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1、第八章 民用建筑设计,学习目标和要求,1.掌握民用建筑设计的一般知识，建立与相关专业及合作伙伴对话与交流的基础；2.掌握民用建筑设计的根据、程序和主要设计文件的内容；3.掌握平面设计、剖面设计的一般规律和原则；4.了解建筑体型及立面设计的基本要求和方法。,8.1 建筑设计的内容、程序和依据,8.4.1 建筑设计的内容每一项建筑工程从拟定计划到建成使用都要经过下列几个环节:编制设计任务书、设计指标及方案审定、选址及场地勘测、建筑工程设计、施工招标与组织、配套及装修工程、试运行及交付使用和回访总结。建筑工程设计是指设计一幢建筑物或建筑群所要做的全部工作，包括建筑设计、结构设计、设备设计等三个方面的
2、内容。人们习惯上将这三部分统称为建筑设计。从专业分工的角度确切地说，建筑设计是指建筑工程设计中由建筑师承担的那一部分设计工作。,1.建筑设计建筑设计包括总体和个体设计两方面，一般是由注册建筑师来完成。（1）建筑空间环境的组合设计 通过建筑空间的规定、塑造和组合，综合解决建筑物的功能、技术、经济和美观等问题。主要通过建筑总平面设计、建筑平面设计、建筑剖面设计、建筑体型与立面设计来完成。（2）建筑空间环境的构造设计 主要是确定建筑物各构造组成部分的材料及构造方式。包括对基础、墙体、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等构配件进行详细的构造设计，也是建筑空间环境组合设计的继续和深入。,2.结构设计结构设计是根据
3、建筑设计选择切实可行的结构布置方案，进行结构计算及构件设计，一般由结构工程师完成。3.设备设计设备设计主要包括给水排水、电气照明、采暖通风空调、动力等方面的设计，由有关专业的工程师配合建筑设计来完成。,建筑设计程序1.设计前的准备工作 熟悉设计任务书具体着手设计前，首先需要熟悉设计任务书，以明确建设项目的设计要求。设计任务书的内容有：1）建设项目总的要求和建造目的的说明；2）建筑物的具体使用要求、建筑面积以及各类用途房间之间的面积分配；3）建设项目的总投资和单方造价，并说明原有建筑、道路等室外设施费用情况；4）建设基地范围、大小，原有建筑、道路、地段环境的描述，并附地形测量图；5）供电、供水和
4、采暖、空调等设备方面的要求，并附水源、电源的接用许可文件；6）设计期限和项目的建设进程要求。,收集必要的设计原始数据通常建设单位提出的设计任务，主要是从使用要求、建设规模、造价和建设进度方面考虑的，房屋的设计和建造，还需要收集下列有关原始数据和设计资料；1）气象资料：所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速以及冻土深度等；2）地形、地质、水文资料：基地地形及标高，土壤种类及承载力，地下水位以及地震烈度等；3）水电等设备管线资料：基地地下的给水、排水、电缆等管线布置，以及基地上的架空线等供电线路情况；4）设计项目的有关定额指标：国家或所在省市地区有关设计项目的定额指标，例如住宅的每户面积或每
5、人面积定额，学校教室的面积定额，以及建筑用地、用材等指标。,设计前的调查研究设计前调查研究的主要内容有：1）建筑物的使用要求：深入访问使用单位中有实践经验的人员，认真调查同类已建房屋的实际使用情况，通过分析和总结，对所设计房屋的使用要求，做到“胸中有数”；2）建筑材料供应和结构施工等技术条件：了解设计房屋所在地区建筑材料供应的品种、规格、价格等情况，预制混凝土制品以及门窗的种类规格，新型建筑材料的性能、价格以及采用的可能性。结合房屋使用要求和建筑空间组合的特点，了解并分析不同结构方案的选型，当地施工技术和起重、动输等设备条件；,3）基地踏勘：根据城建部门所划定的建筑红线进行现场踏勘，深入了解现
6、场的地形、地貌,以及基地周围原有的建筑、道路、绿化等，考虑拟建房屋的位置和总平面布局的可能性；4）当地建筑传统经验和生活习惯：传统建筑中有许多结合当地地理、气候条件的设计布局和创作经验，可以借鉴。同时在建筑设计中，也要考虑到当地的生活习惯以及人们喜闻乐见的建筑形象。,2.初步设计阶段初步设计的图纸和设计文件有：建筑总平面：常采用的比例是1：500或1：1000，应表示出用地范围，建筑物位置、大小、层数、朝向、设计标高，道路及绿化布置及经济技术指标。地形复杂时，应表示粗略的竖向设计意图。各层平面及主要剖面、立面：常用的比例是1：100或1：200，应标出建筑物的总尺寸、开间、进深、层高等各主要控
7、制尺寸，同时要标出门窗位置，各层标高，部分室内家具和设备的布置、立面处理等。说明书：设计方案的主要意图及优缺点，主要结构方案及构造特点，建筑材料及装修标准，主要技术经济指标等。工程概算书：建筑物投资估算，主要材料用量及单位消耗量。根据设计任务的需要，可能辅以鸟瞰图、透视图或建筑模型。,3.技术设计阶段技术设计是三阶段设计的中间阶段，它的主要任务是在初步设计的基础上，进一步确定房屋各工种之间的技术问题。技术设计的内容为各工种相互提供资料、提出要求，并共同研究和协调编制拟建工程各工种的图纸和说明书，为各工种编制施工图打下基础。经批准后的技术图纸和说明书即为编制施工图、主要材料设备定货以及基建拨款的
8、依据文件。4.施工图设计阶段施工图设计的图纸及设计文件有：建筑总平面：常用比例1：500、1：1000、1：2000，应详细标明基地上建筑物、道路、设施等所在位置的尺寸、标高，并附说明。,各层建筑平面、各个立面及必要的剖面：常用比例1：100、1：200。除表达初步设计或技术设计内容以外，还应详细标出墙段、门窗洞口及一些细部尺寸、详细索引符号等。建筑构造节点详图：根据需要可采用1：1、1：2、1：5、1：20等比例尺。主要包括檐口、墙身和各构件的连接点，楼梯、门窗以及各部分的装饰大样等。各工种相应配套的施工图纸：如基础平面图和基础详图、楼板及屋顶平面图和详图、结构构造节点详图等结构施工图；给排
9、水、电器照明以及暖气或空气调节等设备施工图。建筑、结构及设备等的说明书。结构及设备设计的计算书。工程预算书。,8.4.3 建筑设计依据1.使用功能人体尺度和人体活动所需的空间尺度 2.自然条件 气候条件气候条件一般包括温度、湿度、日照、雨雪、风向和风速等。气候条件对建筑设计有较大影响，例如我国南方多是湿热地区，建筑风格多以通透为主，北方干冷地区建筑风格趋向闭塞、严谨。日照与风向通常是确定房屋朝向和间距的主要因素。雨雪量的多少对建筑的屋顶形式与构造也有一定影响。,地形、地质以及地震烈度基地的平缓起伏、地质构成、土壤特性与承载力的大小，对建筑物的平面组合、结构布置与造型都有明显的影响。坡地建筑常结
10、合地形错层建造，复杂的地质条件要求基础采用不同的结构和构造处理等。地震对建筑的破坏作用也很大，有时是毁灭性的。这就要求我们无论是从建筑的体形组合到细部构造设计必须考虑抗震措施，才能保证建筑的使用年限与坚固性。水文条件水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质，直接影响到建筑物的基础和地下室，设计时应采取相应的防水和防腐措施。,3.技术要求建筑设计应遵循国家制定的标准、规范、规程以及各地或各部门颁发的标准，如：建筑设计防火规范、住宅建筑设计规范、采光设计标准等。以提高建筑科学管理水平，保证建筑工程质量，加快基本建设步伐，这体现了国家的现行政策和我国的经济技术水平。另外，设计标准化是实现建筑工业化的
11、前提。只有设计标准化，做到构件定型化，减少构配件规格、类型，才有利于大规模采用工厂生产及施工的工业化，从而提高工业化水平。为此，建筑设计应实行国家规定的建筑模数协调统一标准。,8.2 建筑平面设计,8.2.1 主要房间的设计1 房间的面积（1）房间人数确定房间面积首先应确定房间的使用人数，它决定着室内家具与设备的多少，决定着交通面积的大小。确定使用人数的依据是房间的使用功能和建筑标准。在实际工作中，房间的面积主要是依据国家有关规范规定的面积定额指标，结合工程实际情况确定。例如：中学普通教室，使用面积定额为1.12m2/人；实验室为1.8 m2/人；办公楼中一般办公室为3.5 m2/人，有桌会议
12、室为2.3 m2/人。,（2）家具设备及人们使用活动的面积任何房间为满足使用要求，都需要有一定数量的家具、设备，并进行合理的布置。如教室中的课桌椅、讲台；卧室中的床、衣橱；卫生间中的大小便器、洗脸盆。（3）房间的交通面积房间的交通面积是指连接各个使用区域的面积。如教室中课桌行与行之间的距离一般取550mm左右；图8.5中所示的从房间到阳台的的通道等。2确定房间形状 房间的形状可以是矩形、扇形、方形等多种形状(如图8.6和图8.7)。,3房间尺寸的确定开间是指房间在建筑外立面上所占的宽度，进深是垂直于开间的深度尺寸，图8.9是居室和教室的开间和进深举例。这里开间和进深并不是指房间净宽和净深尺寸，
13、而是指房间轴线尺寸。影响房间大小的主要因素有：房间的使用特点及容纳的人数；家具设备种类、数量及布置方式；室内交通活动；采光通风；结构经济合理性及建筑模数等。采光通风等环境要求，在确定房间开间进深尺寸时也要给予充分考虑。结构布置的合理性和符合建筑模数协调统一标准的要求，也是确定房间尺寸的依据之一。,4房间门窗布置（1）房间门的设置 房间门的设置包括确定房间门的数量、宽度、位置及开启方向。（2）房间窗的设置 决定窗的大小和位置时，要考虑室内采光、通风、立面美观、建筑节能及经济等方面要求。8.2.3 辅助房间的设计1.厕所设计（1）卫生设备的类型及数量厕所常用的卫生设备有大便器、小便器、洗手盆、污水
14、池等。卫生设备的数量主要取决于使用人数、使用对象、使用特点。,（2）厕所布置厕所在建筑平面中位置要适当，既要隐蔽，又要与走道、大厅、过厅有方便的联系。公共建筑的厕所由于面积较大，使用人数较多，应有良好的自然采光和通风，以保证厕所内空气清新。2.浴室、盥洗室平面设计浴室、盥洗室中面盆及淋浴器数量可根据使用人数确定。表8.5是旅馆和托幼建筑盥洗室设备个数参考指标。,3厨房设计 厨房设计应满足以下要求：（1）厨房紧靠外墙布置，以满足采光和通风的要求；（2）厨房的墙面、地面应考虑防水，便于清洁，故比一般房间地面低2030mm;（3）尽量利用厨房的有效空间布置足够的储藏设施，如壁龛、吊柜等；（4）厨房室
15、内布置宜符合操作流程，其形式有单排、双排、L形、U形几种，其中L形和U形较为理想，提供了连续案台空间，与双排式相比，避免了操作过程中频繁转身的缺点。图8.19为厨房布置的几种形式。,8.2.4 交通联系部分的平面设计 1走道（1）走道宽度的确定 走道的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求,通过单股人流的通行宽度约为500600mm。（2）兼有其他从属功能的走道 不同建筑类型具有不同的使用特点,走道除了交通联系外,也可以兼有其他的使用功能。（3）采光和通风走道的采光和通风主要依靠天然采光和自然通风。外走道由于只有一侧布置房间，可以获得较好的采光通风效果。内走道由于两侧均布置房间，如果设计不当，就会造
16、成光线不足、通风较差，一般是通过走道尽端开窗，利用楼梯间、门厅或走道两侧房间设高窗来解决。,2.楼梯楼梯梯段宽度考虑单股人流通行时为900mm；两股人流通行时为1100mm；三股人流通行时为1500mm。一个梯段的踏步数不得少于3级,也不得多于18级。梯段的长度即组成梯段踏步宽的总和。楼梯的休息平台宽度应不小于梯段宽,其形状可以是半圆形、矩形、多边形。,3.电梯设计时应注意以下几点:（1）在设置电梯的同时,必须配置辅助楼梯,供电梯发生故障时使用。（2）当住宅建筑8层以上,公共建筑24m以上时,电梯就成为主要的垂直交通工具。建筑物内每个服务区,乘客电梯台数不宜少于2台。单侧排列的电梯不应超过4台
17、,双侧排列的电梯不应超过8台。（3）每层电梯的出入口前,应留有等候的空间,以免进出人流形成拥挤阻塞现象。电梯的布置形式有单面式和对面式（图8.23）。,4.自动扶梯（1）自动扶梯可连续运送大量人流。每台自动扶梯可正逆运行,即可作提升或下降之用。在停止运转时,亦可作为临时性的普通楼梯之用。（2）自动扶梯应布置在明显的位置,其两端应较开敞,避免面对墙壁、死角。一般均可设在大厅的中间。（3）公共建筑中设置自动扶梯的同时,仍需布置电梯及一般性楼梯,作为辅助性垂直交通工具。（4）自动扶梯布置形式见图8.24。,5.门厅（1）门厅的形式与面积门厅的形式从布局上可分为两类：对称式和非对称式。对称式布置强调的
18、是轴线的方向感，常用于学校、办公楼的门厅。非对称式布置灵活多样，没有明显的轴线关系，常用于旅馆、医院、电影院等建筑（图8.25）。(2)门厅的设计要求1）门厅的位置应明显而突出，一般应面向主干道，使人流出入方便；2）门厅内各组成部分的位置与人流活动路线相协调,尽量避免或减少流线交叉,为各使用部分创造相对独立的活动空间；3）门厅内要有良好的空间气氛，如良好的采光、合适的空间比例等；4）门厅对外出入口的宽度不得小于通向该门的走道、楼梯宽度的总和。,8.2.5 建筑平面的组合设计1.影响平面组合的因素(1)使用功能1)主与次的关系 2)闹与静的关系3)内与外的关系 4)联系与分隔的关系,（2）结构类
19、型 1）砖混结构从结构的经济性和安全性着眼，在平面组合中还应注意以下要求：当采用横墙承重时,房间的开间应尽量统一,并符合钢筋混凝土楼板的经济跨度；当采用纵墙承重时,房间的进深应基本相同；承重墙的布置应均匀,以保证建筑物的整体刚度；为了使墙体传力合理,在有楼层的建筑中,上下承重要对应重合,承重墙上门窗洞口的位置及大小,应符合墙体的传力要求；在地震区,承重墙的局部尺寸及门窗洞口的位置,还应符合抗震设计规范的规定；个别面积较大的房间,应设置在房屋的顶层或形成独立体部。,2）框架结构框架结构系统对建筑平面组合的要求主要有：建筑体型整齐、平面组合应尽量符合柱网尺寸的规格、模数以及梁的经济跨度的要求(当以
20、钢筋混凝土楼板布置时,柱网的经济尺寸为68m46m)。为了保证框架结构的刚度要求,在房屋的端墙和一定的间隔距离内应设置必要的剪力墙,或梁、柱的连接采用刚性节点处理；楼梯间和电梯间在平面上应均匀布置,选择有利于加强框架结构整体刚度的位置。3）空间结构（3）设备管线（4）建筑形象（5）外部环境的影响,2.平面组合方式（1）走廊式组合 走廊式组合有单外廊、双外廊、单内廊、双内廊等几种组合形式（图8.31）。2)穿套式3)大厅式组合4)单元式组合 5)混合式组合,8.3 建筑剖面设计,8.3.1 房间的剖面形状房间的剖面形状分为矩形和非矩形两类。矩形剖面简单、规整,便于竖向空间的组合,容易获得简洁而完
21、整的体型,同时,结构简单,有利于采用梁板式结构,节约空间,施工方便。非矩形剖面常用于有特殊要求的房间,或是由于不同的结构形式而形成的。房间的剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定,同时要考虑具体的物质技术、经济条件及特定的艺术构思来,既满足使用又能达到一定的艺术效果。大多数民用建筑如居室、教室、办公室等均采用矩形。而学校的阶梯教室、电影院和体育馆的观众厅等,室内地面应按一定的坡度变化升起(图8.35)。为使观众能听得清晰,观众厅的顶部剖面可以做成一定的折线形,以取得良好的音响效果,8.3.2 房屋各部分高度的确定1.房间的净高与层高 房间净高是指室内地坪到顶棚底表面之间的垂直距离。如果房间顶棚
22、下有暴露的梁,则净高应算至梁底面。在有楼层的建筑中,楼层层高是指上下相邻两层楼(地)面间的垂直距离(图8.37)。房间净高与楼板结构构造厚度之和就是层高。影响房间高度的因素主要有：（1）人体活动及家具设备的使用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。为此，房间净高应不低于2.2m。,室内使用性质和活动特点,随房间用途而异。对于住宅中的居室和旅馆中的客房等生活用房,从人体活动及家具设备在高度方向的布置考虑,净高2.6m已能满足正常的使用要求。对于使用人数较多,房间面积较大的公用房间如教室、办公室等室内净高常为3.03.3m。对于影剧院观众厅,决
23、定其净高时考虑的因素比较多,涉及到观众厅容纳人数的多少及视线、音响等要求。还有一些房间,因使用需要,常在房间顶棚上设置某些设备,如吊灯、手术室的无影灯、剧院舞台的顶棚及天桥等。确定这些房间的高度时,应考虑到设备所占尺寸。,（2）采光、通风等卫生要求房间的高度应有利于天然采光和自然通风，以保证房间有必要的卫生条件。一般房间层高越大，窗口上沿越高，光线照射深度越远（图8.38），所以房间进深大，或要求光线照射深度远的房间，层高应大些。在一些大进深的单层房屋中,为了使室内光线均匀分布,可在屋顶设置各种形式的天窗,形成各种不同的剖面形式。为保证房间有必要的卫生条件，除了组织好通风外，还应考虑房间必要的
24、气容量。具体取值与房间用途有关,如中小学教室为35m3/人，影剧院观众厅为45m3/人,房间所需空气容积,也影响到室内净高。,(3)室内比例及空间观感 室内空间的封闭和开敞、宽大和矮小、比例协调与否都会给人以不同的感受。如面积大而高度小的房间,会给人以压抑感,窄而高的房间又会给人以局促感。净高2.4m,用于住宅建筑的居室,使人感到亲切、随和,但如用于教室,就显得过于低矮。要改变房间比例不协调或空间观感不好,除通过各种不同处理外,就需要改变某些尺度,这也涉及和影响房间净高。影响房间净高的因素还有剖面形状、天棚装修和结构等。,（4）结构层高度及构造方式的要求结构层高度主要包括楼板、屋面板、梁和各种
25、屋架所占的高度。层高的决定要考虑结构层的高度，结构层愈高，则层高愈大。一般开间进深较小的房间，多采用墙体承重，在墙上直接搁板，结构层所占高度较小；开间进深较大的房间多采用梁板布置方式，梁下凸，使结构层较大；对于一些大跨度建筑，多采用屋架、空间网架等多种形式，其结构层高度更大。房间如果采用吊顶构造时，层高则应再适当加高，以满足净高需要。,（5）建筑经济效益要求为了力求节约,在满足使用、采光通风、室内观感等前提下,应尽可能地降低层高。这是因为层高对建筑造价及节约用地影响较大。一般住宅层高每减少100mm,土建投资可节约1%左右。层高降低又导致建筑总高度降低,从而可缩小建筑间距、节约土地。此外,层高
26、降低还能减轻建筑物的自重,减少围护结构面积,节约了材料,有利于结构受力,并能降低能耗。,2.室内窗台高度窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度和家具或设备的高度来确定。一般民用建筑中生活、学习或工作用房,窗台的高度常采用900mm左右,这样的尺寸和桌子的高度(约800mm)配合关系比较恰当；幼儿园建筑结合儿童尺度,活动室的窗台高度常采用700mm左右；对疗养院建筑和风景区的一些建筑物,由于要求室内阳光充足或便于观赏室外景色,常降低窗台高度或做落地窗；一些展览建筑，由于室内利用墙面布置展品,常将窗台提高到1800mm以上,高窗的布置也对展品的采光有利；浴室、厕所走廊两侧的窗台高度可以高些,以
27、利于遮挡人们的视线。,3.雨篷高度雨篷的高度要考虑到与门的关系,过高则遮雨效果不好,过低有压抑感而且不便于安装门灯。为了便于施工和使构造简单,通常将雨篷与门洞过梁结合成一整体。雨篷标高宜高于门洞标高200mm左右（图8.39）。4.地面高差同层各个房间的地面标高要取得一致,这样行走比较方便。对于一些易于积水或者需要经常冲洗的房间,如浴室、厕所、厨房、阳台及外走廊等,它们的地面标高应比其他房间的地面标高约低于205Omm,以防积水外溢,影响其他房间的使用。高差过大,不便于通行和施工。,5.室内外地面的高差为了防止室外雨水流入室内,防止建筑物因沉降而使室内地面标高过低,为了满足建筑使用及增强建筑美
28、观要求,室内外地面应有一定高差。室内外地面高差要适当,高差过小难于保证基本要求,高差过大又会增加建筑高度和土方工程量。对大量民用建筑,室内外高差的取值一般为300600mm。,8.3.3 建筑层数 建筑层数是在方案阶段就需要初步确定的问题,层数不确定,建筑各层平面就无法布置,剖面、立面高度也无法确定。影响建筑层数确定的因素很多，主要有：建筑的使用要求、结构和材料的要求、城市规划、建筑防火以及经济条件等要求。1建筑使用要求由于建筑用途不同,使用对象不同,往往对建筑层数有不同要求。如医院门诊部、幼儿园、疗养院、养老院等建筑物,因使用者活动不便,且要求与户外联系紧密,因此,建筑层数不应太多,一般以1
29、3层为宜。,影剧院、体育馆、车站等建筑物,由于人流量大,考虑人流集散方便,也应以一层或低层为主。公共食堂,在使用中有大量顾客,为了就餐方便,便于排除油烟,便于供煤和清理垃圾,单独建造时,宜建成低层。对于中小学建筑,考虑到学生正在发育成长,为了安全及保护青少年健康成长,小学建筑不宜超过三层,中学教学楼不宜超过四层,对于大量建设的住宅、宿舍、办公楼等建筑,因使用中无特殊要求,一般可建多层,当设置电梯作垂直交通时,也可建高层。,2.结构、材料等技术条件建筑物的结构和材料不同,允许建造的层数也不同。如砖混结构,一般以六层以下为宜；钢筋混凝土框架结构,不宜超过十五层；钢框架不宜超过三十层。如在地震区,建
30、筑物允许建造的层数,根据结构形式和地震烈度的不同,还要受抗震规范的限制。3.城市规划要求位于城市干道、广场、道路交叉口的建筑,对城市面貌影响很大,城市规划中,往往对层数有严格的要求。例如位于天安门广场周围的建筑物,当决定其高度时,应考虑与天安门高度相协调。位于风景区的建筑,其体量和造型对周围景观有很大影响,为了保护风景区,使建筑与环境协调,一般不宜建造体量大、层数多的建筑物。,4.防火要求房屋的耐火等级不同,允许建造的层数不同。当建筑物耐火等级为一、二级时,建筑层数不限,三级时,最多允许建五层,四级时,仅允许建二层。5.经济条件建筑层数与造价的关系很密切。一般情况下，56层砖混结构的房屋较经济
31、。但如果综合考虑征地、搬迁、小区建设及市政设施等投资费用,1012层住宅也可能是比较经济合理的层数。,8.3.4 建筑剖面空间的组合和利用1.剖面空间组合一幢建筑物包括许多空间,它们的用途、面积和高度各有不同。如果把高低不同的房间简单地按使用要求组合起来,将会造成屋面和楼面高低错落,结构布置不合理,建筑体型零乱复杂的结果。所以在垂直方向上应当考虑各种不同高度房间合理的空间组合,以取得谐调统一的效果。实际上,在进行建筑平面空间组合设计和结构布置时,就应当对剖面空间的组合及建筑造型有所考虑。,(1)层高相同或相近的房间之间的组合使用性质接近,而且层高相同的房间可以组合在同一层并逐层向上叠加,直至达
32、到所定的建筑层数或高度为止。这种剖面空间组合有利于结构布置和便于施工。对于层高相近的房间,相互之间的联系又很密切,考虑到结构布置、构造简单和施工方便等因素，在组合时需将这些房间的层高调整到该层主要房间的层高的高度,并逐层叠加。而对于标准层平面面积较大,普遍调整层高不经济不合理时,可采取分区分段调整层高,并仍按前述的组合方式处理。只需在层高变化的地方加设台阶或坡道。图8.40是某中学教学楼的空间组合。教室、实验室与厕所、储藏室等，从使用要求上需要组合在一起，因此把它们调整为同一高度。办公室由于开间进深小，层高比较低，组合中把全部办公室组织在一起，它们和教学楼活动部分的层高高差，通过走廊中踏步来解
33、决；平面一端的阶梯大教室，它和普通教室、办公室高度相差较大，故采用单层附建于教学主楼旁。这样的空间组合方式，使用上能满足各房间的要求，结构布置也较合理，也比较经济。,(2)层高相差较大的房间之间的组合在多高层建筑中,对于层高相差较大的房间,可以把少量面积较大、层高较高的房间设置在底层、顶层或做为单独部分(裙房)附设于主体建筑旁，如图8.41。对于房间高度相差特别大，如体育馆和影剧院建筑的比赛厅、观众厅与办公室、厕所等空间，实际设计中常利用大厅的起坡、楼座等特点，把一些辅助用房布置在看台以下或大厅四周。,2空间的利用（1）楼梯间的利用底层楼梯间的休息平台下的空间可做仓库或做通向另一空间的通道，住
34、宅建筑常利用这一空间做单元入口，并兼做门厅，如图8.42。如高度不够时，可适当抬高平台高度或降低平台下部地面标高，以保证通行净高要求。顶层楼梯间上部的空间,通常可以用作贮藏间。利用顶层上部空间时，应注意梯段与贮藏间的净空应大于2.2m,以保证人们通过楼梯间时，不会发生碰撞（图8.43）。,（2）走廊上部空间利用多高层建筑的走廊一般较窄，净高应比其它房间低些，但为了结构简化，通常与房间的高度相同，使走廊空间造成一定的浪费。这样就可以充分利用走廊上部空间设置通风、照明等线路和各种管道。（3）房间内部的空间利用如居室中设置吊柜、壁柜、搁板等，放置换季衣物、被褥和日用杂物；厨房中设置吊柜、壁龛和低柜,
35、放置杂物、燃料和炊具等；坡屋顶的山尖部分的空间,可以作卧室或贮藏室（图8.44）。,8.4 建筑体型及立面设计,建筑体型及立面设计的原则1建筑体型及立面应反映建筑个性特征由于不同功能要求的建筑类型,具有不同的内部空间组合特点,一幢建筑的外部形象在很大程度上是其内部空间功能的表露,因此,采用那些与其功能要求相适应的外部形式,并在此基础上采用适当建筑艺术处理方法来强调该建筑的性格特征,使起更为鲜明、更为突出,从而能更有效地区别于其它建筑。,应善于利用结构、材料和施工技术的特点建筑结构体系是构成建筑物内部空间和外部形体的重要条件之一。由于结构体系的选择不同,建筑将会产生不同的外部形象和不同的建筑风格
36、(图8.46)。因此,在建筑设计工作中,要妥善利用结构体系本身所具有的美学表现力这一因素。不同的建筑材料对建筑体型和立面处理有一定的影响。如清水墙、混水墙、贴面墙和玻璃幕墙等形成不同的外形，给人以不同的感受。施工技术的工艺特点，也常形成特有的建筑外形，尤其是现代工业化建筑,建筑物建成后,在建筑物上所留下来的施工痕迹，都将使建筑物显示出工业化生产工艺的外形特点。图8.47是采用大型墙板的装配式建筑,利用构件本身的形体、材料质感和墙面色彩的对比,使建筑体型和立面更趋简洁、新颖,体现了大板建筑生产工艺的外形特点。,3满足城市规划及环境要求 任何一幢建筑都是规划群体中的一个局部，是构成城市空间和环境的
37、重要因素，因此建筑外形不可避免地要受城市规划和基地环境的制约。建筑体型、立面处理、内外空间组合以及建筑风格等都要与建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有建筑物及绿化等基地环境相适应。如风景区的建筑在体型设计上应同周围环境相协调,不应破坏风景区景色；山地建筑常结合地形和朝向错层布置，从而产生多变的体型；又如南方炎热地区的建筑,为减轻阳光的辐射和满足室内的通风要求,便采用遮阳板和通透花格,使建筑立面富有节奏感和通透感。建筑物处于群体环境之中,既要有单体建筑个性,又要有群体的共性,4建筑体型与立面应与一定的经济条件相适应建筑体型与立面的构思和立意必须正确处理适用、经济、美观三者的关系。建筑外形的艺术
38、美并不完全是以投资的多少为决定因素，事实上只要充分发挥设计者的主观能动性，在一定的经济条件下，巧妙地运用物质技术手段和构图法则，努力创新，就可能设计出适用、安全、经济、美观的建筑物。,5建筑体型与立面应符合建筑美学原则（1）统一与变化为了取得和谐的统一,有以下几种基本手法：1)以简单的几何形状求统一 2)主从分明,以陪衬求统一 3)以协调求统一（2）均衡与稳定对称均衡具有庄严肃穆的特点，如图8.49所示的体育馆；不对称均衡则显得轻巧活泼，如荷兰希尔佛逊市政厅(图8.52)。稳定是建筑物上下之间的轻重关系。,（3）对比 建筑物中各要素除按一定规律结合在一起外,必然存在各种差异,如体量大小、线条曲
39、直粗细、材料质感色彩、立面的点线面等，这种差异就是对比。（4）韵律所谓韵律,常指建筑构图中的有组织的变化和有规律的重复,使变化与重复形成有节奏的韵律感,从而可以给人以美的感受。建筑设计中,常用的韵律手法有连续韵律、渐变韵律、交错韵律和起伏韵律等(图8.56)。建筑物的体型、门窗、墙柱等的形状、大小、色彩、质感的重复和有组织的变化都可形成韵律来加强和丰富建筑形象,从而取得多样统一的效果。,（5）比例比例是指长宽高三个方向之间的大小关系，建筑物从整体到各体部及细部之间都存在着比例关系。如整个建筑的长宽高之比；各房间长宽高之比；立面中的门窗与墙面之比；门窗本身的高宽比等等。在建筑设计中，要注意把握建
40、筑物及其各部分的相对尺寸关系，比如大小、长短、宽窄、高低、粗细、厚薄、深浅、多少等,只有这样才能给人以美感。（6）尺度 尺度是研究建筑物的整体或局部给人感觉上的大小与真实大小之间的关系,用以表现建筑物正确的尺寸或者表现所追求的尺寸效果。建筑设计中，尺度效果一般有三种类型：1)自然尺度 2)夸张尺度 3)亲切尺度,8.4.2 建筑体型及立面设计方法 1建筑体型组合（1）不同体型特点和处理方法 1）单一性体型2)单元组合体型3)复杂体型(2)体型的转折与转角处理(3)体量间的联系和交接 各体量之间的联系和交接的形式是多种多样的,可归纳为两大类四种形式:第一类是直接连接,包括有拼接和咬接两种形式(图
41、8.62a、b),直接连接具有造型集中紧凑、内部交通短捷等特点；第二类是间接连接,包括有廊连接和连接体连接两种形式(图8.62c、d),间接连接具有建筑造型丰富、轻快、舒展、空透以及各体量各自独立、有利于庭园组织等特点。,2立面设计(1)立面比例尺度的处理(2)立面虚实、凹凸处理(3)立面线条处理(4)立面色彩、质感处理建筑色彩的处理包括大面积基调色的选择和墙面上不同色彩构图两个方面的问题。立面色彩处理应注意以下几个问题:第一，色彩处理要注意统一与变化，并掌握好尺度。一般建筑外形应有主色调，局部运用其它色调容易取得和谐效果。第二，色彩应与建筑性格特征相适应。如医院建筑宜用给人安定、洁净感的白色
42、或浅色调，商业建筑则常采用暖色调，以增加热烈气氛第三，色彩运用与周围相邻建筑、环境气氛相协调。第四,色彩运用应适应气候条件。炎热地区多采用冷色调，寒冷地区宜采用暖色调。此外还应考虑天气色彩的明暗，如常年阴雨天多，天空透明度低的地区宜选用明朗、光亮的色彩。,(5)立面的重点与细部处理重点处理常采用对比手法,如华盛顿美国同家美术馆东馆(图8.63),将入口大幅度内凹,与大面积实墙面形成强烈的对比,增加了入口的吸引力。又如重庆铁路客站的入口处理(图8.65),利用外伸大雨蓬增强光影、明暗变化,起到了醒目的作用。局部和细部都是建筑整体必不可分割的组成部分。如建筑入口一般包括踏步、雨篷、大门、花台等局部
43、,而其中每一部分都包括许多细部的作法。在造型设计上,首先要从大局着眼,仔细推敲,精心设计才能使整体和局部达到完整统一的效果。图8.66为建筑立面上的几种细部处理。,8.5 民用建筑防火设计,建筑失火与火灾发展 1、失火原因与燃烧条件 建筑物失火的原因是多种多样、错综复杂的，如违反电气安装及使用安全规定、违反安全操作规定、吸烟、玩火、自然灾害等。燃烧发生必须具备三个条件：可燃物、助燃物和火源。可燃物、助燃物、火源三者缺一不可。三者同时存在，而且可燃物、助燃物要具备一定的数量或浓度，火源具有一定的能量，可燃物才会被点燃，火灾才会发生。,2、火灾的发展和蔓延 建筑火灾是指烧损建筑物及其收容物品的燃烧
44、现象。建筑物一旦失火，其火势蔓延之快是十分惊人的。火从起火房间向外蔓延的途径，主要有以下几个方面：（1）由外墙窗口向上层蔓延在现代建筑中，火通过外墙窗口喷出烟和火焰，沿窗间墙及上层窗口窜到上层室内，这样逐层向上蔓延，会使整个建筑物起火见图8.68(a)。若采用带形窗更易吸附喷出向上的火焰，蔓延更快。为了防止火势蔓延，要求上、下层窗口之间的距离，尽可能大些。要利用窗过梁、窗楣板或外部非燃烧体的雨蓬、阳台等设施，使烟火偏离上层窗口，阻止火势向上蔓(图8.68b)。,（2）火势的横向蔓延火势在横向主要是通过内墙门及隔墙进行蔓延。如户门为可燃的木质门，被火烧穿；铝合金防火卷帘因无水幕保护或水幕未洒水，
45、导致卷帘被熔化；管道穿孔处未用非燃材料密封等处理不当导致火势蔓延；铁皮防火门在正常使用时是开着的，一旦发生火灾，不能及时关闭；当采用木板隔墙时，火容易穿过木板缝隙窜到墙的另一面，木板极易燃烧；等等。（3）火势通过竖井等蔓延 在现代建筑物中，有大量的电梯、楼梯、垃圾井、设备管道井等竖井，这些竖井往往贯穿整个建筑，若未作周密完善的防火设计，一旦发生火灾火势便会通过竖井蔓延到建筑物的任意一层。（4）火势由通风管道蔓延,建筑物的耐火等级划分建筑物耐火等级的目的在于根据建筑物的用途不同提出不同的耐火等级要求，做到既有利于安全，又有利于节约基本建设投资。现行建筑设计防火规范将建筑物的耐火等级按建筑构件的耐
46、火极限和燃烧性能划分为四级（表8.6）。建筑物所要求的耐火等级确定之后，其各种建筑构件的燃烧性能和耐火极限均不应低于表中相应耐火等级的规定。对于各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限，可查阅建筑设计防火规范（GBJ16-8）。现就构件的耐火极限和燃烧性能作如下说明：构件的耐火极限构件的耐火极限是指构件在标准耐火实验在中，从受到火的作用时起，到失去稳定性或完整性或绝热性止，这段抵抗火作用的时间，一般以小时计。,构件的燃烧性能构件的燃烧性能分为三类，即非燃烧体、难燃烧体和燃烧体。非燃烧体是指用非燃烧材料做成的构件，如天然石材、人工石材、金属材料等。难燃烧体是指用不易燃烧的材料做成的构件，或者用燃烧材料做
47、成，但用非燃烧材料作为保护层的构件，例如沥青混凝土构件、木板条抹灰的构件均属于难燃烧体。燃烧体是指用容易燃烧的材料做成的构件，如木材等。根据各级耐火等级中建筑构件的燃烧性能和耐火极限特点，可大致判定不同结构类型建筑物的耐火等级。一般来说，钢筋混凝土结构、钢筋混凝土砖石结构建筑可基本定为一、二级耐火等级；砖木结构建筑可基本定为三级耐火等级；以木柱、木屋架承重及以砖石等不燃烧或难燃烧材料为墙的建筑可定为四级耐火等级。,8.5.2 民用建筑防火分区 1、防火分区的重要意义 设计民用建筑必须遵循国家建筑设计防火规范的规定，在设计时根据使用性质，选定建筑物的耐火等级，设置防火分隔物，分清防火分区，保证合
48、理的防火间距，设有安全通道及疏散通口，保证人员及财产的安全，防止或减少火灾的危害。随着国家建设事业的发展，现代建筑其规模趋向大型化、多功能化发展，如北京饭店新楼标准层面积达2800m2。有的单层纺织厂房，占地面积4万多m2，有的工业厂房9层高达54m等等。这样大的范围内，若不按面积，按楼层控制火灾，一旦某处起火成灾，造成的危害是难以想象的。因此，要在建筑物内设置防火分区。,2、防火分区的原则（1）建筑物面积过大，室内容纳人数和可燃物的数量也相应增大，火灾时燃烧面积大，燃烧时间长，辐射热强烈，对建筑结构的破坏严重，火势难控制，对消防扑救人员、物资疏散都很不利。为了减少火灾造成的损失，对建筑防火分
49、区的面积，按照建筑物耐火等级的不同，给予相应限制，即耐火等级高的防火分区面积要适当大些，耐火等级低的防火分区面积就要小些。一、二级耐火等级的民用建筑，耐火性能较高，除了未加防火保护的钢结构以外，导致建筑物倒塌的可能性较小，一般能较好地限制火势蔓延，有利于安全疏散和扑救火灾，所以，规定防火分区面积为2500m2。三级建筑物的屋顶是可以燃烧的，能够导致火灾蔓延扩大，故防火分区面积应比一、二级要小，一般不超过1200m2。四级耐火等级建筑的构件大多数是易燃或可燃的，所以防火分区面积不宜超过600 m2。同理，除了限制防火分区面积外，对建筑物的层数和长度也提出了限制，详见表8.7。,（2）建筑物内如有
50、上下层相通的走马廊、自动扶梯等开口部位时，应按上、下连通层作为一个防火分区，其建筑面积的允许值取决于建筑的耐火等级及使用功能。（3）建筑物的地下室、半地下室应采用防火墙分隔成面积不超过500m2的防火分区。,8.5.4 民用建筑的安全疏散 1、安全疏散的重要性 民用建筑中设置安全疏散设施的目的，在于发生火灾时，使人员能迅速而有序地通过安全地带疏散出去。特别是影剧院、体育馆、大型会堂、歌舞厅等大量人员密集的公共建筑物中，疏散问题更为重要。2、安全疏散路线 建筑物内的安全疏散路线应尽量短捷、连续、畅通而无障碍地通向最安全出口，应避免下图8.69(a)(b)中所示现象。安全疏散路线一般可分为三种：（
