总平面布置与场地设计

1、第5章 总平面布置与场地设计【教学目的】通过本章学习，了解建筑总平面布置与场地设计的基础知识，掌握建筑总平面布置尤其是建筑间距的计算方法，了解在山地建筑布局的设计方法。【教学要求】通过本章的学习，学生能够： 1. 了解场地设计的基础知识和设计要求。2. 掌握总平面设计中建筑间距的影响因素和计算方法。3. 掌握建筑朝向的选择。4. 熟悉场地设计的常用数据，了解技术经济指标【学习重点与难点】本章重点是总平面布置与场地设计的方法。本章难点是建筑间距的计算、场地设计的艺术构思。【重要知识点】建筑间距、建筑朝向，场地设计。建筑平面布局与空间体量的形成，除了受功能要求、结构技术等内在因素制约外，还需要考虑

2、总体规划、基地环境以及当地气候、地理条件等外界因素的影响。建筑设计必需对内外两方面的因素做出正确的回应，才能使建筑物与周围环境和谐共存，成为一个有机的整体。51总平面布局的规划要求与场地设计建筑基地大小、形状、周边道路状况对建筑层数、平面组合方式有很大影响，而这些往往也是城市规划部门对建设用地的条件限制，因此也是在总平面布局方面首要考虑的因素。511城市规划要求这方面最主要的是对于建筑红线的规定。建筑红线是工程项目立项时，规划部门所划定的建筑用地范围。如果基地与城市道路接壤，其相邻处的红线应该即为城市道路红线，而其余部分的红线即为基地与相邻的其他基地的分界线（图5-1）。规划部门下发的用地规划

3、图上，红线往往用转折点坐标标明位置，设计人员可以根据坐标准确画出建设用地范围（图5-2）。要注意该坐标系统是以南北方向为X轴，以东西方向为Y轴的，数值向北、向东递进。例如某点坐标为(19896.862，16585.270)，则19896.862代表南北方向的纵坐标，16585.270代表东西方向的横坐标。 图5-1 建筑场地与界线 图5-2 建筑地形图与坐标在规划用地范围内布置建筑物时应遵守如下规定： (1)建筑物（包括地上地下），除基地内连接城市的管线、隧道、天桥等市政公共设施外的其他设施以外，都不能超出城市规划划定的红线范围。如果城市规划主管部门对建筑的退界距离还有其他要求，也应并遵守。

4、(2)建筑物与相邻基地之间，应按建筑防火等要求留出空地和道路。当建筑前后各自留有空地或道路，并符合防火规范有关规定时，则相邻基地边界两边的建筑可毗连建造。 (3)建筑物不得影响本基地或其他用地内建筑物的日照标准和采光标准。除城市规划确定的永久性空地外，紧贴基地用地红线建造的建筑物不得向相邻基地方向设洞口、门、外平开窗、阳台、挑檐、空调室外机、废气排出口及排泄雨水。 (4)建筑物的台阶、平台不得突出于城市道路红线之外。其上部的突出物也应在规范规定的高度以上和范围之内，才允许突出于城市道路红线之外。512场地设计场地设计是对场地内各种建筑物、道路、绿化、管线工程及其他构筑物和设施所做的综合布置与设

5、计，是建筑设计工作的重要环节和先行环节，是决定建筑设计成功与否的基本且必要的条件。场地设计与建筑的性质、规模、使用功能场地自然条件、地理特征及城市规划要求等因素紧密相关，主要表现在平面设计和竖向设计两方面。5121场地平面设计场地平面设计不仅和基地大小和形状有关也和建筑基地周边道路状况有关，需要解决基地内的建筑位置、人流、车流的主要路线分布等问题，应当遵守以下设计要点。(1)设计应以当地主管部门提出的规划条件为依据，结合工程特点，注重节地、节能，适应建设发展的需要。(2)设计应因地制宜，结合用地自然地形，维护周围环境的生态平衡，并对竖向、道路、环境景观、管线设计进行综合考虑，统筹兼顾。(3)场

6、地设计功能分区合理，路网结构清晰，交通流线合理有序。交通流线设计是场地设计的中心环节，其一般原则是将出入口设在交通流量大、靠近外部主要交通道路口附近，使之线路短捷。避免导入外部过境车流，力求创造人车分流的条件。出入口避免设于高差大的路段，当基地道路坡度大于8时，应设缓冲段与城市道路连接。对于商业、影剧院、文体场馆等聚集大量人流的建筑，通过步行道或广场组织人流交通，需要不同方向的疏散出口，要按照紧急疏散时的要求设计出入口宽度和广场面积。场地对外出入口要交通便捷，减少对城市主、次干道的干扰。基地道路出口与大中城市主干道交叉口的距离，自道路红线交叉点量起不应小于70m；与人行横道线、人行过街天桥、人

7、行地道(包括引道、引桥)的最边缘线不应小于5m；距地铁出人口、公共交通站台边缘不应小于15m； 距公园、学校、儿童及残疾人使用建筑的出人口不应小于20m。另外对影剧院、会展、商业等人员密集的建筑基地，要有2个以上不同方向的出口通向城市，其主入口不得直对城市主要干道的交叉口；场地至少一面临城市干道，且有足够的疏散宽度(大于用地周长1/6)，供人员集散用的空地，其面积应根据使用性质和人数确定。为了说明场地平面设计的思路，这里以西宁西郊中学的总平面设计为例示意。建设基地为一南北方向长，东西方向窄的矩形地段(图5-3)，且东北角为低洼地(约低2m)。形状也不规则，结合基地的大小和形状，深入分析总平面中

8、各功能分区以及人流走向对教学楼平面组合的要求，在总平面布置时，将运动场及教学楼设于中部。首先将运动场设于西北部，使中轴线倾斜一定角度(基本仍为南北向)，教学楼也随之调正一定角度，使校门与教学楼间并不感到拥挤，同时也解决了由种植园地、运动场地可较顺畅地到达校门和进行疏散。由于以上布置和场地的有效利用，在校园内做出了400m跑道的标准运动场。教学楼的组合采用较为紧凑的形式，在校门左侧设食堂及自行车棚，便车辆不进入教学区内，保证了校内的安宁与安全。教工住宅设于学校南端较窄的地段内，将道路设于左侧，外通城市道路，内接学校主要出人口，将此地段作为学校教工住宅区，使住宅与学校教学区分隔，设独立出入口。图5

9、-3 西宁西郊中学总平面总之，本校的总平面图分区合理，布置紧凑，各区部位得当，从而创造了较好的学校环境。设计之初便留有余地，为发展创造了条件。（a） （b） （c）图5-4 食堂总平面布局三种方案图5-4是一食堂设计时，结合基地条件，人流、车流的走向，逐步调整平面组合关系，确定平面位置和形状的示意。图(a)所示餐厅朝向好，但离宿舍来的人流较远并需经过厨房，餐厅西北角处有一定的土石方工程量；(b)所示避免了土石方工程，餐厅较接近人流，但餐厅体型较长，厨房有西晒；(c)所示在避免土石方工程、餐厅接近用餐人流的情况下，进一步调整了餐厅的体型和厨房的朝向。5122场地竖向设计场地的竖向设计包括场地排水

10、、场地坡度、场地与建筑的标高、场地填挖方平衡等。场地排水有单面坡、双面坡、多面坡等。面积不大、地形坡向单一的场地，可单面坡排水。面积在1公顷以上的大型场地，宜结合地形及道路情况采用双面坡或多面坡排水。场地排水一般采用雨水管系统，农村集镇也可用明沟。场地的分水线和汇水线宜尽可能平行于主要通道，并避免将汇水线布置在车辆和人流集中停靠、集散的地点，以防积水。雨水口应设在场内分隔带、导流岛和四周道路出入口的汇水处。当场地平坦，且一个方向尺寸在100m以上时，要根据当地降雨量计算，在场地中增设管线和雨水口。当主要通道排水坡向城市道路，且纵坡>4%，或通道与城市道路衔接处出现扭坡时，应考虑设置横向截

11、流设施。雨水管的直径一般大于300，纵坡应大于03%。各种场地地面坡度不应小于0.2，地面坡度大于8时宜分成台地，台地连接处应设挡墙或护坡；当自然地形坡度大于8%时，场地宜选用台地式。台地之间应用挡土墙或护坡连接。场地的标高一般应低于场地上主要建筑散水处的标高，并略高于相衔接的城市道路标高。当地形或现状条件限制而不能做到时，可提出修改衔接道路高程及设计坡度的建议否则，就应在场地地面坡向主要建筑室外地坪最低点设置横向截流设施。在满足使用要求和排水要求前提下，应尽量维持场地高程现状，以减少场地施工的土石方工程量。这样不但可以节约造价，也有利于保护环境。当确需填挖时，应尽量做到土石方平衡，避免异地取

12、土弃土。5123场地设计的艺术构思建筑群体的艺术效果主要是通过视觉来感知的，所以建筑群体空间组合应注重视觉分析，人观赏建筑群分静观和动观两种。在场地设计时，应为欣赏建筑组织好观赏路线，并根据视觉要求安排好建筑的主要视点。当要求完整地观赏一个建筑立面时，观赏距离应大于或等于立面的长度，最佳水平视角为54o左右(图5-5)；在观赏建筑群体时，最佳竖直视角为18o；观赏单个建筑时，最佳竖直视角为27o；观赏建筑的最大竖直视角为45o，过大会产生透视变形，并使视力易疲劳(图5-5)。图5-5 观赏建筑立面与群体的距离与视角此外，场地空间还有开敞与封闭之分，开敞的场地易产生流动感，但过份开敞便显得空旷而

13、无领域感。封闭的场地易产生静止感，并使人觉得安全、有人情味，但过于封闭则使人压抑。开敞与封闭程度的掌握应视场地的性质而定，例如，交通性场地应开敞些，休息的场地宜封闭些。场地的开敞与封闭的感觉与四周建筑和其它屏障物(围墙、绿化等)的设置情况有关。当屏障物低于人的视觉高度时，可划分空间领域，但封闭感不强。屏障物高于人的视觉高度时，便产生了封闭感，并随高度的增加而加强。屏障物如有开口，开口的高度与宽度，以及开口的位置，都直接影响到场地空间的开敞感。场地的比例，包括长、宽、高的比例，以及各组成部分的比例，取决于很多因素。从场地的长、宽之比来看，一般不应太狭长，宜小于3。从场地宽度与建筑高度之比来看，如

14、果建筑的高度为H，两建筑之间的距离为D，当D/H=l时，两幢建筑间的关系稳定，空间封闭感觉不明显；当D/H<l时，人感到两幢建筑相互靠近，空间封闭感加强，人的注意力转移到建筑的细部；当D/H值更小时，人便感到空间拥挤压抑；当D/H>l时，空间封闭感减弱，视野舒展开阔，建筑有疏远感。所以，对于大多数场地，常取D/H=1一3。外部空间的尺度与室内空间的尺度有差别。一般来说，同样大小的物体，在室外看起来比室内小一些。所以在做场地设计时，各类物体的尺度要(比室内)作适当调整。另外，近观和远观，静观和动观，尺度要求也不尽相同，一般前者要小一些，后者要大一些。 为了推敲出恰当的比例和尺度，除平

15、面分析外，也可画剖面图进行分析(图5-羽)。图5-6 场地空间的尺度调整图2-4-6是用用剖面图推敲场地空间的比例、尺度示意，图（a）为调整前，场地空旷，尺度感差，图 (b)为调整后，增加了绿化与售货棚，尺度宜人，比例恰当，生活气息浓厚。52建筑朝向和间距城市中的建筑都是成片成组建造的，在这样的条件下，满足人的生理健康需要和环境卫生要求是良好建筑环境的主要目标。反映到总平面设计上其主要内容就是要确定适当的建筑朝向、留出建筑之间必要的间距。521建筑朝向建筑物的朝向，除了根据建筑物内部房间的使用要求外，当地的主导风向、太阳辐射、基地周围的道路环境等情况，也是确定建筑物朝向的重要因素。从室内日照、

16、通风等卫生要求来考虑，根据地区纬度和主导风向的不同，适当调整建筑物的朝向，常能改善房屋的日照和通风条件。我国许多地区由于夏暑冬寒，一般希望建筑物朝南或朝南稍带偏角。如上海地区，同样的房屋间距，南偏东或偏西15o的朝向，后排房屋底层房间冬至日的日照时间都比正南朝向延长一小时左右，且夏季多东南风，南偏东15o左右的朝向通风也较好。全国各地区对建筑朝向都很重视，有关单位进行了大量调查研究，就本地区的最佳及适宜朝向总结出了一些实际经验，以下是部分地区的列表。表5-1 部分地区的建筑适宜朝向地区最佳朝向适宜朝向不宜朝向太原地区南偏东15o南偏东到东西北南京地区南偏东15o南偏东25o到南偏西10o西、北

17、杭州地区南偏东1015o，北偏东6o南、南偏东30o西、北成都地区南偏东45o到南偏西15o南偏东45o到东偏北30o西、北重庆地区南、南偏东10o南偏东15o到南偏西5o、北西、东青岛地区南、南偏东515o南偏东15o到南偏西15o西、北一些人流比较集中的公共建筑，主要朝向通常和人流走向、街道位置和周围建筑的布置的关系密切。风景区的建筑一般又以山河景色、绿化条件作为考虑房屋朝向的主要因素。建筑总平面设计的目标之一是实现自然通风，使室内环境卫生、舒适并符合节能要求。自然通风的主要方式是建筑物室内的穿堂风组织，而总平面布置时，建筑物位置的疏密远近、排列错落，会影响局部气流的风向、风速，例如两侧高

18、层建筑围合的街道上风的流速加快，在寒冷的冬季可能令行人感到不快。因此，总平面布置时对重要建筑应通过模拟计算甚至需要通过风洞试验确定其位置。对于一般建筑的总平面位置，主要参考风玫瑰图来确定。风玫瑰图反映了当地常年及夏季主导风向及其出现的频率，可以帮助决定建筑物之间的高低排列关系。图4-7是一些城市的风玫瑰，例如在我国的南方地区，主导风向偏南，就不应在南向布置高大建筑以免阻挡夏季来风，北方地区就正相反。图5-7 一些城市的风玫瑰图522建筑间距的确定由于人的身心健康与日照关系密切，所以决定建筑之间距离的主要标准是日照时间的长短，但此外还要考虑以下一些因素：(1)道路交通使用要求，房屋要与周围通行道

19、路保持必要的距离，如后表；(2)防火安全要求，为保证在火灾发生时不至于迅速蔓延，邻近房屋之间的间隔距离以及消防车辆的必要通行宽度，最常用的间距是两座一、二级耐火等级多层建筑之间的防火间距不应小于6m，两座一、二级耐火等级高层建筑之间的防火间距不应小于13m；(3)居住的私密性要求，为了避免住户间产生声响、视线干扰而留出的必要间隔距离。建筑正面距离一般按日照要求留出间距就足够了，但对于建筑侧面间距就要具体分析了。如高层塔式住宅，其侧面有窗且往往具有正面的功能，故视觉卫生因素所要求的间距比消防要求的最小间距13m大得多。北方一些城市对视觉卫生问题较注重，要求高，一般认为不小于20m较合理，而南方特

20、别是广州等城市因用地紧张难以考虑视觉卫生问题，长此以久也就比较习惯了，只要满足消防要求即可。(4)其他方面的要求，如建造时必须预留的起重设备位置，结构设计中要求新旧房屋基础之间留出的必要间距等。对于建筑日照的衡量标准是建筑获得日照的状况和有效的日照时间。根据我国地理位置的特点，现行国家标准城市居住区规划设计规范GB 50180-93等规范要求：每套住宅必须有一间居室获得日照，日照时间根据地区气候条件不同分别选取在大寒日2h或冬至日1h连续满窗日照；宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居住空间相等的日照；中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于2h的日照标准；卫生要求特别高的建筑如托儿所、幼儿园、

21、疗养院、养老建筑等，每间活动室或者居室都必须获得日照，而且连续满窗日照时间为3h。日照的长短，是由房间和太阳相对位置的变化关系决定的，这个相对位置以太阳的高度角和方位角表示 (图5-8)，它和建筑物所在的地理纬度、建筑方位以及季节、时间有关。通常以当地冬至日H1正午十二时太阳的高度角作为计算日照标准的依据。 图5-8 建筑日照示意图 图5-9 日照间距的计算日照标准以有效日照时间为计量单位，在总平面设计中不易把握，一般都采用控制建筑朝向，留出日照间距的方法来满足日照标准。房屋日照间距的计算按以下公式：L=H/tanh式中L为房屋间距，H是前排房屋檐口和后排房屋底层室内地面0.9m处窗台面的高差

22、，h为当地冬至（大寒）日正午的太阳高度角(当房屋正南向时)。在实际设计工作中，通常是结合日照标准要求和当地地理情况，对房屋间距与前排建筑物的高度的比值如L：H=1.2，1.6，1.8等做出规定，并且规定有效的建筑方位角范围，以及在不同方位角的情况下，该比值的相对于正南向日照间距的折减系数，如表4-2.设计时可以参照执行。对于那些有特别规定的建筑类型，在设计时还必须作图来求得在标准所规定的有效时间段内，建筑物是否能满足日照标准的要求。表5-2 不同方位的日照间距折减方位0o15o（含）15o30o（含）30o45o（含）45o60o（含）>60o折减值1.00.90.80.90.95以上是

23、以平地为例计算日照间距，对于坡地的日照间距，随坡地的朝向和坡度的大小而改变，南向阳坡的日照间距比平地所需的间距小，坡度越大所需的日照间距越小(图5-9)。这时房屋前后排之间的间距，就不是以日照标准来控制了，而是按周围排水沟、挡土墙、道路布置的要求来考虑。背向背阳坡的房屋，日照间距比平地所需的间距大，当背阳坡的坡度过大时，应采用前后房屋错开或改变房屋层数的方法，来满足房屋的日照要求。53山地建筑的竖向设计山地、丘陵占了我国国土面积很大的一部分，在山坡地带布置建筑也是常见的，即使是平地，为了地面排水的需要，也应形成一定的地面高差和坡度。所以在场地设计工作中应该考虑竖向设计的问题。对于地面坡度的范围

24、，建筑规范有明确规定，基地地面坡度不应小于0.2，用地自然坡度小于5%时，宜规划为平坡式；地面坡度大于8时宜分成台地，台地连接处应设挡墙或护坡。建筑物底层出入口处应采取措施防止室外地面雨水回流，一般做法是建筑物底层地面高于其基底外的室外地面约450600mm，可以在150900mm之间选择。但室内外高差太大，会对通行带来困难。如果建筑基地位于山坡地带，自然地形起伏大，建筑的总体布局应依山就势，结合坡度大小、朝向以及通风要求，使建筑物的平面组合、剖面关系结合具体的地形条件。建筑的选址、平面组合、剖面关系应考虑节省土石方，减少基础工程量，并和周围道路联系方便以及建筑物对室外地面排水的影响。根据建筑

25、物和等高线位置的相互关系，坡地建筑主要有以下两种布置方式：531平行于等高线布置基地坡度为10%左右的缓坡，可采用提高勒脚的方法，使房屋的前后勒脚调整到同一标高(图5-10（a）)；或采用筑台的方法(图5-10（b）)，平整房屋所在的基地。当基地坡度小于25%时，房屋可以平行于等高线布置(图5-10（c）)。这样的布置通往房屋的道路和入口的台阶容易解决，房屋建造的土方量和基础造价都较省。这种布置方式对外廊式房屋比较有利，对内廊式房屋靠坡一面的房间采光、通风条件较差，靠坡面的排水也需要专门处理。（a） （b） （c）图5-10 建筑位于坡地时的处理法当坡度在25%以上，根据基地朝向等条件，仍然需

26、要房屋平行于等高线布置时，采用沿进深方向横向错层的布置方式比较合理（图5-11），这样的布置方式节省土方和基础工程量。结合基地地形和道路分布，房屋的入口也有可能分层设置，对楼层的上下较方便。图5-11 横向错层的建筑布置532垂直或斜交等高线布置当基地坡度大于25%，房屋平行于等高线布置对朝向不利时，常采用垂直或斜交于等高线的布置方式，通风、排水问题比平行于等高线时较容易解决，但是基础处理和道路布置复杂得多。房屋垂直于等高线时，以采用沿纵向错层的布置方式比较合理 (图5-12)，单元式住宅也可以按住宅单元纵向错层。房屋斜交于等高线布置，通常是在结合朝向或基地具体地形地质条件的情况下采用。这种方

27、式排水和道路布置比房屋垂直于等高线容易处理，但房屋的基础工程仍较复杂，建筑用地面积也较大。采用斜交于等高线的布置方式，坡度较大时，房屋仍应采用错层布置。54道路与停车场设计图5-12 纵向错层的建筑布置道路车行道宽度一般以车道为单位来衡量。一条小汽车的车道宽度为3.0m一3.2m；一条载重车或公共汽车的车道宽度为3.5m一3.7m；消防车道至少宽3.5m。考虑人车混流，单车道路面宽常为3.5m一5.0m，双车道路面宽为6.5m一7.0m。人行道一般布置在车行道两侧，也可布置在一侧。人行道的宽度路宽度不应小于1.50m。基地内道路的纵向坡度对不同类型道路有不同规定，可供设计参考。当人行道坡度大于

28、6%时，应局部改作台阶式。道路横坡应为12以利于排出雨水。道路边缘至建、构筑物之间的距离不能太小。表5-3为居住区中的要求。表5-3 建筑物与道路边缘最小距离（m）与建筑物关系建筑类别道路级别居住区道路小区路组团路、宅间路建筑物面对道路无出入口高层532多层332有出入口52.5山墙面对道路高层421.5多层221.5围墙面对道路1.51.51.5主要道路至少有两个出入口。一般不设尽端道路，需要设尽端路时，应设回车场(图5-13)。道路交叉口应设圆弧形边缘，以满足车辆转弯的需要。一般小汽车最小转弯半径为6m，载重汽车最小转弯半径为9m。在道路转弯处要留出不小于25m的会车视距，以便司机看清驶来的车辆，在此范围内不应有司机视线障碍物。图5-13 尽端路回车场尺寸基地内的停车场泊位数应满足城市规划的要求，并符合有关规范的规定。每个停车泊位所占用的面积（包括进出通道）可估算为：小车停车场25一40m2/辆；大客车停车场60一85 m2/辆。下图5-14是几种最常见的停车方式的占地尺寸示意图。对于公共自行车停车场，自行车