《建筑设计原理》之建筑剖面设计

《建筑设计原理》之建筑剖面设计第一页，共80页。

第5章建筑剖面设计

5.1房间的剖面形状

5.1.1房间的使用要求5.1.2建筑结构、材料及施工要求

5.1.3室内采光和通风要求

5.2房屋各部分高度的确定

5.2.1净高与层高5.2.2窗台高度5.2.3室内外地面高差

5.3房屋层数的确定

5.3.1使用要求5.3.2基地环境和城市规划5.3.3建筑结构、材料和施工要求5.3.4建筑防火要求5.3.5建筑经济性要求

5.4建筑空间的剖面组合与利用

5.4.1建筑空间的剖面组合原则5.4.2建筑空间的剖面组合规律5.4.3建筑空间的利用第二页，共80页。第三页，共80页。房屋剖面图

图示内容与方法剖面图是反映房屋内部构造的图样。一般用平行于某一墙面的平面剖切房屋得到垂直剖面图。单一剖、阶梯剖

图名：数字编号比例：与平面图相同定位轴线：要标出来、索引符号第四页，共80页。剖面图的图示内容

（1）图名、比例。（2）外墙（或柱）的定位轴线及其间距尺寸。（3）剖切到的室内外地面（包括台阶、明沟及散水等）、楼面层（包括吊天棚）、屋顶层（包括隔热通风层、防水层及吊天棚）；剖切到的内外墙及其门、窗（包括过梁、圈梁、防潮层、女儿墙及压顶）；剖切到的各种承重梁和连系梁、楼梯梯段及楼梯平台、雨篷、阳台以及剖切到的孔道、水箱等的位置、形状及其图例。一般不画出地面以下的基础。（4）未剖切到的可见部分，如看到墙面及其凹凸轮廓、梁、柱、阳台、雨篷、门、窗、踢脚、勒脚、台阶（包括平台踏步）、水斗和雨水管，以及看到的楼梯段（包括栏杆、扶手）和各种装饰等的位置和形状。（5）坚直方向的尺寸和标高。（6）详图索引符号。（7）某些用料注释。第五页，共80页。第5章

建筑剖面设计剖面设计主要研究：竖向空间的处理，涉及因素：a、建筑的使用功能、

b、技术经济条件、

c、周围环境等。■剖面设计内容：

(1)确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系。

(2)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。

(3)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。

(4)选择主体结构与围护结构方案。

(5)进行房屋竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。第六页，共80页。第七页，共80页。第八页，共80页。第九页，共80页。第十页，共80页。第十一页，共80页。5.1房间的剖面形状■房间的剖面形状分为矩形和非矩形两类。■大多数民用建筑均采用矩形。原因：a、剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，

b、容易获得简洁而完整的体型，

c、结构简单，施工方便。■非矩形剖面用于有特殊要求的房间。因：a、剖面根据使用要求和特点来确定。

b、达到一定的艺术效果。第十二页，共80页。5.1.1房间的使用要求■有视线要求的房间-----地面应有一定的坡度，保证良好的视觉要求。■地面的升起坡度决定因素：

a、设计视点的选择

b、座位排列方式

c、排距

d、视线升高值c。■设计视点是指按设计要求所能看到的极限位置。■建筑设计视点的选择可能不一致。●电影院定在银幕底边的中点。●体育馆定在篮球场边线或边线上空300~500mm处。■设计视点愈低，视觉范围愈大。但房间地面升起坡度愈大，设计视点愈高、视野范围愈小，地面升起坡度愈平缓。第十三页，共80页。■视线升高值C的确定：

与人眼到头顶的高度和视觉标准有关。

■当错位排列(即后排人的视线擦过前面隔一排人的头顶而过)时，C值取60mm；

■当对位排列(即后排人的视线擦过前排人的头顶而过)时，C值取120mm.

第十四页，共80页。图3.2礼堂标准与地面升起的关系示意第十五页，共80页。第十六页，共80页。第十七页，共80页。第十八页，共80页。●一般情况下，当地面坡度大于1:6时，应做成台阶形。■为保证室内声场分布均匀，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。为有效地利用声能，加强各处直达声，必须使大厅地面逐渐升高，对于剧院、电影院、会堂等，声学上的这种要求和视线上的要求是一致的，■按照视线要求设计的地面一般能满足声学要求。■顶棚的高度和形状应使大厅各座位都能获得均匀的反射声，同时能加强声压不足的部位。■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。第十九页，共80页。图3-4(a)平顶棚仅适用于容量小的观众厅。图3-4(b)降低台口顶棚。并使其向舞台面倾斜，声场分布较均匀。图3—4(c)采用波浪形顶棚，反射声能均匀分布到大厅各座位。第二十页，共80页。5.1.2建筑结构、材料和施工的影响房间的剖面形状应考虑结构类型、材料及施工的影响■长方形的剖面形状：规整有利于梁板式结构布置，施工也较简单。■有特殊要求的房间，在能满足使用要求的前下．也宜优先考虑采用矩形剖面。■不同的结构类型对房间的剖面形状起着一定的影响，大跨度建筑的房间剖面由于结构形式的不同形成不同于砖混结构的内部主间持征，如北京体育馆比赛大厅(图3—5)采用跨度为50多米的三铰拱钢衔架，既满足使用要求，又具有独特的空间形状。第二十一页，共80页。第二十二页，共80页。5．1．3室内采光、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。■有的房间具有：

a、特殊要求

b、消除眩光的影响

c、避免直射阳光损害陈列品常设置不同形式的采光窗。如：展览馆中的陈列室（图3—6）厨房(图3—7)第二十三页，共80页。第二十四页，共80页。第二十五页，共80页。第二十六页，共80页。第二十七页，共80页。第二十八页，共80页。5.2房屋各部分高度的确定

房屋各部分高度主要指房建净高与层高、窗台高度和室内外地面高差。5.2.1净高与层高

房间的净高是指楼地面到结构层（梁、板）底面或顶棚下表面之间的垂直距离，其数值反映了房间的高度。层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离。

第二十九页，共80页。（1）房间使用性质及家具设备的要求

房间的主要用途决定了房间的使用性质和人在其中的活动特征。住宅中的卧室和起居室，因使用人数较少，面积不大，净高要求一般不应小于2400mm，层高在2800mm左右；中学的普通教室，由于使用人数较多，面积较大，净高也相应加大，要求不应小于3400mm，层高在3600~3900mm之间；同样面积的中学舞蹈教室，由于人在其中活动的幅度较大，虽然使用人数较少（一般不超过20人），但净高却要求不应少于4500mm，层高达到4800~5100mm。

房间内的家具设备以及人们使用家具设备所需要的空间大小，也直接影响房间的净高和层高。如学生宿舍设有双层床时，净高不应小于3000mm，层高一般取3300mm左右；医院手术室的净高应考虑到手术台、无影灯以及手术操作所必需的空间，而无影灯的装置高度一般为3000~3200mm，因此，手术室的净高不应小于3000mm。第三十页，共80页。第三十一页，共80页。（2）采光和通风要求

■房间的高度应有利于天然采光和自然通风。◆采用单侧采光时：窗户上沿离地的高度，应大于房间进深长度的一半◆当房间允许两侧开窗时：房间的净高不小于总深度的1／4。■房间的进出风口在剖面上的高低位置，对房间净高有一定影响。如在内墙上开设高窗，或在门上设置亮子等改善室内的通风条件。■容纳人数较多的公共建筑，应考虑房间正常的气容量，保证必要的卫生条件。

中小学教室每个学生气容量为3~5m3／人，电影院为4~5m3／人。■根据房间的容纳人数、面积大小及气容量标准，可以确定出符合卫生要求的房间净高。第三十二页，共80页。第三十三页，共80页。（3）结构层高度及其构造方式的要求

结构层高度是指楼板（屋面板）、梁、以及各种屋架所占高度。在满足房间高度要求的前提下，结构层高度对建筑物的层高尺寸影响较大。结构层愈高，层高愈大，结构层高度小，则层高相应也小。开间进深较小的房间，如住宅中的卧室、起居室等，多采用墙体承重，板直接搁置在墙上，结构层所占高度较小；开间进深较大的房间，如教室、餐厅、商店等，多采用梁板布置方式，板搁置在梁上，梁支承在墙上或柱上，结构层高度较大；大跨建筑，如体育馆等，多采用屋架、薄腹梁、空间网架、以及其它空间结构形式，结构层高度则更大。

第三十四页，共80页。第三十五页，共80页。第三十六页，共80页。（4）建筑经济性要求

■层高是影响建筑造价的一个重要因素。■在满足使用要求和卫生要求的前提下，适当降低层高可相应:a、减小房屋的间距，节约用地，

b、减轻房屋自重，改善结构受力情况，

c、节约材料。

d、减少空调费用、节约能源■实践表明，普通砖混结构的建筑物，层高每降低100mm可节省投资1％。第三十七页，共80页。（5）室内空间比例要求

房间的比例和尺度不同，人在其中的感受也各异。通常高而窄的空间易使人产生兴奋、向上的情绪，且具有严肃感，使人感到不够亲切；宽而低的空间使人感到宁静、开阔、亲切，但过低又会使人产生压抑、沉闷的感觉。

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；纪念性建筑则要求有高大的空间，以创造出严肃、庄重的气氛；大型公共建筑的休息厅、门厅应开阔而明朗。

第三十八页，共80页。■在不增加房间高度的情况下，可以借助以下手法来获得空间效果：

(1)利用窗户的不同处理来调节空间的比例感。

细而长的窗户使房间感觉高一些．

宽而扁的窗户则感觉房间低一些。

(2)运用以低衬高的对比手法，将次要房间的

顶棚降低，从面使主要空间显得更加高大，次

要空间感到亲切宜人。

第三十九页，共80页。第四十页，共80页。第四十一页，共80页。第四十二页，共80页。第四十三页，共80页。第四十四页，共80页。5.2.2窗台高度

■窗台高度与使用要求、人体尺度、家具尺寸及通风要求有关。■大多数的民用建筑．窗台高度一般为900~1000mm，窗台距桌面高度控制在100~200mm，保证桌面上充足的光线，并使桌上纸张不致被风吹出窗外，■有特殊要求的房间：★陈列室，为消除和减少眩光．应避免陈列品靠近窗台布置。一般将窗下口提高到离地2．5m以上。保证窗台到陈列品的距离要使保护角大于14度。★厕所、浴室窗台可提高到1800mm左右，★托儿所、幼儿圆窗台，窗台高度均应较一般民用建筑低一些，★为使室内阳光充足和便于观赏室外景色，常将窗台做得很低，甚至采用落地窗。第四十五页，共80页。第四十六页，共80页。第四十七页，共80页。5.2.3室内外地面高差

★建筑物室内外地面形成一定高差原因：防止室外雨水流入室内，防止墙身受潮。★该高差主要确定因素：

(1)内外联系方便。对于一般住宅、商店、医院等建筑室外踏步的级数常以不超过四级。对于仓库一类建筑，常设置坡道，室内外地面高差以不超过300mm为宜。

(2)防水、防潮要求。

(3)地形及环境条件。

(4)建筑物性格特征、★在建筑设计中，一般以底层室内地面标高为：0.000高于它的为正值，低于它的为负值。第四十八页，共80页。第7次课学习的内容（4.9）4.5建筑平面组合设计章节练习5.1房间的剖面形状

5.1.1房间的使用要求5.1.2建筑结构、材料及施工要求

5.1.3室内采光和通风要求

5.2房屋各部分高度的确定

5.2.1净高与层高5.2.2窗台高度5.2.3室内外地面高差第四十九页，共80页。5.3房屋层数的确定影响确定房屋层数的因素：

A、使用要求

B、建筑结构、材料和施工要求

C、建筑基地环境与城市规划

D、建筑防火要求

E、建筑经济要求第五十页，共80页。5.3.1使用要求

房屋用途不同，使用对象不同，对层数的要求就会有差异。住宅、办公楼、旅馆等建筑可采用多层和高层，利用楼梯、电梯作为垂直交通工具。原因：使用人数不多、室内空间高度较低，由若干面积不大的房间组成，其空间高度、房间荷载较小。托儿所、幼儿园等建筑，层数不宜超过三层。原因：儿童的生理特点和安全，便于室内与室外活动场所的联系。医院门诊部层数也以不超过三层为宜，原因：方便病人就诊，。影剧院、体育馆等宜建成低层。原因：具有面积和高度较大的房间，人流集中安全疏散5.3房屋层数的确定第五十一页，共80页。5.3.2基地环境和城市规划要求

■房屋的层数与所在地段的大小、高低起伏变化有关。在相同建筑面积的条件下:

基地范围小，底层占地面积也小，层数可能多一些；地形变化陡，层数也可相应增加。■确定房屋的层数不能脱离一定的环境条件。城市街道两侧、广场周围、风景园林区做到:a、与周围建筑物、道路绿化等协调一致。

b、符合各地区城市规划部门统一要求。■风景园林区宜采用小巧、低层的建筑群，避免采用多层和高层形成喧宾夺主的效果。第五十二页，共80页。5.3.3建筑结构、材料和施工要求

■建筑结构类型和材料是决定房屋层数的基本因素。结构、材料：

砖混结构的建筑一般为1~6层。框架结构多层和高层建筑，剪力墙结构或框架剪力墙结构高层建筑。（表3-1）空间结构体系适用于低层大跨度建筑，■建筑施工条件：

a、吊装能力的大小对构件的重量、建筑总高度的限制

b、滑模施工，对于多层和高层钢筋混凝土结构的建筑是适合的，而且层数愈多，经济效益也愈显著。第五十三页，共80页。第五十四页，共80页。5.3.4建筑防火要求

按《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的规定，建筑的层数与建筑的耐火等级有关，如一、二级耐火等级建筑，原则上层数不受限制，三级耐火等级民用建筑，允许层数为1-5层，四级耐火等级的建筑物，允许1-2层。第五十五页，共80页。第五十六页，共80页。5.3.5经济性要求

建筑物单方造价一般与建筑层数密切相关,以砖混结构住宅为例，在墙身截面尺寸不变情况下，随着层数的增加，单方造价将有所降低。但到了6层以上时，由于砖墙截面尺寸的变化，层数增加使单方造价显著上升。一般情况下以5层比较经济。

在建筑群体组合中，个体建筑层数愈多，用地愈经济。把一幢4层房屋与4幢单层平房相比较，在保证日照间距的条件下，用地面积要增加近2倍。第五十七页，共80页。

■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，■水平方向组合除反映功能关系外，还反映出结构关系以及空间的艺术构思。■剖面的空间关系也在一定程度上反映出平面关系。5.4建筑空间的剖面组合与利用第五十八页，共80页。5.4.1建筑空间的剖面组合原则（1）根据建筑功能和使用要求，分析建筑空间的剖面组合关系对外联系密切、人员出入频繁、室内有较重设备的房间应位于建筑的底层或者下部；而那些对外联系较少、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。（2）根据房屋各部分的高度，分析建筑空间的剖面组合关系5.4.2建筑空间的剖面组合规律第五十九页，共80页。（1）高度相同或相近的小空间组合

高度相同或相近的房间、使用关系也较密切时，考虑到房屋结构构造的合理和施工方便等因素，在满足室内功能要求的前提下，可以适当调整房间之间的高差，统一房间的高度。所示教学楼平面方案中，教室、阅览室、厕所，即是属于上述情况，而行政办公部分从功能分区考虑，平面组合时和教学部分应有所分隔，这部分房间的高度也可以略低一些，和教学部分之间的高度差可以用踏步来解决。第六十页，共80页。（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有的建筑有一个空间是建筑主要功能所在，其面积和高度都比其它房间大得多。空间组合：

a、以大空间为中心，在周围布置小空间．

b、将小空间布置在大空间下面，利用结构空间。这种组合方式应处理好：

a、辅助空间的采光、通风

b、运动员、工作人员的人流交通问题。第六十一页，共80页。第六十二页，共80页。2)以小空间为主灵活布置大空间

在空间组合中：

a、以小空间为主形成主体，将大空间附建于主体建筑旁，从而不受层高与结构的限制；

b、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(图3—22)。

3)综合性空间组合

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。

复杂空间的组合根据使用要求，采用与之相适应的多种组合方式。

第六十三页，共80页。第六十四页，共80页。第六十五页，共80页。（3）错层式空间组合具体处理方式如下：(1)以踏步或楼梯联系各层楼地面以解决错层高差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。这种高差不大的空间联系常借助于少量踏步来解决(图3—24)。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，房屋几部分之间楼地面高低错落，这时常利用楼梯问解决错层高差。通过调整梯段踏步的数量，使楼梯平台与错层楼地面标高一致。图3—25(2)以室外台阶解决错层高差由室外台阶到达楼梯间。图3—26

可以随地形变化相当灵活地进行随意错落。第六十六页，共80页。第六十七页，共80页。第六十八页，共80页。第六十九页，共80页。（4）退台式空间组合台阶式空间组合的特点：建筑由下至上形成内收的剖面形式，为人们提供了进行户外活动及绿化布置的露天平台。此种建筑形式：用于连排的总体布置中，可以减少房屋间距，取得节约用地的效果。