第3章建筑剖面设计.ppt

第3章建筑剖面设计建筑剖面图建筑剖面图建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。合关系。剖面设计主要包括以下内容：剖面设计主要包括以下内容：确定房间的剖面形状、尺寸及空间比例关系。确定房屋的层数和各部分的标高，如层高、净高、窗台高度、室内外地面标高。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。进行房屋竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。房间的剖面形状可分为矩形和非矩形两大类。矩形剖面形式简单、规整，有利于竖向空间的组合，形体简洁而完整，并且结构简单、施工方便、节约空间，有利于采用梁板式的布置方案，在普通民用建筑中使用非常广泛，如住宅楼、教学楼、办公楼等。非矩形剖面常用于有特殊要求的房间，或由特殊结构形式构成。对于某些有特殊功能要求(如视线、音质等)的房间，则应根据使用要求选择适合的剖面形状。3.1 3.1 房间的剖面形状房间的剖面形状房间的剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定。3.1.1 3.1.1 使用要求使用要求图3.1电影院和体育馆设计视点与地面坡度的关系图3.2 礼堂标准与地面升起的关系示意地面升起高度 剧院、电影院、会堂等建筑，房间的剖面形状对大厅的音质影响很大。一般说来，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。为此，大厅顶棚应尽量避免采用凹曲面或拱顶。北京国家大剧院木质顶棚3.1.2 结构、材料和施工的影响结构、材料和施工的影响 房间的剖面形状除应满足使用要求以外，还应考虑结构类型、材料及施工的影响。3.1.3 采光、通风的要求采光、通风的要求1、采光要求、采光要求 一般进深不大的房间，采用侧窗采光和通风已足够满足室内卫生的要求。当房间进深较大，侧窗不能满足要求时，常设置各种形式的天窗，从而形成了各种不同的剖面形状。有的房间虽然进深不大，但具有特殊要求，如展览馆中的陈列室，为使室内照度均匀、稳定、柔和，并减轻和消除眩光的影响、避免直射阳光损害陈列品，常设置各种形式的采光窗。采光方式主要有以下几种：采光方式主要有以下几种：普通侧窗普通侧窗:（窗台高度900mm左右）造价经济，结构简单，采光面积大，光线充足，并且可以看到室外空间的景色，感觉比较舒畅，建筑立面处理也开朗、明快，因此广泛运用于各类民用建筑中。但其缺点是光线直射，不够均匀，容易产生眩光，不适于展览建筑。并且，单侧窗采光照度不均匀，应尽量提高窗上沿的高度或采用双侧窗采光，并控制房间的进深。高侧窗：高侧窗：（窗台高1800mm左右）结构、构造也较简单，有较大的陈列墙面，同时可避免眩光，用于展览建筑效果较好，有时也用于仓库建筑等。天窗：天窗：多用于展览馆、体育馆及商场等建筑。其特点是光线均匀，可避免进深大的房间深度不足的缺点，采光面积不受立面限制，开窗大小可按需要设置并且不占用墙面，空间利 用合理，能消除眩光。2 2、通风要求、通风要求 温湿和炎热地区的民用房屋，经常利用空气的气压差，对室内组织穿堂风。如在内墙上开设高窗，或在门上设置亮子，使气流通过内外墙的窗户，组织室内通风。净高与层高(H1净高，H2层高)3.2 房屋各部分的高度3.2.1 房间的净高和层高房间的净高和层高层高：层高：是指从楼面（地面）至上层楼面的距离。是指从楼面（地面）至上层楼面的距离。净高：净高：是指从楼（地）面至顶棚或板底凸出物（梁）是指从楼（地）面至顶棚或板底凸出物（梁）底面的距离。底面的距离。1、人体活动及家具设备尺寸、人体活动及家具设备尺寸人数人数 面积面积：活动尺度，卫生要求（换气）活动尺度，卫生要求（换气）最小净高不小于最小净高不小于2.2m。住宅：住宅：2.6-2.8m 宿舍：宿舍：3.3-3.6m 教室：教室：3.3-3.6m 商场、餐厅、阅览室：商场、餐厅、阅览室：4.2-6.0m2、采光、通风、采光、通风 房间的高度应有利于天然采光和自然通风，以保房间的高度应有利于天然采光和自然通风，以保证必要的学习、生活及卫生条件。证必要的学习、生活及卫生条件。进深与窗高（窗户上沿高度）：进深与窗高（窗户上沿高度）：单侧采光单侧采光 窗高应大于房间进深长度的一半窗高应大于房间进深长度的一半 双侧采光双侧采光 房间的净高不小于总深度的房间的净高不小于总深度的1/4窗台高度确定窗台高度确定 窗台高度一般应高于桌面高度，低于视平线高度窗台高度一般应高于桌面高度，低于视平线高度（坐姿），所以一般窗台高度常取（坐姿），所以一般窗台高度常取900mm。其他房间其他房间 有些公共建筑的房间如餐厅、休息厅、娱乐活动场所，以及疗养建筑和旅游建筑，为了室内阳光充足和便于观赏室外景色，丰富室内空间，常将窗台做得很低或采用落地窗。5、室内空间比例、室内空间比例 在确定房间的高度时，既要考虑房间的高宽比例，又要注意选择恰当的尺度，给人以适宜的空间感受。不同的比例尺度往往得出不同的心理效果，高而窄的比例易使人产生兴奋、激昂、向上的情绪，且具有严肃感。但过高就会觉得不亲切；宽而矮的空间使人感觉宁静、开阔、亲切，但过低又会使人产生压抑、沉闷的感觉。一般来说，面积大的房间高度要高些，面积小的房间高度可适当降低，室内高度与宽度比例宜为1:11:3。建筑的使用性质不同，对空间比例尺度的要求也不同。住宅建筑要求空间具有小巧、亲切、安静的气氛，其开间与层高接近；纪念性建筑则要求有高大的空间以造成严肃、庄重的气氛，高度往往比宽度大许多。处理空间比例时，相同的房间高度采用不同的处理手法可以获得不同的空间效果：（1）利用窗户的不同处理来调节空间的比例感。（2）运用以低衬高对比手法，突出主体并使次要空间显得亲切。窗户的比例不同感到房间的高度不同3.3 房屋的层数 确定房屋层数的因素很多，概括起来有以下几方面。(1)使用要求使用要求 办公楼、旅馆等公共建筑，使用人数不多，室内空间高度较低，房间荷载不大，可采用多层、高层和超高层。无电梯宿舍层数不得超过6层，7层及7层以上应设置电梯，居室最高层入口楼面标高距室外地面的高度大于21m时，应设电梯。对于弱势人群，为了交通便利，楼层不易太高。如幼儿园、医院等，层数不宜超过3层。影剧院、体育馆等公共建筑都具有面积和高度较大的房间，且人流集中，为了能够迅速地进行疏散，宜建成单层或低层。(2)结构类型和建筑材料结构类型和建筑材料建筑结构类型和材料是决定房屋层数的基本因素。高层建筑结构体系示意框架剪力墙框架剪力墙框架剪力墙框架剪力墙-核心筒结构核心筒结构核心筒结构核心筒结构上上上上海海海海金金金金融融融融中中中中心心心心大大大大厦厦厦厦(3)建筑基地环境与城市规划的要求建筑基地环境与城市规划的要求 建筑高度：平屋顶按室外地面到檐口或女儿墙高度计算；坡屋顶按室外地面到屋脊至屋檐的平均高度计算。屋顶上的水箱间、电梯机房、楼梯出口小间等占屋顶平面面积不超过1/4且高度不超过4m者，可不计入建筑控制高度。如建筑物处于飞行航线控制高度以内的区域时，其高度应包括上述屋顶突出物。建筑消防高度：建筑物室外地面至平屋面面层或坡屋面檐口高度。在重点文物保护单位和重要分景区附近的建筑物，其建筑高度是指建筑物的最高点。(4)建筑防火要求建筑防火要求 按照建筑设计防火规范的规定，耐火等级为一、二级的民用建筑，原则上层数不受限制，三级民用建筑，允许层数为1-5层；四级的民用建筑则不得超过2层。住宅建筑中，四级耐火建造层数不大于3层；三级耐火建造层数不大于9层，二级耐火不大于18层，一级不限。(5)建筑经济要求建筑经济要求 在建筑群体组合中，单体建筑的层数愈多，用地愈经济。一栋5层的住宅和5栋单层住宅相比较，在保证日照间距的条件下，前者的用地面积约为后者的1/2，且道路和室外管线设置也相应减少。建筑造价（不包括土地成本）与建筑层数关系密切。以砖混结构的住宅为例，以三层的单位造价为100%，造价随着层数的增加而降低，但达到6层以上时，造价又会随层数的增加而增加，所以6层砖混结构的住宅是比较经济的。3.4 建筑空间的剖面组合与利用建筑空间的剖面组合与利用一、剖面组合的方式 建筑剖面的组合方式主要是由建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房间的使用要求和结构布置特点等因素决定的。剖面的组合方式有单层、多层、高层、错层和跃层等。1、单层 单层剖面便于房屋中各部分人流或物品与室外直接联系，疏散方便快捷，缺点是占地较多。单层剖面适用于覆盖面及跨度较大的结构布置，单层剖面适用于覆盖面及跨度较大的结构布置，如体育馆、影剧院等。一些顶部要求自然采光和通风的房屋，也采用单层剖面形式，如展览厅、食堂、单层工业厂房。某大学讲堂群，阶梯教室平面采用六边形，有着很好的视听效果；由于阶梯教室人流量较大，且教室前后高差较大，将剖面采取单层组合方式，每个教室都有不少于两个以上的疏散门，便于疏散；中厅采用顶部采光，避免了暗房间，给学生创造一个宽敞、明亮、优美的学习环境。2、多层 多层剖面的室内交通联系比较紧凑，适用于有较多相同高度的房间的组合，垂直交通可通过楼梯或电梯联系，如单元式住宅及走道式的教学楼、办公楼、宿舍等。3、高层 高层剖面形式能在占地面积较小的条件下，建造使用面积较多的房屋，节约用地，有利于室外辅助设施和绿化的布置。高层建筑一般在垂直方向实行功能分区，将功能相近、高层建筑一般在垂直方向实行功能分区，将功能相近、层高相同的、空间大小相似的部分组合在一起，便于空间组层高相同的、空间大小相似的部分组合在一起，便于空间组合和结构选型。合和结构选型。某高层综合办公楼，1-4层为营业大厅，5-7层为交易大厅，8-14层为办公部分，地下设置停车场，顶楼设设备间和电梯机房。4、跃层 当住宅入户标高相差一层以上或一户占用一层半或两层以上户内空间时，统称为跃层式 跃层式住宅是近年来推广的一种新颖住宅建筑形式，多用于高档住宅设计中。特点:这类住宅的特点是住宅占有上下两层楼层，卧室、起居室、客厅、卫生间、厨房、及其它辅助用房可以分层布置，上下层之间的交通不通过公共楼梯而采用户内独用小楼梯联接。优点:跃层式住宅的优点是每户都有较大的采光面；通风较好，户内居住面积和辅助面积较大，布局紧凑，功能明确；相互干扰较小。在高层建筑中，由于每两层才设电梯平台，可缩小电梯公共平台面积，提高空间使用效率。不足之处:但这类住宅也有不足之处，户内楼梯要占去一定的使用面积，同时由于二层只有一个出口，发生火灾时，人员不易疏散，消防人员也不易迅速进入。5、错层 当建筑物的同层楼板不在一个平面上且有一定的高差即为错层。在住宅建筑中，当入户标高相差1/2、1/3或1/4层高时，统称为错层式。错层式住宅是户内楼面高度不一致，错开之处有踏步联系。优点是和跃层一样能够动静分区，但因为没有完全分为两层，具有丰富的空间感。当建筑物内部由于净高不同，出现高差或受地形条件限制，使建筑物几部分的楼地面出现高低错落时，可采用错层组合的方式。错层式住宅不利于结构抗震，而且显得空间零散，容易使小户型显得局促，更适合于层数少、面积大的高档住宅。6、复式住宅 复式住宅主要思想是在有限的建筑面积里创造出更多的使用面积，通常在层高较高的一层中设置一夹层，两层合计的层高要低于跃层式住宅，复式住宅利用室内不同的活动对净高的不同要求，在下层设起居室、厨房、进餐空间，在夹层设卧室和储藏室，行程相对独立的空间，互不干扰其有良好的采光通风条件，复式住宅在层高提高到3.4m以后与2.7m层高的普通住宅相比，在使用面积相同的情况下，可节约投资20%-30%，节约用地10%-20%。二、建筑空间的组合 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。（一）空间组合的原则1、根据建筑的功能和使用要求，分析建筑空间的剖面组合关系 在剖面设计中，不同用途的房间有着不同的位置要求。一般情况在剖面设计中，不同用途的房间有着不同的位置要求。一般情况下，对外联系密切、人员出入频繁、室内有较重设备的房间应位于建下，对外联系密切、人员出入频繁、室内有较重设备的房间应位于建筑的低层或下部；那些对外联系较少、人员出入不多、要求安静或有筑的低层或下部；那些对外联系较少、人员出入不多、要求安静或有隔离要求、室内无大型设备的房间，可以放在建筑的上部隔离要求、室内无大型设备的房间，可以放在建筑的上部。如在旅馆建筑中，将人员出入较多、对外联系较多的餐厅、多功能厅、休息厅等放在建筑下部，而将需要安静、隔离的客房放在建筑的上部。在建筑空间的剖面组合时，还应考虑各个使用房间的相互联系，在建筑空间的剖面组合时，还应考虑各个使用房间的相互联系，通常将功能相近、联系密切的房间组合在同一层中。通常将功能相近、联系密切的房间组合在同一层中。2、根据房间各部分的高度，分析建筑空间的剖面组合关系 不同功能的房间有不同的高度要求，而建筑则是集多种用途的房间为一体的综合体。在建筑的剖面组合设计中，需要在功能分析的基础上，将有不同高度要求的大小空间进行归类整合，按照建筑空间的剖面组合规律，是建筑的各个部分在垂直方向上取得协调统一。（二）空间组合1、重复小空间的组合 这类空间的特点是大小、高度相同或相近，在一幢建筑物内房间的数量较多，功能要求各房间应相对独立。因此常采用走道式和单元式的组合方式，如住宅、医院、教学楼、办公楼等。组合的时候常将组合的时候常将高度相同、使用性质相近的房间组合在同一层上，以楼梯将各垂直排高度相同、使用性质相近的房间组合在同一层上，以楼梯将各垂直排列的空间联系起来构成一个整体。列的空间联系起来构成一个整体。某单位办公楼 办公室部分为6层小空间组合，午餐厅、会议室等大房间布置在一侧。为了简化结构，将一、二层层高定为3.6m，其净高可满足办公和会议的要求，三层大会议室由于设在顶层，高度不受办公室影响，3-6层办公室层高均为3.3m，门厅部分设两层层高的中庭，显得大气、通透。2、大小、高低相差悬殊的空间组合（1）以大空间为主体穿插布置小空间 大厅式组合的体育馆、影剧院的比赛大厅、观众厅空间高度都很大，一般以其作为中心，在周围布置辅助房间。（2）以小空间为主灵活布置大空间 某些类型的建筑，如教学楼、办公楼、旅馆等，虽然构成建筑物的绝大部分房间为小空间，但是由于功能要求还需布置少量大空间房间，如教学楼中的阶梯教室，办公楼中的大会议室、旅馆中的餐厅等。这类建筑在空间组合中常以小空间为主形成主体，这类建筑在空间组合中常以小空间为主形成主体，将大空间以裙房的形式附建于主体建筑旁，从而不受层高与结构将大空间以裙房的形式附建于主体建筑旁，从而不受层高与结构的限制；或将大小空间上下叠合起来，分别将大空间布置在顶层的限制；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。或一、二层。1、高度相同或高度相近的房间组合、高度相同或高度相近的房间组合高度相同高度相同 性质接近者 组合高度相近高度相近 关系密切者调整高差，统一高度 组合2、高度相差较大房间的组合、高度相差较大房间的组合单层单层 实际所需 不同高度屋顶 适当调整统一 地坪与净高均变化 细致调整 有机组合多层和高层多层和高层 垂直方向 分层组合 一、二层 标准层 顶层 设备层 较高者：底层 端部 单设（连结）设备管线 对齐布置 二、二、建筑空间的利用建筑空间的利用(1)房间内空间的利用房间内空间的利用(2)楼梯间及走道空间的利用楼梯间及走道空间的利用房间内空间的利用(壁龛、窗台柜)壁龛：在墙身上所留出的用来作为贮藏设施的空间。它的深度受到构造上的限制，通常从墙边挑出0.10.2米左右。壁龛可以用来作碗柜、书架等。它不占建筑面积，使用比较方便。壁龛的位置设置必须考虑家具布置和使用方便，同时特别要注意墙身结构的安全问题。房间内空间的利用(搁板、吊柜)小 结1.剖面设计包括剖面造型、层数、层高及各部门高度的确定，建筑空间的组合与利用等。2.房间剖面形状的确定应考虑房间的使用要求、结构、材料和施工的影响，采光通风等因素。大多数房间采用矩型，这是因为矩型规整，对使用功能、结构、施工及工业化均有利。3.建筑物层数的确定应考虑使用功能的要求、结构、材料和施工的影响，城市规划及基地环境的影响，建筑防火及经济等的要求。4.层高与净高的确定应考虑使用功能、采光通风、结构类型、设备布置、空间比例、经济等主要因素的影响。窗台高度与房间使用要求，人体尺度、家具设计及通风要求有关。室内外地坪高差应考虑内在联系方便，防水、防潮要求，地形基地环境条件，建筑物性格特征等因素。5.剖面空间组合包括重复小空间的组合、大小悬殊空间的组合、错层式空间组合等方式。充分利用空间的处理方式有：房间内空间的利用、楼梯间及走道空间的利用。高窗采光