢屋面 Steel Deck Roof (14) 改性PVC/TPO自黏阻根防水卷材 E-PVC/TPO root-resistan