- 9.34 MB
- 196页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
- 文档侵权举报电话:19940600175。
0 绪 论建筑设计:根据建筑物的性质、所处的环境、相应的标准运用物质技术手段和建筑美学原理创造出符合人们生理需求和心理需求的建筑空间。 0.1 21世纪建筑发展的趋势 0.1.1 建筑与环境到20世纪50~60年代出现一系列的环境污染事件,人们开始从“大自然的报复”中觉醒。1998年7月18日联合国环境规划署负责人指出:“十大环境祸患威胁人类”。其中:1、土壤遭到破坏。110个国家,承载10亿人口的可耕地的肥沃程度在降低……2、能源浪费。除发达国家外,发展中国家能源消费仍在继续增加。1990~2001年亚洲和太平洋地区的能源消费增加1倍,拉丁美洲能源消费将增加30%~77%。3、森林面积减少。在过去数百年中,温带国家和地区失去了大部分的森林,1980-1990年世界上1.5亿公顷森林(占全球森林总面积的12%)消失。4、淡水资源受到威胁。据估计21世纪初开始,世界上将有1/4的地方长期缺水。5、沿海地带被污染。沿海地区受到了巨大的人口压力,全世界有60%的人口拥挤在沿海100公里内的地带,生态失去平衡。以上主要是与建筑环境直接相关的问题,也是关系建筑业发展方向的重大问题。现代建筑的设计要与环境紧密结合起来,充分利用环境,创造环境,使建筑恰如其分的成为环境的一部分。 0.1.2 建筑与城市人类为了生存,不仅要盖房子以栖身,还要聚居在一起,谋求生活和生产活动,因此要经营其聚居地,从穴居野处到大小聚落、村镇以至城市,而城市化是人类文明的必然之路。人口集中产生“聚集效应”,集中科学文化、生产资料和生产力。未来的科学、技术与文化将为城市所弘扬,但另一方面城市又带来诸多难题和困扰。工业革命后,现代城市化兴起,20世纪中叶,城市问题日益困扰人们的生活,严重到惊呼“我们的城市能否存在?”又有半个世纪过去了,城市问题更为严峻。联合国环境规划署负责人把“混乱的城市化”,即人口爆炸、农用土地退化、贫穷等,也列为威胁人类的十大环境祸患之一,所有这些因素促使第三世界数以百万计的农民离开农村,聚集于大城市的贫民窟里。20世纪的1950~1990.年,世界城市人口增加10倍,从2亿到20亿。到1990年有500万人口的城市35个,其中22个在发展中国家。截止1997年,中国100万以上特大城市已有34个,城镇人口已占全国人口的32%左右。现在城市消耗3/4的世界能源,生成3/4的世界污染。尤其大城市中生存条件将进一步恶化,如拥挤、水污染、卫生条件差、无安全感等。城市化急剧发展,已经不能就建筑论建筑,迫切需要用城市的观念来从事建筑活动。即强调城市规划和建筑综合,从单个建筑到建筑群的规划建设,到城市与乡村规划的结合、融合,以至区域的协调发展。探索适应新的社会组织方式的城市与乡村的建筑形态,将是21世纪最引人注目的课题。
0.1.3 建筑与科学技术科学技术进步是推动经济发展和社会进步的积极因素,也是建筑发展的动力、达到建筑实用目的的主要手段,以及创造新的形式的活跃因素。正因为建筑技术上的提高,才使人类祖先由天然的穴居,得以伐木垒土,营建宫室……直到现代建筑。当今以计算机为代表的新兴技术直接、间接地对建筑发展产生影响,人类正在向信息社会、生物遗传、外太空探索等诸多新领域发展,这些科学技术上的变革,都将深刻地影响到人类的生活方式、社会组织结构和思想价值观念,同时也必将带来建筑技术和艺术形式上的深刻变革。 0.1.4 建筑与文化艺术建筑是人类智慧和力量的表现形式,同时也是人类文化艺术成就的综合表现形式。例如中国传统建筑也存在着与不同历史时期的社会文化相适应的艺术风格。文化是经济和技术进步的真正量度;文化是科学和技术发展的方向;文化是历史的积淀,存留于城市和建筑中,融会在每个人的生活之中。文化对城市的建造、市民的观念和行为起着无形的巨大作用,决定着生活的各个层面,是建筑之魂。21世纪将是文化的世纪;只有文化的发展,才能进一步带动经济的发展和社会的进步。人文精神的复萌应当被看作是当代建筑发展的主要趋势之一。综上所述,21世纪建筑发展应遵循以下五项原则:(1)生态观:正视生态的困境,加强生态意识;(2)经济观:人居环境建设与经济发展良性互动;(3)科技观;正视科学技术的发展,推动经济发展和社会繁荣;(4)社会观:关怀最广大的人民群众,重视社会发展的整体利益;(5)文化观:在上述前提下,进一步推动文化和艺术的发展。进人21世纪,现代的科学技术将全人类推向了资讯时代,世界文明正以前所未有的广阔领域和越来越快的速度互相交流与融合,建筑领域也同样进行着日新月异的变革。所以要求未来的建筑师更加放眼世界,从更广阔的知识领域和视野去了解人类文明的发生与发展,建设好我们的家园。 0.2 建筑的含义及构成要素 有人类历史便有建筑,建筑总是伴随着人类共存。从建筑的起源发展到建筑文化,经历了千万年的变迁。有许多著名的格言可以帮助我们加深对建筑的认识,如:“建筑是石头的史书”;“建筑是一切艺术之母”;“建筑是凝固的音乐”;“建筑是住人的机器”;“建筑是城市经济制度和社会制度的自传”;“建筑是城市的重要标志”等等,在今天的信息时代,则以“语言”、“符号”来剖析建筑的构成,许多不同的认识形成了建筑的各种流派,长期以来进行着热烈的讨论。一般是将铁路、水坝等称为“土木工程”,只有“建造适用和美好的住宅、公共建筑和城市艺术”才称为“建筑学”。 0.2.1 建筑的含义建筑是人工创造的空间环境,通常认为是建筑物和构筑物的总称。建筑物——直接供人们使用的建筑称为建筑物。如住宅、学校、办公楼、影剧院、体育馆等。构筑物——间接供人们使用的建筑称为构筑物。如水塔、蓄水池、烟囱、贮油罐等。我国的建筑方针是全面贯彻实施“适用、安全、经济、美观”。这个方针又是评价建筑优劣的基本准则。 0.2.2 建筑的构成要素
构成建筑的基本要素是指在不同历史条件下的建筑功能、建筑的物质技术条件和建筑形象。一、建筑功能1、满足人体尺度和人体活动所需的空间尺度。2、满足人的生理要求。要求建筑应具有良好的朝向、保温、隔声、防潮、防水、采光及通风的性能,这也是人们进行生产和生活活动所必须的条件。3、满足不同建筑有不同使用特点的要求。不同性质的建筑物在使用上有不同的特点,例如火车站要求人流、货流畅通;影剧院要求听得清、看得见和疏散快;工业厂房要求符合产品的生产工艺流程;某些实验室对温度、湿度的要求等等,都直接影响着建筑物的使用功能。满足功能要求也是建筑的主要目的,在构成的要素中起主导作用。二、物质技术条件建筑的物质技术条件是指建造房屋的手段。包括建筑材料及制品技术、结构技术、施工技术和设备技术等,所以建筑是多门技术科学的综合产物,是建筑发展的重要因素。三、建筑形象构成建筑形象的因素有建筑的体型、立面形式、细部与重点的处理、材料的色彩和质感、光影和装饰处理等等,建筑形象是功能和技术的综合反映。建筑形象处理得当,就能产生良好的艺术效果,给人以美的享受。有些建筑使人感受到庄严雄伟、朴素大方、简洁明朗等等,这就是建筑艺术形象的魅力。不同社会和时代、不同地域和民族的建筑都有不同的建筑形象,它反映了时代的生产水平、文化传统、民族风格等特点。建筑三要素是相互联系、约束,又不可分割的。在一定功能和技术条件下,充分发挥设计者的主观作用,可以使建筑形象更加美观。历史上优秀的建筑作品,这三要素都是辩证统一的。 0.2.2 建筑方针安全、适用、经济、美观这一建筑方针是我国建筑工作者进行工作的指导方针,又是评价建筑优劣的基本准则。1 建筑构造概论1.1建筑物的分类和等级划分1.1.1建筑物的分类一、按使用功能分类(一)民用建筑:指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物。1、居住建筑:如住宅、宿舍、公寓等;2、公共建筑:按性质不同又可分为15类之多。
(1)文教建筑;(2)托幼建筑;(3)医疗卫生建筑;(4)观演性建筑;(5)体育建筑;(6)展览建筑;(7)旅馆建筑;(8)商业建筑;(9)电信、广播电视建筑;(10)交通建筑;(11)行政办公建筑;(12)金融建筑;(13)饮食建筑;(14)园林建筑;(15)纪念建筑。(二)工业建筑:指为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动力用房、仓贮等。(三)农业建筑:指供农(牧)业生产和加工用的建筑,如种子库、温室、畜禽饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂(站)等。二、按建筑规模和数量分类1、大量性建筑:指建筑规模不大,但修建数量多,与人们生活密切相关的分布面广的建筑,如住宅、中小学教学楼、医院、中小型影剧院、中小型工厂等。2、大型性建筑:指规模大、耗资多的建筑,如大型体育馆、大型剧院、航空港、站、博览馆、大型工厂等。与大量性建筑相比,其修建数量是很有限的,这类建筑在一个国家或一个地区具有代表性,对城市面貌的影响也较大。三、按建筑层数分类1、住宅建筑按层数划分为:1~3层为低层;4~6层为多层;7~9层为中高层;10层以上为高层。2、公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层(不包括总高度超过24m的单层主体建筑)。3、建筑物高度超过100m时,不论住宅或公共建筑均为超高层。四、按承重结构的材料分类1、木结构建筑:指以木材作房屋承重骨架的建筑。2、砖(或石)结构建筑:指以砖或石材为承重墙柱和楼板的建筑。这种结构便于就地取材,能节约钢材、水泥和降低造价,但抗害性能差,自重大。3、钢筋混凝土结构建筑:指以钢筋混凝土作承重结构的建筑。如框架结构、剪力墙结构、框剪结构、筒体结构等,具有坚固耐久、防火和可塑性强等优点,故应用较为广泛。4、钢结构建筑:指以型钢等钢材作为房屋承重骨架的建筑。钢结构力学性能好,便于制作和安装,工期短,结构自重轻,适宜超高层和大跨度建筑中采用。随着我国高层、大跨度建筑的发展,采用钢结构的趋势正在增长。5、混合结构建筑:指采用两种或两种以上材料作承重结构的建筑。如由砖墙、木楼板构成的砖木结构建筑;由砖墙、钢筋混凝土楼板构成的砖混结构建筑;由钢屋架和混凝土(或柱)构成的钢混结构建筑。其中砖混结构在大量性民用建筑中应用最广泛。1.1.2建筑物的等级划分建筑物的等级一般按耐久性和耐火性进行划分。一、按耐久性能分等级建筑物的耐久等级主要根据建筑物的重要性和规模大小划分,作为基建投资和建筑设计的重要依据。《民用建筑设计通则WGJ37-87》中规定:以主体结构确定的建筑耐久年限分为下列四级(见表1-1)。建筑物耐久等级表表1-1耐久等级耐久年限适用范围一级100年以上适用于重要的建筑和高层建筑,如纪念馆、博物馆、国家会堂等二级50~100年适用于一般性建筑,如城市火车站、宾馆、大型体育馆、大剧院等三级25~50年适用于次要的建筑,如文教、交通、居住建筑及厂房等四级15年以下适用于简易建筑和临时性建筑
二、按耐火性能分等级所谓耐火等级,是衡量建筑物耐火程度的标准,它是由组成建筑物的构件的燃烧性能和耐火极限的最低值所决定的。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》》(GBJ16-87)将建筑物的耐火等级划分为四级(见表1-2)。建筑物耐火等级表表1-2燃烧性能和耐火耐火等级极限(h)构件名称一级二级三级四级墙柱防火墙非燃烧体4.00非燃烧体毛00非燃烧体4.00非燃烧体4.00承重墙、楼梯间、电梯井墙非燃烧体3.00非燃烧体2.50非燃烧体2.50难燃烧体0.50非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙非燃烧体1.00非燃烧体1.00非燃烧体0.50难燃烧体0.25房间隔墙非燃烧体0.75非燃烧体0.50难燃烧体2.50难燃烧体0.25支承多层的柱非燃烧体3.00非燃烧体2.50非燃烧体2.00难燃烧体1.50支承单层的柱非燃烧体2.50非燃烧体2.00非燃烧体2.00燃烧体梁非燃烧体2.00非燃烧体1.50非燃烧体1.00难燃烧体0.50楼板非燃烧体1.50非燃烧体1.00非燃烧体0.50难燃烧体0.25屋顶承重构件非燃烧体1.50非燃烧体0.50燃烧体燃烧体疏散楼梯非燃烧体1.50非燃烧体1.00非燃烧体1.00燃烧体吊顶(包括吊顶搁栅)非燃烧体0.25难燃烧体0.25难燃烧体0.15燃烧体注:1、以木柱承重且以非燃烧材料作为墙体的建筑物,其耐火等级应按四级确定;2、二级耐火等级的建筑物吊顶,如采用非燃烧体时,其耐火极限不限。1、建筑构件的燃烧性能可分为如下三类:(1)非燃烧体:指用非燃烧材料做成的建筑构件,如天然石材、人工石材、金属材料等。(2)燃烧体:指用容易燃烧的材料做成的建筑构件,如木材、纸板、胶合板等。(3)难燃烧体:指用不易燃烧的材料做成的建筑构件,或者用燃烧材料做成,但用非燃烧材料作为保护层的构件,如沥青混凝土构件、木板条抹灰等。2、建筑构件的耐火极限:所谓耐火极限,是指任一建筑构件在规定的耐火试验条件(标准火灾升温曲线)下,从受到火的作用时起,到失去支持能力或完整性被破坏(产生穿透性裂缝)或失去隔火作用(背面温度达到220°C)时为止的这段时间,用小时表示。只要以下三个条件中任一个条件出现,就可以确定是否达到其耐火极限。(1)失去支持能力。指构件在受到火焰或高温作用下,由于构件材质性能的变化,使承载能力和刚度降低,承受不了原设计的荷载而破坏。例如受火作用后的钢筋混凝土梁失去支承能力,钢柱失稳破坏;非承重构件自身解体或垮塌等,均属失去支持能力。(2)完整性被破坏。指薄壁分隔构件在火中高温作用下,发生爆裂或局部塌落,形成穿透裂
缝或孔洞,火焰穿过构件,使其背面可燃物燃烧起火。例如受火作用后的板条抹灰墙,内部可燃板条先行自燃,一定时间后,背火面的抹灰层龟裂脱落,引起燃烧起火;预应力钢筋混凝土楼板使钢筋失去预应力,发生炸裂,出现孔洞,使火苗窜到上层房间。在实际中这类火灾相当多。(3)失去隔火作用。指具有分隔作用的构件,背火面任一点的温度达到220℃时,构件失去隔火作用。例如一些燃点较低的可燃物(纤维系列的棉花、纸张、化纤品等)烤焦后以致起火。1.2建筑模数协调统一标准为了实现工业化大规模生产,使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑构配件、组合件具有一定的通用性和互换性,在建筑业中必须共同遵守《建筑模数协调统一标准》(GBJ2-86),以下简称标准。建筑模数是指选定的尺寸单位,作为尺度协调中的增值单位,也是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基础,其目的是使构配件安装吻合,并有互换性。一、基本模数:基本模数的数值规定为l00mm,表示符号为M,即1M等于l00mm,整个建筑物或其中一部分以及建筑组合件的模数化尺寸均应是基本模数的倍数。二、扩大模数:指基本模数的整倍数。扩大模数的基数应符合下列规定:1、水平扩大模数为3M、6M、12M、15M、30M、60M等6个,其相应的尺寸分别为300mm,600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm。2、竖向扩大模数的基数为3M、6M两个,其相应的尺寸为300mm、600mm。三、分模数:指整数除基本模数的数值。分模数的基数为M/10、M/5、M/2等3个,其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。四、模数数列:指由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸(模数数列的幅度及适用范围如下)。1、水平基本模数的数列幅度为(1~20)M。主要适用于门窗洞口和构配件断面尺寸。2、竖向基本模数的数列幅度为(1~36)M。主要适用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件等尺寸。3、水平扩大模数数列的幅度:3M为(3~75)M;6M为(6~96)M;12M为(12~120)M;15M为(15~120)M;30M为(30~360)M;60M为(60~360)M,必要时幅度不限。主要适用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗洞口尺寸。4、竖向扩大模数数列的幅度不受限制。主要适用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸。5、分模数数列的幅度。M/10为(1/10~2)M,M/5为(1/5~4)M;M/2为(1/2~10)M。主要适用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。1.3建筑物的构造组成及其作用
一幢建筑,一般是由基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶和门窗等六大部分所组成(如下图)。1、基础:是建筑物最下部的承重构件,其作用是承受建筑物的全部荷载,并将这些荷载传给地基。因此,基础必须具有足够的强度,并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。2、墙(或柱):是建筑物的承重构件和围护构件。作为承重构件的外墙,其作用是抵御自然界各种因素对室内的侵袭;内墙主要起分隔空间及保证舒适环境的作用。框架或排架结构的建筑物中,柱起承重作用,墙仅起围护作用。因此,要求墙体具有足够的强度、稳定性,保温、隔热、防水、防火、耐久及经济等性能。3、楼板层和地坪:楼板是水平方向的承重构件,按房间层高将整幢建筑物沿水平方向分为若干层;楼板层承受家具、设备和人体荷载以及本身的自重,并将这些荷载传给墙或柱;同时对墙体起着水平支撑的作用。因此要求楼板层应具有足够的抗弯强度、刚度和隔声、防潮、防水的性能。
地坪是底层房间与地基土层相接的构件,起承受底层房间荷载的作用。要求地坪具有耐磨防潮、防水、防尘和保温的性能。4、楼梯:是楼房建筑的垂直交通设施。供人们上下楼层和紧急疏散之用。故要求楼梯具有足够的通行能力,并且防滑、防火,能保证安全使用。5、屋顶:是建筑物顶部的围护构件和承重构件。抵抗风、雨、雪霜、冰雹等的侵袭和太阳辐射热的影响;又承受风雪荷载及施工、检修等屋顶荷载,并将这些荷载传给墙或柱。故屋顶应具存足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。6、门与窗:门与窗均属非承重构件,也称为配件。门主要供人们出人内外交通和分隔房间建用,窗主要起通风、采光、分隔、眺望等围护作用。处于外墙上的门窗又是围护构件的一部分,要满足热工及防水的要求;某些有特殊要求的房间,门、窗应具有保温、隔声、防火的能力。一座建筑物除上述六大基本组成部分以外,对不同使用功能的建筑物,还有许多特有的构件和配件,如阳台、雨篷、台阶、排烟道等。1.4影响建筑构造的因素及设计原则1.4.1影响建筑构造的因素一、外界环境的影响1、外力作用的影响作用在建筑物上的各种外力统称为荷载。荷载可分为恒荷载(如结构自重)和活荷载(如人群、家具、风雪及地震荷载)两类。荷载的大小是建筑结构设计的主要依据。也是结构选型及构造设计的重要基础,起着决定构件尺度、用料多少的重要作用。2、气候条件的影响我国各地区地理位置及环境不同,气候条件有许多差异。太阳的辐射热,自然界的风、雨、雪、霜、地下水等构成了影响建筑物的多种因素。故在进行构造设计时,应该针对建筑物所受影响的性质与程度,对各有关构、配件及部位采取必要的防范措施,如防潮、防水、保温、隔热、设伸缩缝、设隔蒸汽层等等,以防患于未然。3、各种人为因素的影响人们在生产和生活活动中,往往遇到火灾、爆炸、机械振动、化学腐蚀、噪声等人为因素的影响,故在进行建筑构造设计时,必须针对这些影响因素,采取相应的防火、防爆、防振、防腐、隔声等构造措施,以防止建筑物遭受不应有的损失。二、建筑技术条件的影响由于建筑材料技术的日新月异,建筑结构技术的不断发展,建筑施工技术的不断进步,建筑构造技术也不断翻新、丰富多彩。例如悬索、薄壳、网架等空间结构建筑,点式玻璃幕墙,彩色铝合金等新材料的吊顶,采光天窗中庭等现代建筑设施的大量涌现,可以看出,建筑构造没有一成不变的固定模式,因而在构造设计中要以构造原理为基础,在利用原有的、标准的、典型的建筑构造的同时,不断发展或创造新的构造方案。三、经济条件的影响随着建筑技术的不断发展和人们生活水平的日益提高,人们对建筑的使用要求也越来越高。建筑标准的变化带来建筑的质量标准、建筑造价等也出现较大差别。对建筑构造的要求也将随着经济条件的改变而发生着大的变化。
1.4.2建筑构造的设计原则在满足建筑物各项功能要求的前提下,必须综合运用有关技术知识,并遵循以下设计原则:1、结构坚固、耐久除按荷载大小及结构要求确定构件的基本断面尺寸外,对阳台、楼梯栏杆、顶棚、门窗与墙体的连结等构造设计,都必须保证建筑物构、配件在使用时的安全。2、技术先进在进行建筑构造设计时,应大力改进传统的建筑方式,从材料、结构、施工等方面引入先进技术,并注意因地制宜。3、合理降低造价各种构造设计,均要注重整体建筑物的经济、社会和环境的三个效益,即综合效益。在经济上注意节约建筑造价,降低材料的能源消耗,又还必须保证工程质量,不能单纯追求效益而偷工减料,降低质量标准,应做到合理降低造价。4、美观大方建筑物的形象除了取决于建筑设计中的体型组合和立面处理外,一些建筑细部的构造设计对整体美观也有很大影响。2基础和地下室2.1基础和地基的基本概念2.1.1基础和地基的基本概念在建筑工程中,建筑物与土层直接接触的部分称为基础,支承建筑物重量的土层叫地基。基础是建筑物的组成部分,它承受着建筑物的全部荷载,并将其传给地基。而地基则不是建筑物的组成部分,它只是承受建筑物荷载的土壤层。其中,具有一定的地耐力,直接支承基础,持有一定承载能力的土层称为持力层;持力层以下的土层称为下卧层。地基土层在荷载作用下产生的变形,随着土层深度的增加而减少,到了一定深度则可忽略不计(如图)。
2.1.2基础的作用和地基土的分类基础是建筑物的主要承重构件,处在建筑物地面以下,属于隐蔽工程。基础质量的好坏,关系着建筑物的安全问题。建筑设计中合理地选择基础极为重要。地基按土层性质不同,分为天然地基和人工地基两大类。凡天然土层具有足够的承载能力,不须经人工改良或加固,可直接在上面建造房屋的称天然地基。当建筑物上部的荷载较大或地基土层的承载能力较弱,缺乏足够的稳定性,须预先对土壤进行人工加固后才能在上面建造房屋的称人工地基。人工加固地基通常采用压实法、换土法、化学加固法和打桩法。2.2基础的埋置深度2.2.1基础的埋置深度室外设计地面至基础底面的垂直距离称为基础的埋置深度,简称基础的埋深(如图)。埋深大于或等于4m的称为深基础;埋深小于4m的称为浅基础;当基础直接做在地表面上的称不埋基础。在保证安全使用的前提下,应优先选用浅基础,可降低工程造价。但当基础埋深过小时,有可能在地基受到压力后,会把基础四周的土挤出,使基础产生滑移而失去稳定,同时易受到自然因素的侵蚀和影响,使基础破坏,故基础的埋深在一般情况下,不要小于0.5m.。
2.2.2影响基础埋深的因素1、建筑物上部荷载的大小和性质:多层建筑一般根据地下水位及冻土深度等来确定埋深尺寸。一般高层建筑的基础埋置深度为地面以上建筑物总高度的1/10。2、工程地质条件:基础底面应尽量选在常年未经扰动而且坚实平坦的土层或岩石上,俗称“老土层”。3、水文地质条件:确定地下水的常年水位和最高水位,以便选择基础的埋深。一般宜将基础落在地下常年水位和最高水位之上,这样可不需进行特殊防水处理,节省造价,还可防止或减轻地基土层的冻胀。4、地基土壤冻胀深度:应根据当地的气候条件了解土层的冻结深度,一般将基础的垫层部分做在土层冻结深度以下。否则,冬天土层的冻胀力会把房屋拱起,产生变形;天气转暖,冻土解冻时又会产生陷落。5、相邻建筑物基础的影响:新建建筑物的基础埋深不宜深于相邻的原有建筑物的基础;但当新建基础深于原有基础时,则要采取一定的措施加以处理,以保证原有建筑的安全和正常使用。2.3基础的类型2.3.1按材料及受力特点分类
一、刚性基础由刚性材料制作的基础称为刚性基础。一般指抗压强度高,而抗拉、抗剪强度较低的材料就称为刚性材料。常用的有砖、灰土、混凝土、三合土、毛石等。为满足地基容许承载力的要求,基底宽B一般大于上部墙宽,为了保证基础不被拉力、剪力而破坏,基础必须具有相应的高度。通常按刚性材料的受力状况,基础在传力时只能在材料的允许范围内控制,这个控制范围的夹角称为刚性角,用α表示。砖、石基础的刚性角控制在(1:1.25)~(1:1.50)(26o~33o)以内,混凝土基础刚性角控制在1:1(45o)以内。[刚性基础的受力、传力特点如图]刚性基础的受力、传力特点二、非刚性基础当建筑物的荷载较大而地基承载能力较小时,基础底面B必须加宽,如果仍采用混凝土材料做基础,势必加大基础的深度,这样很不经济。如果在混凝土基础的底部配以钢筋,利用钢筋来承受拉应力,使基础底部能够承受较大的弯矩,这时,基础宽度不受刚性角的限制,故称钢筋混凝土基础为非刚性基础或柔性基础。2.3.2按构造型式分类一、条形基础当建筑物上部结构采用墙承重时,基础沿墙身设置,多做成长条形,这类基础称为条形基础或带形基础,是墙承式建筑基础的基本形式。二、独立式基础当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时,基础常采用方形或矩形的独立式基础,这类基础称为独立式基础或柱式基础。独立式基础是柱下基础的基本形式。当柱采用预制构件时,则基础做成杯口形,然后将柱子插人并嵌固在杯口内,故称杯形基础。三、井格式基础
当地基条件较差,为了提高建筑物的整体性,.防止柱子之间产生不均匀沉降,常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来,做成十字交叉的井格基础。四、片筏式基础当建筑物上部荷载大,而地基又较弱,这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要,通常将墙或柱下基础连成一片,使建筑物的荷载承受在一块整板上成为片筏基础。片筏基础有平板式和梁板式两种。五、箱形基础当板式基础做得很深时,常将基础改做成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构,基础的中空部分可用作地下室(单层或多层的)或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大,整体性强,能抵抗地基的不均匀沉降,较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。2.4地下室的构造2.4.1地下室的构造组成建筑物下部的地下使用空间称为地下室。地下室一般由墙身、底板、顶板、门窗、楼梯等部分组成。2.4.2地下室的分类一、按埋入地下深度的不同,可分为:1、全地下室;2、半地下室。全地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度超过该房间净高的1/2;半地下室是指地下室地面低于室外地坪的高度为该房间净高的1/3~1/2。二、按使用功能不同,可分为:1、普通地下室:一般用作高层建筑的地下停车库、设备用房;根据用途及结构需要可做成一层或二、三层、多层地下室(地下室示意图)。
2、人防地下室:结合人防要求设置的地下空间,用以应付战时情况下人员的隐蔽和疏散,并有具备保障人身安全的各项技术措施。2.4.3地下室防潮构造当地下水的常年水位和最高水位均在地下室地坪标高以下时,须在地下室外墙外面设垂直防潮层。其做法是在墙体外表面先抹一层20mm厚的1:2.5水泥砂浆找平,再涂一道冷底子油和两道热沥青;然后在外侧回填低渗透性土壤,如粘土、灰土等,并逐层夯实,土层宽度为500mm左右,以防地面雨水或其它地表水的影响。另外,地下室的所有墙体都应设两道水平防溯层,一道设在地下室地坪附近,另一道设在室外地坪以上150~200mm处,使整个地下室防潮层连成整体,以防地潮沿地下墙身或勒脚处人室内。2.4.4地下室防水构造当设计最高水位高于地下室地坪时,地下室的外墙和底板都浸泡在水中,应考虑进行防水处理。常采用的防水措施有三种:一、沥青卷材防水1、外防水外防水是将防水层贴在地下室外墙的外表面,这对防水有利,但维修困难。外防水构造要点是:先在墙外侧抹20mm厚的1:3
水泥砂浆找平层,并刷冷底子油一道,然后选定油毡层数,分层粘贴防水卷材,防水层须高出最高地下水位500-1000mm为宜。油毡防水层以上的地下室侧墙应抹水泥砂浆涂两道热沥青,直至室外散水处。垂直防水层外侧砌半砖厚的保护墙一道。2、内防水内防水是将防水层贴在地下室外墙的内表面,这样施工方便,容易维修,但对防水不利,故常用于修缮工程。地下室地坪的防水构造是先浇混凝土垫层,厚约100mm;再以选定的油毡层数在地坪垫层上作防水层,并在防水层上抹20~30mm厚的水泥砂浆保护层,以便于上面浇筑钢筋混凝土。为了保证水平防水层包向垂直墙面,地坪防水层必须留出足够的长度以便与垂直防水层搭接,同时要做好转折处油毡的保护工作,以免因转折交接处的油毡断裂而影响地下室的防水。二、防水混凝土防水当地下室地坪和墙体均为钢筋混凝土结构时,应采用抗渗性能好的防水混凝土材料,常采用的防水混凝土有普通混凝土和外加剂混凝土。普通混凝土主要是采用不同粒径的骨料进行级配,并提高混凝土中水泥砂浆的含量,使砂浆充满于骨料之间,从而堵塞因骨料间不密实而出现的渗水通路,以达到防水目的。外加剂混凝土是在混凝土中渗人加气剂或密实剂,以提高混凝土的抗渗性能。三、弹性材料防水随着新型高分子合成防水材料的不断涌现,地下室的防水构造也在更新,如我国目前使用的三元乙丙橡胶卷材,能充分适应防水基层的伸缩及开裂变形,拉伸强度高,拉断延伸率大,能承受一定的冲击荷载,是耐久性极好的弹性卷材;又如聚氨酯涂膜防水材料,有利于形成完整的防水涂层,对在建筑内有管道、转折和高差等特殊部位的防水处理极为有利。3墙体3.l墙体的类型及设计要求3.1.1墙体的类型一、按墙体所在位置分类按墙体在平面上所处位置不同,可分为外墙和内墙;纵墙和横墙。对于一片墙来说,窗与窗之间和窗与门之间的称为窗间墙,窗台下面的墙称为窗下墙。(墙体各部分名称见图)
墙体各部分名称二、按墙体受力状况分类在混合结构建筑中,按墙体受力方式分为两种:承重墙和非承重墙。非承重墙又可分为两种:一是自承重墙,不承受外来荷载,仅承受自身重量并将其传至基础;二是隔墙,起分隔房间的作用,不承受外来荷载,并把自身重量传给梁或楼板。框架结构中的墙称框架填充墙。三、按墙体构造和施工方式分类1、按构造方式墙体可以分为实体墙、空体墙和组合墙三种。实体墙由单一材料组成,如砖墙、砌块墙等。空体墙也是由单一材料组成,可由单一材料砌成内部空腔,也可用具有孔洞的材料建造墙,如空斗砖墙、空心砌块墙等。组合墙由两种以上材料组合而成,例如混凝土、加气混凝土复合板材墙。其中混凝土起承重作用,加气混凝土起保温隔热作用。2、按施工方法墙体可以分为块材墙、板筑墙及板材墙三种。块材墙是用砂浆等胶结材料将砖石块材等组砌而成,例如砖墙、石墙及各种砌块墙等。板筑墙是在现场立模板,现浇而成的墙体,例如现浇混凝土墙等。板材墙是预先制成墙板,施工时安装而成的墙,例如预制混凝土大板墙、各种轻质条板内隔墙等。3.1.2墙体的设计要求一、结构要求对以墙体承重为主结构,常要求各层的承重墙上、下必须对齐;各层的门、窗洞孔也以上、下对齐为佳。此外,还需考虑以下两方面的要求。1、合理选择墙体结构布置方案墙体结构布置方案有:(1)横墙承重:凡以横墙承重的称横墙承重方案或横向结构系统。这时,楼板、屋顶上的荷载均由横墙承受,纵向墙只起纵向稳定和拉结的作用。它的主要特点是横墙间距密,加上纵墙的拉结,使建筑物的整体性好、横向刚度大,对抵抗地震力等水平荷载有利。但横墙承重方案的开间尺寸不够灵活,适用于房间开间尺寸不大的宿舍、住宅及病房楼等小开间建筑(如图)。
(2)纵墙承重:凡以纵墙承重的称为纵墙承重方案或纵向结构系统。这时,楼板、屋顶上的荷载均由纵墙承受,横墙只起分隔房间的作用,有的起横向稳定作用。纵墙承重可使房间开间的划分灵活,多适用于需要较大房间的办公楼、商店、教学楼等公共建筑(如图)。
(3)纵横墙承重:凡由纵向墙和横向墙共同承受楼板、屋顶荷载的结构布置称纵横墙(混合)承重方案。该方案房间布置较灵活,建筑物的刚度亦较好。混合承重方案多用于开间、进深尺寸较大且房间类型较多的建筑和平面复杂的建筑中,前者如教学楼、住宅等建筑(如图)。(4)部分框架承重:在结构设计中,有时采用墙体和钢筋混凝土梁、柱组成的框架共同承受楼板和屋顶的荷载,这时,梁的一端支承在柱上,而另一端则搁置在墙上,这种结构布置称部分框架结构或内部框架承重方案。它较适合于室内需要较大使用空间的建筑,如商场等。2、具有足够的强度和稳定性强度是指墙体承受荷载的能力,它与所采用的材料以及同一材料的强度等级有关。作为承重墙的墙体,必须具有足够的强度,以确保结构的安全。墙体的稳定性与墙的高度、长度和厚度有关。高而薄的墙稳定性差,矮而厚的墙稳定性好;长而薄的墙稳定性差,短而厚的墙稳定性好。二、热工要求1、墙体的保温要求对有保温要求的墙体,须提高其构件的热阻,通常采取以下措施。(1)增加墙体的厚度墙体的热阻与其厚度成正比,欲提高墙身的热阻,可增加其厚度。(2)选择导热系数小的墙体材料要增加墙体的热阻,常选用导热系数小的保温材料,如泡沫混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土、膨胀珍珠岩、膨胀蛙石、浮石及浮石混凝土、泡沫塑料、矿棉及玻璃棉等。其保温构造有单一材料的保温结构和复合保温结构之分。(3)采取隔蒸汽措施
为防止墙体产生内部凝结,常在墙体的保温层靠高温一侧,即蒸汽渗入的一侧,设置一道隔蒸汽层。隔蒸汽材料一般采用沥青、卷材、隔汽涂料以及铝箔等防潮、防水材料。2、墙体的隔热要求隔热措施有:(1)外墙采用浅色而平滑的外饰面,如白色外墙涂料、玻璃马赛克、浅色墙地砖、金属外墙板等,以反射太阳光,减少墙体对太阳辐射的吸收;(2)在外墙内部设通风间层,利用空气的流动带走热量,降低外墙内表面温度;(3)在窗口外侧设置遮阳设施,以遮档太阳光直射室内;(4)在外墙外表面种植攀缘植物使之遮盖整个外墙,吸收太阳辐射热,从而起到隔热作用。三、建筑节能要求为贯彻国家的节能政策,改善严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大,热工效率差的状况,必须通过建筑设计和构造措施来节约能耗。四、隔声要求墙体主要隔离由空气直接传播的噪声。一般采取以下措施:1、加强墙体缝隙的填密处理。2、增加墙厚和墙体的密实性。3、采用有空气间层式多孔性材料的夹层墙。4、尽量利用垂直绿化降噪声。3.2砖墙构造3.2.1砖墙材料砖墙是用砂浆将一块块砖按一定技术要求砌筑而成的砌体,其材料是砖和砂浆。1、砖砖按材料不同,有粘土砖、页岩砖、粉煤灰砖、灰砂砖、炉渣砖等;按形状分有实心砖、多孔砖和空心砖等。其中常用的是普通粘土砖。普通粘土砖以粘土为主要原料,经成型、干燥焙烧而成。有红砖和青砖之分。青砖比红砖强度高,耐久性好。我国标准砖的规格为240mm×115mm×53mm砖长:宽:厚=4:2:1(包括10mm宽灰缝),标准砖砌筑墙体时是以砖宽度的倍数,即115+10=125mm为模数。这与我国现行《建筑模数协调统一标准》中的基本模数M=l00mm不协调,因此在使用中,须注意标准砖的这一特征。砖的强度以强度等级表示,分别为MU30、MU25、MU20、MU10、MU7.5六个级别。如MU30表示砖的极限抗压强度平均值为30MPa,即每平方毫米可承受30N的压力。2、砂浆砂浆是砌块的胶结材料。常用的砂浆有水泥砂浆、混合砂浆、石灰砂浆和粘土砂浆。(1)水泥砂浆由水泥、砂加水拌和而成,属水硬性材料,强度高,但可塑性和保水性较差,适应砌筑湿环境下的砌体,如地下室、砖基础等。
(2)石灰砂浆由石灰膏、砂加水拌和而成。由于石灰膏为塑性掺合料,所以石灰砂浆的可塑性很好,但它的强度较低,且属于气硬性材料,遇水强度即降低,所以适宜砌筑次要的民用建筑的地上砌体。(3)混合砂浆由水泥、石灰膏、砂加水拌和而成。既有较高的强度,也有良好的可塑性和保水性,故民用建筑地上砌体中被广泛采用。(4)粘土砂浆是由粘土加砂加水拌和而成,强度很低,仅适于土坯墙的砌筑,多用于乡村民居。它们的配合比取决于结构要求的强度。砂浆强度等级有M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1、M0.4共7个级别。3.2.2砖墙的组砌方式为了保证墙体的强度,砖砌体的砖缝必须横平竖直,错缝搭接,避免通缝。同时砖缝砂浆必须饱满,厚薄均匀。常用的错缝方法是将顶砖和顺砖上下皮交错砌筑。每排列一层砖称为一皮。常见的砖墙砌式有全顺式(120墙)[如图],一顺一顶式、三顺一顶式或多顺一顶式、每皮顶顺相间式也叫十字式(240墙),两平一侧式(180墙)等(砖墙的组砌方式如图)。砖墙的组砌方式3.2.3墙体细部构造墙体的细部构造包括门窗过梁、窗台、勒脚、散水、明沟、变形缝、圈梁、构造柱和防火墙等。一、门窗过梁过梁的形式有砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁三种。1、砖拱过梁砖拱过梁分为平拱和弧拱。由竖砌的砖作拱圈,一般将砂浆灰缝做成上宽下窄,上宽不大于20mm,下宽不小于5mm。砖不低于MU7.5,砂浆不能低于M2.5,砖砌平拱过梁净跨宜小于1.2m,不应超过1.8m,中部起拱高约为1/50L。2、钢筋砖过梁钢筋砖过梁用砖不低于MU7.5,砌筑砂浆不低于M2.5。
一般在洞口上方先支木模,砖平砌,下设3~4根φ6钢筋要求伸人两端墙内不少于240mm,梁高砌5~7皮砖或≥L/4,钢筋砖过梁净跨宜为1.5~2m(如图)。钢筋砖过梁构造示意3、钢筋混凝土过梁钢筋混凝土过梁有现浇和预制两种,梁高及配筋由计算确定。为了施工方便,梁高应与砖的皮数相适应,以方便墙体连续砌筑,故常见梁高为60mm、120mm、180mm、240mm,即60mm的整倍数。梁宽一般同墙厚,梁两端支承在墙上的长度不少于240mm,以保证足够的承压面积。过梁断面形式有矩形和L形。为简化构造,节约材料,可将过梁与圈梁、悬挑雨篷、窗楣板或遮阳板等结合起来设计。如在南方炎热多雨地区,常从过梁上挑出300~500mm宽的窗楣板,既保护窗户不淋雨,又可遮挡部分直射太阳光(如图)。钢筋混凝土过梁的形式二、窗台(如图)
窗台构造三、墙脚底层室内地面以下,基础以上的墙体常称为墙脚。墙脚包括墙身防潮层、勒脚、散水和明沟等。1、勒脚勒脚是外墙墙身接近室外地面的部分,为防止雨水上溅墙身和机械力等的影响,所以要求墙脚坚固耐久和防潮。一般采用以下几种构造做法(如图3-12)。(1)抹灰:可采用20厚1:3水泥砂浆抹面,1:2水泥白石子浆水刷石或斩假石抹面。此法多用于一般建筑。(2)贴面:可采用天然石材或人工石材,如花岗石、水磨石板等。其耐久性、装饰效果好,用于高标准建筑。(3)勒脚采用石材,如条石等。2、防潮层(1)防潮层的位置(如图):墙身防潮层的位置(2)墙身水平防潮层的构造做法常用的有以下三种:第一,防水砂浆防潮层,采用1:2水泥砂浆加水泥用量3%-5%防水剂,厚度为20~25mm或用防水砂浆砌三皮砖作防潮层。此种做法构造简单,但砂浆开裂或不饱满时影响防潮效果。第二,细石混凝土防潮层,采用60mm厚的细石混凝土带,内配三根φ6
钢筋,其防潮性能好。第三,油毡防潮层,先抹20mm厚水泥砂浆找平层,上铺一毡二油,此种做法防水效果好,但有油毡隔离,削弱了砖墙的整体性,不应在刚度要求高或地震区采用。如果墙脚采用不透水的材料(如条石或混凝土等),或设有钢筋混凝土地圈梁时,可以不设防潮层。3、散水与明沟房屋四周可采取散水或明沟排除雨水。当屋面为有组织排水时一般设明沟或暗沟,也可设散水。屋面为无组织排水时一般设散水,但应加滴水砖(石)带。散水的做法通常是在素土夯实上铺三合土、混凝土等材料,厚度60~70mm。散水应设不小于3%的排水坡。散水宽度一般0.6~1.0m。散水与外墙交接处应设分格缝,分格缝用弹性材料嵌缝,防止外墙下沉时将散水拉裂。散水整体面层纵向距离每隔6~12m做一道伸缩缝。明沟的构造做法可用砖砌、石砌、混凝土现浇,沟底应做纵坡,坡度为0.5%~1%,宽度为220~350mm。四、变形缝(构造如图)变形缝构造图变形缝有伸缩缝、沉降缝、防震缝三种。1、伸缩缝(或温度缝)伸缩缝是在长度或宽度较大的建筑物中,为避免由于温度变化引起材料的热胀冷缩导致构件开裂,而沿建筑物的竖向将基础以上部分全部断开的垂直缝隙。有关规范规定砌体结构和钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距一般为50~75mm。伸缩缝的宽度一般为20~40mm。2、沉降缝为减少地基不均匀沉降对建筑物造成危害,在建筑物某些部位设置从基础到屋面全部断开的垂直缝称为沉降缝。
(1)沉降缝一般在下列部位设置:当同一建筑物建造在地基承载力相差很大时;建筑物高度或荷载相差很大,或结构形式不同处;新建、扩建的建筑物与原有建筑物紧相毗连时。(2)沉降缝的缝宽沉降缝的缝宽与地基情况和建筑物高度有关,其沉降缝宽度一般为30~70mm,在软弱地基上其缝宽应适当增加。3、防震缝防震缝是为了防止建筑物的各部分在地震时相互撞击造成变形和破坏而设置的垂直缝。防震缝应将建筑物分成若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。(1)防震缝的位置建筑平面体型复杂,有较长的突出部分,应用防震缝将其分简单规整的独立单元;建筑物(砌体结构)立面高差超过6m,在高差变化处须设防震缝;建筑物毗连部分结构的刚度、重量相差悬殊处;建筑物有错层且楼板高差较大时,须在高度变化处设防震缝。防震缝应与伸缩缝、沉降缝协调布置。(2)防震缝宽防震缝宽与结构形式、设防烈度、建筑物高度有关。在砖混结构中,缝宽一般取50~100mm,多(高)层钢筋混凝土结构防震缝最小宽度(见下表)。多(高)层钢筋混凝土结构防震缝最小宽度结构体系建筑高度H≤15m建筑高度H>15m,每增高5m加宽7度8度9度框架结构、框--剪结构70203350剪力墙结构50142335五、墙身的加固1、壁柱和门垛当墙体的窗间墙上出现集中荷载,而墙厚又不足以承担其荷载;或当墙体的长度和高度超过一定限度并影响到墙体稳定性时,常在墙身局部适当位置增设凸出墙面的壁柱以提高墙体刚度。壁柱突出墙面的尺寸一般为120mm×370mm、240mm×370mm、240mm×490mm或根据结构计算确定。当在较薄的墙体上开设门洞时,为便于门框的安置和保证墙体的稳定,须在门靠墙转角处或丁字接头墙体的一边设置门垛,门垛凸出墙面不少于120mm,宽度同墙厚(如图)。壁柱和门垛2、圈梁(1)圈梁的设置要求
圈梁是沿外墙四周及部分内墙设置在楼板处的连续闭合的现浇的梁,可提高建筑物的空间刚度及整体性,增加墙体的稳定性。减少由于地基不均匀沉降而引起的墙身开裂。对于抗震设防地区,利用圈梁加固墙身更加必要。(2)圈梁的构造圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。钢筋砖圈梁就是将前述的钢筋砖过梁沿外墙和部分内墙一周连通砌筑而成。钢筋混凝土圈梁的高度不小于120mm,宽度与墙厚相同(圈梁的构造如图)。圈梁构造当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁,其配筋和混凝土强度等级均不变(如图)。附加圈梁3、构造柱钢筋混凝土构造柱是从构造角度考虑设置的,是防止房屋倒塌的一种有效措施。构造柱必须与圈梁及墙体紧密相连,从而加强建筑物的整体刚度,提高墙体抗变形的能力。(1)构造柱的设置要求由于建筑物的层数和地震烈度不同,构造柱的设置要求也不相同。(2)构造柱的构造(如图)
构造柱的构造
构造柱马牙槎构造图a.构造柱最小截面为180mm×240mm,纵向钢筋宜用4φ12,箍筋间距不大于250mm,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过六层、8度时超过五层和九度时,纵向钢筋宜用4φ14,箍筋间距不大于200mm;房屋角的构造柱可适当加大截面及配筋。b.构造柱与墙连结处宜砌成马牙槎,并应沿墙高每500mm设2φ6拉接筋,每边伸人墙内不少于1m(如构造柱马牙槎构造图)。c.构造柱可不单独设基础,但应伸入室外地坪下500mm,或锚入浅于500mm的基础梁内。六、防火墙防火墙的作用在于截断火灾区域,防止火灾蔓延。作为防火墙,其耐火极限应不小于4.0h。防火墙的最大间距应根据建筑物的耐火等级而定,当耐火等级为一、二级时,其间距为150m;三级时为100m;四级时为75m。防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶,并高出非燃烧体屋顶400mm;高出难燃烧体屋面500mm(如图)。
防火墙的设置3.3骨架墙骨架墙系指填充或悬挂于框架或排架柱间,并由框架或排架承受其荷载的墙体。它在多层、高层民用建筑和工业建筑中应用较多。3.3.1框架外墙板的类型按所使用的材料,外墙板可分为三类,即单一材料墙板、复合材料墙板、玻璃幕墙。单一材料墙板用轻质保温材料制作,如加气混凝土、陶粒混凝土等。复合板通常由三层组成,即内外壁和夹层。外壁选用耐久性和防水性均较好的材料,如石棉水泥板、钢丝网水泥、轻骨料混凝土等。内壁应选用防火性能好,又便于装修的材料,如石膏板、塑料板等。夹层宜选用容积密度小、保温隔热性能好、价廉的材料,如矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、膨胀蛙石、加气混凝土、泡沫混凝土、泡沫塑料等。3.3.2外墙板的布置方式外墙板可以布置在框架外侧,或框架之间,或安装在附加墙架上(如下图)。轻型墙板通常需安装在附加墙架上,以使外墙具有足够的刚度,保证在风力和地震力的作用下不会变形。
外墙板的布置方式3.3.3外墙板与框架的连接外墙板可以采用上挂或下承两种方式支承于框架柱、梁或楼板上。根据不同的板材类型和板材的布置方式,可采取焊接法、螺栓联结法、插筋锚固法等将外墙板固定在框架上。无论采用何种方法,均应注意以下构造要点:①外墙板与框架连接应安全可靠;②不要出现“冷桥”现象,防止产生结露;③构造简单,施工方便。3.3.4框架与主体结构的连接1、框架与梁的连接(实例1)
2、框架与梁的连接(实例2)
3.4隔墙构造隔墙是分隔建筑物内部空间的非承重构件,本身重量由楼板或梁来承担。设计要求隔墙自重轻,厚度薄,有隔声和防火性能,便于拆卸,浴室、厕所的隔墙能防潮、防水。常用隔墙有块材隔墙、轻骨架隔墙和板材隔墙三大类。3.4.1块材隔墙块材隔墙是用普通粘土砖、空心砖、加气混凝土等块材砌筑而成,常采用普通砖隔墙和砌块隔墙两种。一、普通砖隔墙(如图)
普通砖隔墙构造图普通砖隔墙一般采用1/2砖(120mm)隔墙。1/2砖墙用普通粘土砖采用全顺式砌筑而成,砌筑砂浆强度等级不低于M5,砌筑较大面积墙体时,长度超过6m应设砖壁柱,高度超过5m时应在门过梁处设通长钢筋混凝土带为了保证砖隔墙不承重,在砖墙砌到楼板底或梁底时,将立砖斜砌一皮,或将空隙塞木楔打紧,然后用砂浆填缝。8度和9度时长度大于5.1m的后砌非承重砌体隔墙的墙顶,应与楼板或梁拉接。二、砌块隔墙(如图)
砌块隔墙构造图为减轻隔墙自重,可采用轻质砌块,墙厚一般为90~120mm。加固措施同1/2砖隔墙之做法。砌块不够整块时宜用普通粘土砖填补。因砌块孔隙率大、吸水量大,故在砌筑时先在墙下部实砌3~5皮实心粘土砖再砌砌块。3.4.2轻骨架隔墙轻骨架隔墙由骨架和面板层两部分组成,骨架有木骨架和金属骨架之分,面板有板条抹灰、钢丝网板条抹灰、胶合板、纤维板、石膏板等。由于先立墙筋(骨架),再做面层,故又称为立筋式隔墙。一、板条抹灰隔墙板条抹灰隔墙是由上槛、下槛、墙筋斜撑或横档组成木骨架,其上钉以板条再抹灰而成(如图)。
板条抹灰隔墙构造图二、立筋面板隔墙立筋面板隔墙系指面板用人造胶合板、纤维板或其它轻质薄板,骨架为木质或金属组合而成。1、骨架。墙筋间距视面板规格而定。金属骨架一般采用薄型钢板、铝合金薄板或拉眼钢板网加工而成,并保证板与板的接缝在墙筋和横档上(如图)。
金属骨架2、饰面层。常用类型有:胶合板、硬质纤维板、石膏板等。采用金属骨架时,可先钻孔,用螺栓固定,或采用膨胀铆钉将板材固定在墙筋上。立筋面板隔墙为干作业,自重轻,可直接支撑在楼板上,施工方便,灵活多变,故得到广泛应用,但隔声效果较差。3.4.3板材隔墙板材隔墙是指各种轻质板材的高度相当于房间净高,不依赖骨架,可直接装配而成,目前多采用条板,如碳化石灰板、加气混凝土条板、多孔石膏条板、纸蜂窝板、水泥刨花板、复合板等(构造如图)。3.5墙面装修3.5.1墙面装修的作用一、保护墙体。增强墙体的坚固性、耐久性,延长墙体的使用年限。二、改善墙体的使用功能。提高墙体的保温、隔热和隔声能力。三、提高建筑的艺术效果,美化环境。3.5.2墙面装修的分类
一、按装修所处部位不同,有室外装修和室内装修两类。室外装修要求采用强度高、抗冻性强、耐水性好以及具有抗腐蚀性的材料。室内装修材料则因室内使用功能不同,要求有一定的强度、耐水及耐火性。二、按饰面材料和构造不同,有清水勾缝、抹灰类、贴面类、涂刷类、裱糊类、条板类、玻璃(或金属)幕墙等。3.5.3墙面装修构造一、清水砖墙清水砖墙是不作抹灰和饰面的墙面。为防止雨水浸入墙身和整齐美观,可用1:1或1:2水泥细砂浆勾缝,勾缝的形式有平缝、平凹缝、斜缝、弧形缝等。二、抹灰类墙面装修抹灰分为一般抹灰和装饰抹灰两类。1、一般抹灰:有石灰砂浆、混合砂浆、水泥砂浆等。外墙抹灰一般为20~25mm,内墙抹灰为15~20mm,顶棚为12~15mm。在构造上和施工时须分层操作,一般分为底层、中层和面层,各层的作用和要求不同。(1)底层抹灰主要起到与基层墙体粘结和初步找平的作用。(2)中层抹灰在于进一步找平以减少打底砂浆层干缩后可能出现的裂纹。(3)面层抹灰主要起装饰作用,因此要求面层表面平整、无裂痕、颜色均匀。抹灰按质量及工序要求分为三种标准,见表3-3。(常用抹灰构造见表)抹灰类三种标准层次标准底层(层)中层(层)面层(层)总厚度(mm)适用范围普通抹灰11≤18简易宿舍、仓库等中级抹灰111≤20住宅、办公楼、学校、旅馆等高级抹灰1若干1≤25公共建筑、纪念性建筑如剧院、展览馆等2、装饰抹灰装饰抹灰有水刷石、干粘石、斩假石、水泥拉毛等。装饰抹灰一般是指采用水泥、石灰砂浆等抹灰的基本材料,除对墙面作一般抹灰之外,利用不同的施工操作方法将其直接做成饰面层。三、贴面类墙面装修贴面类装修指在内外墙面上粘贴各种天然石板、人造石板、陶瓷面砖等。1、面砖饰面构造面砖应先放入水中浸泡,安装前取出晾千或擦干净,安装时先抹15mm1:3水泥砂浆找底并划毛,再用1:0.3:3水泥石灰混合砂浆或用掺有107胶(水泥用量5%~7%)的1:2.5水泥砂浆满刮l0mm厚于面砖背面紧粘于墙上。对贴于外墙的面砖常在面砖之间留出一定缝隙(如图)。
面砖饰面构造示意2、陶瓷锦砖饰面陶瓷锦砖也称为马赛克,有陶瓷锦砖和玻璃锦砖之分。它的尺寸较小,根据其花色品种,可拼成各种花纹图案。铺贴时先按设计的图案将小块材正面向下贴在(500×00)mm大小的牛皮纸上,然后牛皮纸面向外将马赛克贴于饰面基层上,待半凝后将纸洗掉,同时修整饰面(构造如下图)。3、天然石材和人造石材饰面石材按其厚度分有两种,通常厚度为30~40mm为板材,厚度为40~130mm以上称为块材。常见天然板材饰面有花岗石、大理石和青石板等,具有强度高、耐久性好,多作高级装饰用。常见人造石板有预制水磨石板、人造大理石板等。(1)石材拴挂法(湿法挂贴)天然石材和人造石材的安装方法相同,先在墙内或柱内预埋φ6铁箍,间距依石材规格而定,而铁箍内立φ6~φ10竖筋,在竖筋上绑扎横筋,形成钢筋网。在石板上下边钻小孔,用双股16号钢丝绑扎固定在钢筋网上。上下两块石板用不锈钢卡销固定。板与墙面之间预留20~30mm缝隙,上部用定位活动木楔做临时固定,校正无误后,在板与墙之间浇筑1:3水泥砂浆,待砂浆初凝后,取掉定位活动木楔,继续上层石板的安装(构造见下图)。
石材拴挂法构造(2)干挂石材法(连接件挂接法)干挂石材的施工方法是用一组高强耐腐蚀的金属连接件,将饰面石材与结构可靠地连接,其间形成空气间层不作灌浆处理(构造见下图)。干挂石材法构造
干挂石材法骨架与柱的连接实例四、涂料类墙面装修涂料系指喷涂、刷于基层表面后,能与基层形成完整而牢固的保护膜的涂层饰面装修。涂料按其主要成膜物的不同,可以分为有机涂料和无机涂料两大类。1、无机涂料常用的无机涂料有石灰浆、大白浆、可赛银浆、无机高分子涂料等。2、有机涂料有机合成涂料依其主要成膜物质和稀释剂的不同,可分为溶剂型涂料、水溶性涂料和乳液型涂料三种。五、裱糊类墙面装修裱糊类墙面装修是将各种装饰性的墙纸、墙布、织锦等材料裱糊在内墙面上的一种装修饰面。墙纸品种很多,目前国内使用最多的是塑料墙纸和玻璃纤维墙布等。1、基层处理:在基层刮腻子,以使裱糊墙纸的基层表面达到平整光滑。同时为了避免基层吸水过快,还应对基层进行封闭处理,处理方法为:在基层表面满刷一遍按1:0.5~1:1稀释的107胶水。2、裱贴墙纸:粘贴剂通常采用107胶水。其配合比为:107胶:羧甲基纤维素(2.5%)水溶液:水=100:(20~30):50,107胶的含固量为12%左右。六、板材类墙面装修板材类装修系指采用天然木板或各种人造薄板借助于镶钉胶等固定方式对墙面进行装饰处理。板材类墙面由骨架和面板组成,骨架有木骨架和金属骨架,面板有硬木板、胶合板、纤维板、石膏板等各种装饰面板和近年来应用日益广泛的金属面板。常见的构造方法如下:1、木质板墙面木质板墙面系用各种硬木板、胶合板、纤维板以及各种装饰面板等作的装修。具有美观大方、装饰效果好,且安装方便等优点,但防火、防潮性能欠佳,一般多用作宾馆、大型公共建筑的门厅以及大厅面的装修。木质板墙面装修构造是先立墙筋,然后外钉面板(如图)。
木质板墙面构造2、金属薄板墙面金属薄板墙面系指利用薄钢板、不锈钢板、铝板或铝合金板作为墙面装修材料。以其精密、轻盈,体现着新时代的审美情趣。金属薄板墙面装修构造,也是先立墙筋,然后外钉面板。墙筋用膨胀铆钉固定在墙上,间距为60~90mm。金属板用自攻螺丝或膨胀铆钉固定,也可先用电钻打孔后用木螺丝固定。3、石膏板墙面一般构造做法是:首先在墙体上涂刷防潮涂料,然后在墙体上铺设龙骨,将石膏板钉在龙骨上,最后进行板面修饰(如图)。石膏板墙面构造
板材隔墙构造图3.6建筑幕墙3.6.1幕墙类型一、按幕面材料分:有玻璃、金属、轻质混凝土挂板、天然花岗石板等幕墙。其中玻璃幕墙是当代的一种新型墙体,不仅装饰效果好,而且质量轻,安装速度快,是外墙轻型化、装配化较理想的型式。二、玻璃幕墙按构造方式不同可分为:露框、半隐框、隐框及悬挂式玻璃幕墙等。三、按施工方式可分:分件式幕墙(现场组装)和板块式幕墙(预制装配)两种。3.6.2玻璃幕墙的构造组成玻璃幕墙由玻璃和金属框组成幕墙单元,借助于螺栓和连接铁件安装到框架上。一、金属边框:有竖框、横框之分,起骨架和传递荷载作用。可用铝合金、铜合金、不锈钢等型材做成(下图为铝合金边框的工程实例)。
铝合金边框的工程实例二、玻璃:有单层、双层、双层中空和多层中空玻璃,起采光、通风、隔热、保温等围护作用。通常选择热工性能好,抗冲击能力强的钢化玻璃、吸热玻璃、镜面反射玻璃、中空玻璃等。接缝构造多采用密封层、密封衬垫层、空腔三层构造层。三、连接固定件:有预埋件、转接件、连接件、支承用材等,在幕墙及主体结构之间以及幕墙元件与元件之间起连接固定作用(下图为幕墙骨架与主体的连接件)。
幕墙骨架与主体的连接件四、装修件:包括后衬板(墙)、扣盖件及窗台、楼地面、踢脚、顶棚等构部件,起密闭、装修、防护等作用。五、密缝材:有密封膏、密封带、压缩密封件等,起密闭、防水、保温、绝热等作用。此外,还有窗台板,压顶板,泛水,防止凝结水和变形缝等专用件。3.6.3玻璃幕墙细部构造一、竖向骨架与梁的连接(实例)竖向骨架与梁的连接二、竖向骨架与柱的连接(实例)
竖向骨架与柱的连接三、竖向骨架与横向骨架的连接(连接件、连接构造如图)横向骨架连接件
竖向骨架与横向骨架的连接4楼地层4.1楼地层的构造组成、类型及设计要求4.1.1楼地层的构造组成(如图)楼板层、地坪层的构造组成
一、楼板层的构造组成1、面层位于楼板层的最上层,起着保护楼板层、分布荷载和绝缘的作用,同时对室内起美化装饰作用。2、结构层主要功能在于承受楼板层上的全部荷载并将这些荷载传给墙或柱;同时还对墙身起水平支撑作用,以加强建筑物的整体刚度。3、附加层附加层又称功能层,根据楼板层的具体要求而设置,主要作用是隔声、隔热、保温、防水、防潮、防腐蚀、防静电等。根据需要,有时和面层合二为一,有时又和吊顶合为一体。4、楼板顶棚层位于楼板层最下层,主要作用是保护楼板、安装灯具、遮挡各种水平管线,改善使用功能、装饰美化室内空间。二、地坪层的构造组成1、面层2、附加层3、垫层4、素土夯实4.1.2楼板的类型根据所用材料不同,楼板可分为木楼板、钢筋混凝土楼板和钢衬板组合楼板等多种类型(如图)。
楼板的类型(a)木楼板;(b)钢筋混凝土楼板;(c)压型钢板组合楼板一、木楼板:木楼板自重轻,保温隔热性能好、舒适、有弹性,只在木材产地采用较多,但耐火性和耐久性均较差,且造价偏高,为节约木材和满足防火要求,现采用较少。二、钢筋混凝土楼板:具有强度高,刚度好,耐火性和耐久性好,还具有良好的可塑性,在我国便于工业化生产,应用最广泛。按其施工方法不同,可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。三、压型钢板组合楼板:是在钢筋混凝土基础上发展起来的,利用钢衬板作为楼板的受弯构件和底模,既提高了楼板的强度和刚度,又加快了施工进度,是目前正大力推广的一种新型楼板。4.1.3楼板层的设计要求一、具有足够的强度和刚度强度要求是指楼板层应保证在自重和活荷载作用下安全可靠,不发生任何破坏。这主要是通过结构设计来满足要求。刚度要求是指楼板层在一定荷载作用下不发生过大变形,以保证正常使用状况。结构规范规定楼板的允许挠度不大于跨度的1/250,可用板的最小厚度(1/40L~1/35L)来保证其刚度。二、具有一定的隔声能力
不同使用性质的房间对隔声的要求不同,如我国对住宅楼板的隔声标准中规定:一级隔声标准为65dB,二级隔声标准为75dB等。对一些特殊性质的房间如广播室、录音室、演播室等的隔声要求则更高。楼板主要是隔绝固体传声,如人的脚步声、拖动家具、敲击楼板等都属于固体传声,防止固体传声可采取以下措施:1、在楼板表面铺设地毯、橡胶、塑料毡等柔性材料。2、在楼板与面层之间加弹性垫层以降低楼板的振动,即“浮筑式楼板”。3、在楼板下加设吊顶,使固体噪声不直接传入下层空间。三、具有一定的防火能力保证在火灾发生时,在一定时间内不至于是因楼板塌陷而给生命和财产带来损失。四、具有防潮、防水能力对有水的房间,都应该进行防潮防水处理。五、满足各种管线的设置六、满足建筑经济的要求4.2钢筋混凝土楼板构造钢筋混凝土楼板按其施工方法不同,可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。4.2.1现浇钢筋混凝土楼板现浇钢筋混凝土楼板整体性好,特别适用于有抗震设防要求的多层房屋和对整体性要求较高的其它建筑,对有管道穿过的房间、平面形状不规整的房间、尺度不符合模数要求的房间和防水要求较高的房间,都适合采用现浇钢筋混凝土楼板。一、平板式楼板楼板根据受力特点和支承情况,分为单向板和双向板。为满足施工要求和经济要求,对各种板式楼板的最小厚度和最大厚度,一般规定如下:1、单向板时(板的长边与短边之比>2):屋面板板厚60mm~80mm;民用建筑楼板厚70mm~100mm;工业建筑楼板厚80mm~180mm;2、双向板时(板的长边与短边之比≤2):板厚为80mm-160mm;此外,板的支承长度规定:当板支承在砖石墙体上,其支承长度不小于120mm或板厚;当板支承在钢筋混凝土梁上时,其支承长度不小于60mm;当板支承在钢梁或钢屋架上时,其支承长度不小于50mm。二、肋梁楼板1、单向肋梁楼板[单向肋梁楼板布置图、单向肋梁楼板透视图]
单向肋梁楼板布置图单向肋梁楼板透视图单向肋梁楼板由板、次梁和主梁组成。其荷载传递路线为板→次梁→主梁→柱(或墙)。主梁的经济跨度为5~8m,主梁高为主梁跨度的1/14~1/8;主梁宽为高的1/3-1/2;次梁的经济跨度为4~6m,次梁高为次梁跨度的1/18~1/12,宽度为梁高的1/3~1/2,次梁跨度即为主梁间距;板的厚度确定同板式楼板,由于板的混凝土用量约占整个肋梁楼板混凝土用量的50%~70%,因此板宜取薄些,通常板跨不大于3m;其经济跨度为1.7~2.5m。2、双向板肋梁楼板(井式楼板)[井式楼板透视图]井式楼板透视图双向板肋梁楼板常无主次梁之分,由板和梁组成,荷载传递路线为板→梁→柱(或墙)。
当双向板肋梁楼板的板跨相同,且两个方向的梁截面也相同时,就形成了井式楼板。井式楼板适用于长宽比不大于1.5的矩形平面,井式楼板中板的跨度在3.5~6m之间,梁的跨度可达20~30m,梁截面高度不小于梁跨的1/15,宽度为梁高的1/4~1/2,且不少于120mm。井式楼板可与墙体正交放置或斜交放置。由于井式楼板可以用于较大的无柱空间,而且楼板底部的井格整齐划一,很有韵律,稍加处理就可形成艺术效果很好的顶棚。三、无梁楼板[无梁楼板透视图]无梁楼板透视图无梁楼板为等厚的平板直接支承在柱上,分为有柱帽和无柱帽两种。当楼面荷载比较小时,可采用无柱帽楼板;当楼面荷载较大时,必须在柱顶加设柱帽。无梁楼板的柱可设计成方形、矩形、多边形和圆形;柱帽可根据室内空间要求和柱截面形式进行设计;板的最小厚度不小于150mm且不小于板跨的1/35~1/32。无梁楼板的柱网一般布置为正方形或矩形,间跨一般不超过6m。四、压型钢板组合楼板压型钢板组合楼板是利用截面为凹凸相间的压型钢板做衬板与现浇混凝土面层浇筑在一起支承在钢梁上的板成为整体性很强的一种楼板[如图]。压型钢板组合楼板4.2.2装配式钢筋混凝土楼板装配式钢筋混凝土楼板系指在构件预制加工厂或施工现场外预先制作,然后运到工地现场进行安装的钢筋混凝土楼板。预制板的长度一般与房屋的开间或进深一致,为3M的倍数;板的宽度一般为1M的倍数;板的截面尺寸须经结构计算确定。
一、板的类型预制钢筋混凝土楼板有预应力和非预应力两种。预制钢筋混凝土楼板常用类型有:实心平板、槽形板、空心板三种。1、实心平板实心平板规格较小,跨度一般在1.5m左右,板厚一般为60mm。预制实心平板由于其跨度小,常用于过道和小房间、卫生间、厨房的楼板。2、槽形板槽形板是一种肋板结合的预制构件,即在实心板的两侧设有边肋,作用在板上的荷载都由边肋来承担,板宽为500~1200mm,非预应力槽形板跨长通常为3~6m。板肋高为120~240mm,板厚仅30mm。槽形板减轻了板的自重,具有省材料,便于在板上开洞等优点;但隔声效果差。3、空心板空心板也是一种梁板结合的预制构件,其结构计算理论与槽形板相似,两者的材料消耗也相近,但空心板上下板面平整,且隔声效果优于槽形板,因此是目前广泛采用的一种形式。目前我国预应力空心板的跨度可达到6m、6.6m、7.2m等,板的厚度为120~300mm。空心板安装前,应在板端的圆孔内填塞C15混凝土短圆柱(即堵头)以避免板端被压坏。二、板的结构布置方式板的结构布置方式应根据房间的平面尺寸及房间的使用要求进行结构布置,可采用墙承重系统和框架承重系统。1、当预制板直接搁置在墙上时称为板式结构布置;2、当预制板搁置在梁上时称为梁板式结构布置。三、板的搁置要求支承于梁上时其搁置长度应不小于80mm;支承于内墙上时其搁置长度应不小于l00mm;支承于外墙上时其搁置长度应不小于120mm。铺板前,先在墙或梁上用10~20mm厚M5水泥砂浆找平(即座浆),然后再铺板,使板与墙或梁有较好的联结,同时也使墙体受力均匀。当采用梁板式结构时,板在梁上的搁置方式一般有两种,一种是板直接搁置在梁顶上;另一种是板搁置在花篮梁或十字梁上[板在梁上的搁置方式]。板在梁上的搁置方式四、板缝处理预制板板缝起着连接相邻两块板协同工作的作用,使楼板成为一个整体。在具体布置楼板时,往往出现缝隙。①当缝隙小于60mm时,可调节板缝(使其≤30,灌C20细石混凝土),当缝隙在60~120mm之间时,可在灌缝的混凝土中加配2φ6通长钢筋;②当缝隙在120~200mm之间时,设现浇钢筋混凝土板带,且将板带设在墙边或有穿管的部位;③当缝隙大于200mm时,调整板的规格[如图板缝处理]。
板缝处理五、装配式钢筋混凝土楼板的抗震构造圈梁应紧贴预制楼板板底设置,外墙则应设缺口圈梁(L型梁),将预制板箍在圈梁内。当板的跨度大于4.8m,并与外墙平行时,靠外墙的预制板边应设拉结筋与圈梁拉接。4.2.3装配整体式钢筋混凝土楼板装配整体式楼板,是楼板中预制部分构件,然后在现场安装,再以整体浇筑的办法连接而成的楼。一、密肋楼板现浇(或预制)密肋小梁间安放预制空心砌块并现浇面板而制成的楼板结构。它们有整体性强和模板利用率高等特点[如图]。密肋楼板(a)现浇密肋楼板;(b)预制小梁密肋楼板二、叠合楼板预制薄板(预应力)与现浇混凝土面层叠合而成的装配整体式楼板,又称预制薄板叠合楼板。这种楼板以预制混凝土薄板为永久模板而承受施工荷载,板面现浇混凝土叠合层。叠合楼板跨度一般为4~6m,最大可达9m,通常以5.4m以内较为经济。预应力薄板厚50~70mm,板宽1.1~l.8m。为了保证预制薄板与叠合层有较好的连接,薄板上表面需做处理,常见的有两种:一是在上表面作刻槽处理,刻槽直径50mm,深20mm,间距150mm;另一种是在薄板表面露出较规则的三角形的结合钢筋[如图]。
叠合楼板4.3顶棚构造4.3.1直接式顶棚直接在钢筋混凝土屋面板或楼板下表面直接喷浆、抹灰或粘贴装修材料的一种构造方法。当板底平整时,可直接喷、刷大白浆或106涂料;当楼板结构层为钢筋混凝土预制板时,可用1:3水泥砂浆填缝刮平,再喷刷涂料。这类顶棚构造简单,施工方便,具体做法和构造与内墙面的抹灰类、涂刷类、裱糊类基本相同,常用于装饰要求不高的一般建筑。4.3.2悬吊式顶棚悬吊式顶棚又称“吊顶”,它离开屋顶或楼板的下表面有一定的距离,通过悬挂物与主体结构联结在一起。一、吊顶的类型1、根据结构构造形式的不同,吊顶可分为整体式吊顶、活动式装配吊顶、隐蔽式装配吊顶和开敞式吊顶等。2、根据材料的不同,吊顶可分为板材吊顶、轻钢龙骨吊顶、金属吊顶等。二、吊顶的构造组成1、吊顶龙骨吊顶龙骨分为主龙骨与次龙骨,主龙骨为吊顶的承重结构,次龙骨则是吊顶的基层。主龙骨通过吊筋或吊件固定在楼板结构上,次龙骨用同样的方法固定在主龙骨上。龙骨可用木材、轻钢、铝合金等材料制作,其断面大小视其材料品种、是否上人和面层构造做法等因素而定。主龙骨断面比次龙骨大,间距约为2m。悬吊主龙骨的吊筋为φ8~φ10钢筋,间距也是不超过2m。次龙骨间距视面层材料而定,间距一般不超过600mm。2、吊顶面层吊顶面层分为抹灰面层和板材面层两大类。抹灰面层为湿作业施工,费工费时;板材面层,既可加快施工速度,又容易保证施工质量。板材吊顶有植物板材、矿物板材和金属板材等。三、木质(植物)板材吊顶构造
吊顶龙骨一般用木材制作,分格大小应与板材规格相协调。为了防止植物板材因吸湿而产生凹凸变形,面板宜锯成小块板铺钉在次龙骨上,板块接头必须留3~6mm的间隙作为预防板面翘曲的措施。板缝缝形根据设计要求可做成密缝、斜槽缝、立缝等形式[如图]。木质板材吊顶构造四、矿物板材吊顶构造矿物板材吊顶常用石膏板、石棉水泥板、矿棉板等板材作面层,轻钢或铝合金型材作龙骨。这类吊顶的优点是自重轻、施工安装快、无湿作业、耐火性能优于植物板材吊顶和抹灰吊顶,故在公共建筑或高级工程中应用较广。轻钢和铝合金龙骨的布置方式有两种:1、龙骨外露的布置方式[龙骨外露吊顶的构造图和实例]龙骨外露吊顶的构造
龙骨外露吊顶实例2、不露龙骨的布置方式这种布置方式的主龙骨仍采用槽形断面的轻钢型材,但次龙骨采用U形断面轻钢型材,用专门的吊挂件将次龙骨固定在主龙骨上,面板用自攻螺钉固定于次龙骨上[如图]。不露龙骨吊顶的构造
五、金属板材吊顶构造金属板材吊顶最常用的是以铝合金条板作面层,龙骨采用轻钢型材。1、密铺铝合金条板吊顶[如图]密铺铝合金条板吊顶2、开敞式铝合金条板吊顶[如图]开敞式铝合金条板吊顶4.4地坪层与地面构造4.4.1地坪层构造
地坪层指建筑物底层房间与土层的交接处。所起作用是承受地坪上的荷载,并均匀地传给地坪以下土层。按地坪层与土层间的关系不同,可分为实铺地层和空铺地层两类。一、实铺地层地坪的基本组成部分有面层、垫层和基层,对有特殊要求的地坪,常在面层和垫层之间增设一些附加层[地坪层构造]。地坪层构造1、面层地坪的面层又称地面,起着保护结构层和美化室内的作用。地面的做法和楼面相同。2、垫层垫层是基层和面层之间的填充层,其作用是承重传力,一般采用60~100mm厚的C10混凝土垫层。垫层材料分为刚性和柔性两大类:刚性垫层如混凝土、碎砖三合土等,有足够的整体刚度,受力后不产生塑性变形,多用于整体地面和小块块料地面。柔性垫层如砂、碎石、炉渣等松散材料,无整体刚度,受力后产生塑性变形,多用于块料地面。3、基层基层即地基,一般为原土层或填土分层夯实。当上部荷载较大时,增设2:8灰土100~150mm厚,或碎砖、道渣三合土100~150mm厚。(4)附加层附加层主要应满足某些有特殊使用要求而设置的一些构造层次,如防水层、防潮层、保温层、隔热层、隔声层和管道敷设层等。二、空铺地层为防止房屋底层房间受潮或满足某些特殊使用要求(如舞台、体育训练、比赛场等的地层需要有较好的弹性)将地层架空形成空铺地层[如图]。
空铺地层构造(a)钢筋混凝土板空铺地层;(b)木板空铺地层4.4.2地面设计要求一、具有足够的坚固性家具设备等作用下不易被磨损和破坏,且表面平整、光洁、易清洁和不起灰。二、保温性能好要求地面材料的导热系数小,给人以温暖舒适的感觉,冬期时走在上面不致感到寒冷。三、具有一定的弹性当人们行走时不致有过硬的感觉,同时,有弹性的地面对防撞击声有利。四、易清洁、经济五、满足某些特殊要求防水、防潮、防火、耐腐蚀。4.4.3地面的类型按面层所用材料和施工方式不同,常见地面做法可分为以下几类:一、整体地面:水泥砂浆地面、细石混凝土地面、水泥石屑地面、水磨石地面等。二、块材地面:砖铺地面、面砖、缸砖及陶瓷锦砖地面等。三、塑料地面:聚氯乙烯塑料地面、涂料地面。四、木地面:常采用条木地面和拼花木地面。4.4.4地面构造一、整体地面1、水泥砂浆地面通常有单层和双层两种做法。单层做法只抹一层20~25mm厚1:2或1:2.5水泥砂浆;双层做法是增加一层10~20mm厚1:3水泥砂浆找平,表面再抹5~l0mm厚1:2
水泥砂浆抹平压光。2、水泥石屑地面是将水泥砂浆里的中粗砂换成3~6mm的石屑,或称豆石或瓜米石地面。在垫层或结构层上直接做1:2水泥石屑25厚,水灰比不大于0.4,刮平拍实,碾压多遍,出浆后抹光。这种地面表面光洁,不起尘,易清洁,造价是水磨石地面的50%,但强度高,性能近似水磨石。3、水磨石地面水磨石地面为分层构造,底层为1:3水泥砂浆18mm厚找平,面层为(1:1.5)~(l:2)水泥石碴12mm厚,石碴粒径为8~10mm,分格条一般高l0mm,用1:1水泥砂浆固定[如图]。水磨石地面构造二、块材地面是利用各种人造的和天然的预制块材、板材镶铺在基层上面。1、铺砖地面铺砖地面有粘土砖地面、水泥砖地面、预制混凝土块地面等。铺设方式有两种:干铺和湿铺。干铺是在基层上铺一层20~40mm厚砂子,将砖块等直接铺设在砂上,板块间用砂或砂浆填缝。湿铺是在基层上铺1:3水泥砂浆12~20mm厚,用1:1水泥砂浆灌缝。2、缸砖、地面砖及陶瓷锦砖地面缸砖是陶土加矿物颜料烧制而成的一种无釉砖块,主要有红棕色和深米黄色两种,缸砖质地细密坚硬,强度较高,耐磨、耐水、耐油、耐酸碱,易于清洁不起灰,施再简单,因此广泛应用于卫生间、盟洗室、浴室、厨房、实验室及有腐蚀性液体的房间地面。地面砖的各项性能都优于缸砖,且色彩图案丰富,装饰效果好,造价也较高,多用于装修标准较高的建筑物地面。缸砖、地面砖构造做法:20mm厚1:3水泥砂浆找平,3~4mm厚水泥胶(水泥:107胶:水~1:0.1:0.2)粘贴缸砖,用素水泥浆擦缝。陶瓷锦标赛砖质地坚硬,经久耐用,色泽多样,耐磨、防水、耐腐蚀、易清洁,适用于有水、有腐蚀的地面。做法类同缸砖,后用滚简压平,使水泥胶挤入缝隙,用水洗去牛皮纸,用白水泥浆擦缝。3、天然石板地面常用的天然石板指大理石和花岗石板,由于它们质地坚硬,色泽丰富艳丽,属高档地面装饰材料,一般多用于高级宾馆、会堂、公共建筑的大厅、门厅等处。做法是在基层上刷素水泥浆一道后30mm厚1:3干硬性水泥砂浆找平,面上撒2mm厚素水泥(洒适量清水),粘贴石板。三、木地面按构造方式有架空、实铺和粘贴三种。
1、架空式木地板常用于底层地面,主要用于舞台、运动场等有弹性要求的地面[架空式木地板构造图]。2、实铺木地面是将木地板直接钉在钢筋混凝土基层上的木搁栅上。木搁栅为50mm×60mm方木,中距400mm,40mm×50mm横撑,中距1000mm与木搁栅钉牢。为了防腐,可在基层上刷冷底子油和热沥青,搁栅及地板背面满涂防腐油或煤焦油[实铺木地面构造]。
3、粘贴木地面的做法是先在钢筋混凝土基层上采用沥青砂浆找平,然后刷冷底子油一道,热沥青一道,用2mm厚沥青胶环氧树脂乳胶等随涂随铺贴20mm厚硬木长条地板。四、塑料地面常用的塑料地毡为聚氯乙烯塑料地毡和聚氯乙烯石棉地板。聚氯乙烯塑料地毡(又称地板胶),是软质卷材,可直接干铺在地面上。聚氯乙烯石棉地板是在聚氯乙烯树脂中掺人60%~80%的石棉绒和碳酸钙填料。由于树脂少,填料多,所以质地较硬,常做成300mm×300mm的小块地板,用粘结剂拼花对缝粘贴。五、涂料地面涂料类地面耐磨性好,耐腐蚀、耐水防潮,整体性好,易清洁,不起灰,弥补了水泥砂浆和混凝土地面的缺陷,同时价格低廉,易于推广。4.5阳台与雨篷阳台是连接室内的室外平台,给居住在建筑里的人们提供一个舒适的室外活动空间,是多层住宅、高层住宅和旅馆等建筑中不可缺少的一部分。
雨篷位于建筑物出入口的上方,用来遮挡雨雪,保护外门免受侵蚀,给人们提供一个从室外到室内的过渡空间,并起到保护门和丰富建筑立面的作用。4.5.1阳台一、阳台的类型和设计要求(一)类型阳台按其与外墙面的关系分为挑阳台、凹阳台、半挑半凹阳台;按其在建筑中所处的位置可分为中间阳台和转角阳台。阳台按使用功能不同又可分为生活阳台(靠近卧室或客厅)和服务阳台(靠近厨房)。(二)设计要求1、安全适用悬挑阳台的挑出长度不宜过大,应保证在荷载作用下不发生倾覆现象,以1.2~1.8m为宜。低层、多层住宅阳台栏杆净高不低于1.05m,中高层住宅阳台栏杆净高不低于1.lm,但也不大于1.2m。阳台栏杆形式应防坠落(垂直栏杆间净距不应大于110mm),防攀爬(不设水平栏杆),以免造成恶果。放置花盆处,也应采取防坠落措施。2、坚固耐久阳台所用材料和构造措施应经久耐用,承重结构宜采用钢筋混凝土,金属构件应做防锈处理,表面装修应注意色彩的耐久性和抗污染性。3、排水顺畅为防止阳台上的雨水流入室内,设计时要求将阳台地面标高低于室内地面标高60mm左右,并将地面抹出5‰的排水坡将水导入排水孔,使雨水能顺利排出。还应考虑地区气候特点。南方地区宜采用有助于空气流通的空透式栏杆,而北方寒冷地区和中高层住宅应采用实体栏杆,并满足立面美观的要求,为建筑物的形象增添风采。二、阳台结构布置方式1、挑梁式从横墙内外伸挑梁,其上搁置预制楼板,这种结构布置简单、传力直接明确、阳台长度与房间开间一致。挑梁根部截面高度H为(1/5-1/6)L,L为悬挑净长,截面宽度为(1/2--1/3)h。为美观起见,可在挑梁端头设置面梁,既可以遮挡挑梁头,又可以承受阳台栏杆重量,还可以加强阳台的整体性。2、挑板式当楼板为现浇楼板时,可选择挑板式,悬挑长度一般为1.2m左右。即从楼板外延挑出平板,板底平整美观而且阳台平面形式可做成半圆形、弧形、梯形、斜三角等各种形状。挑板厚度不小于挑出长度的1/12。3、压梁式阳台板与墙梁现浇在一起,墙梁的截面应比圈梁大,以保证阳台的稳定,而且阳台悬挑不宜过长,一般为1.2m左右,并在墙梁两端设拖梁压入墙内。三、阳台细部构造1、阳台栏杆栏杆的形式有实体、空花和混合式[如图]。
阳台栏杆形式按材料可分为砖砌、钢筋混凝土和金属栏杆[如图]。栏杆构造(a)砖砌栏板;(b)混凝土栏板;(c)混凝土栏杆;(d)金属栏杆2、栏杆扶手栏杆扶手有金属和钢筋混凝土两种。
金属扶手一般为钢管与金属栏杆焊接。钢筋混凝土扶手用途广泛,形式多样,有不带花台、带花台、带花池等[如图]。阳台扶手构造(a)不带花台;(b)、(c)带花台;(d)带花池3、细部构造阳台细部构造主要包括栏杆与扶手的连接、栏杆与面梁(或称止水带)的连接、栏杆与墙体的连接等。(1)栏杆与扶手的连接方式有焊接、现浇等方式[如图]。栏杆与扶手的连接(2)栏杆与面梁或阳台板的连接方式有焊接、榫接坐浆、现浇等[如图]。
栏杆与面梁或阳台板的连接(3)扶手与墙的连接,应将扶手或扶手中的钢筋伸人外墙的预留洞中,用细石混凝土或水泥砂浆填实固牢;现浇钢筋混凝土栏杆与墙连接时,应在墙体内预埋240mm×240mm×120mmC20细石混凝土块,从中伸出2φ6,长300mm,与扶手中的钢筋绑扎后再进行现浇[如图]。扶手与墙体的连接4、阳台隔板阳台隔板用于连接双阳台,有砖砌和钢筋混凝土隔板两种。砖砌隔板一般采用60mm和120mm厚两种,由于荷载较大且整体性较差,所以现多采用钢筋混凝土隔板。隔板采用C20细石混凝土预制60mm厚,下部预埋铁件与阳台预埋铁件焊接,其余各边伸出φ6钢筋与墙体、挑梁和阳台栏杆、扶手相连[如图]。阳台隔板构造5、阳台排水
阳台排水有外排水和内排水两种。外排水适用于低层和多层建筑,即在阳台外侧设置泄水管将水排出。内排水适用于高层建筑和高标准建筑,即在阳台内侧设置排水立管和地漏,将雨水直接排入地下管网,保证建筑立面美观[如图]。阳台排水构造4.5.2雨篷根据雨篷板的支承方式不同,有悬板式和梁板式两种。一、悬板式悬板式雨篷外挑长度一般为0.9~1.5m,板根部厚度不小于挑出长度的1/12,雨篷宽度比门洞每边宽250mm,雨篷排水方式可采用无组织排水和有组织排水两种。雨篷顶面距过梁顶面250mm高,板底抹灰可抹1:2水泥砂浆内掺5%防水剂的防水砂浆15mm厚,多用于次要出入口[悬板式雨篷构造]。悬板式雨篷构造二、梁板式
梁板式雨篷多用在宽度较大的入口处,悬挑梁从建筑物的柱上挑出,为使板底平整,多做成倒梁式。5楼梯5.1楼梯的组成、类型及尺度5.1.1楼梯的组成楼梯一般由楼梯段、平台及栏杆(或栏板)三部分组成[如图]。楼梯的组成一、楼梯段楼梯段又称楼梯跑,是楼梯的主要使用和承重部分。它由若干个踏步组成。为减少人们上下楼梯时的疲劳和适应人行的习惯,一个楼梯段的踏步数要求最多不超过18级,最少不少于3级。二、平台
平台是指两楼梯段之间的水平板,有楼层平台、中间平台之分。其主要作用在于缓解疲劳,让.人们在连续上楼时可在平台上稍加休息,故又称休息平台。同时,平台还是梯段之间转换方向的连接处。三、栏杆栏杆是楼梯段的安全设施,一般设置在梯段的边缘和平台临空的一边,要求它必须坚固可靠,并保证有足够的安全高度。5.1.2楼梯的类型按位置不同分,楼梯有室内与室外两种。按使用性质分,室内有主要楼梯、辅助楼梯;室外有安全楼梯、防火楼梯。按材料分有木质、钢筋混凝土、钢质、混合式及金属楼梯。按楼梯的平面形式不同,可分为如下几种:(a)单跑直楼梯;(b)双跑直楼梯;(c)曲尺楼梯;(d)双跑平行楼梯;(e)双分转角楼梯;(f)双分平行楼梯;(g)三跑楼梯;(h)三角形三跑楼梯;(i)圆形楼梯;(j)中柱螺旋楼梯;(k)无中柱螺旋楼梯;(l)单跑弧形楼梯;(m)双跑弧形楼梯;(n)交叉楼梯;(o)剪刀楼梯。[楼梯的形式如图]
图5-2楼梯平面形式(a)单跑直楼梯;(b)双跑直楼梯;(c)曲尺楼梯;(d)双跑平行楼梯;(e)双分转角楼梯;(f)双分平行楼梯;(g)三跑楼梯;(h)三角形三跑楼梯;(i)圆形楼梯;(j)中柱螺旋楼梯;(k)无中柱螺旋楼梯;(l)单跑弧形楼梯;(m)双跑弧形楼梯;(n)交叉楼梯;(o)剪刀楼梯[楼梯的形式实例]
单跑直楼梯、双跑直楼梯双分转角楼梯
曲尺楼梯
三跑楼梯
双分平行楼梯
剪刀楼梯
中柱螺旋楼梯
无中柱螺旋楼梯
弧形楼梯5.1.3楼梯的设计要求一、作为主要楼梯,应与主要出人口邻近,且位置明显;同时还应避免垂直交通与水平交通在交接处拥挤、堵塞。二、必须满足防火要求,楼梯间除允许直接对外开窗采光外,不得向室内任何房间开窗;楼梯间四周墙壁必须为防火墙;对防火要求高的建筑物特别是高层建筑,应设计成封闭式楼梯或防烟楼梯。三、楼梯间必须有良好的自然采光。5.1.4楼梯的尺度一、楼梯段的宽度楼梯的宽度必须满足上下人流及搬运物品的需要。从确保安全角度出发,楼梯段宽度是由通过该梯段的人流数确定的。二、楼梯的坡度与踏步尺寸楼梯梯段的最大坡度不宜超过38o;当坡度小于20o时,采用坡道;大于45o时,则采用爬梯[楼梯、坡道、爬梯的坡度范围如图]
楼梯坡度实质上与楼梯踏步密切相关,踏步高与宽之比即可构成楼梯坡度。踏步高常以h表示,踏步宽常以b表示,民用建筑中,楼梯踏步的最小宽度与最大高度的限制值[见表]。楼梯踏步最小宽度和最大宽度(mm)楼梯类别最小宽度b最大高度h住宅公用楼梯250(260~300)180(150~175)幼儿园楼梯260(260~280)150(120~150)医院、疗养院等楼梯280(300~350)160(120~150)学校、办公楼等楼梯260(280~340)170(140~160)剧院、会堂等楼梯220(300~350)200(120~150)三、楼梯栏杆扶手的高度楼梯栏杆扶手的高度,指踏面前缘至扶手顶面的垂直距离。楼梯扶手的高度与楼梯的坡度、楼梯的使用要求有关,很陡的楼梯,扶手的高度矮些,坡度平缓时高度可稍大。在30o左右的坡度下常采用900mm;儿童使用的楼梯一般为600mm。对一般室内楼梯≥900mm,靠梯井一侧水平栏杆长度>500mm,其高度≥1000mm,室外楼梯栏杆高≥1050mm。四、楼梯尺寸的确定
设计楼梯主要是解决楼梯梯段和平台的设计,而梯段和平台的尺寸与楼梯间的开间、进深和层高有关。楼梯尺寸的确定1、梯段宽度与平台宽的计算梯段宽B:B=A——开间净宽C——两梯段之间的缝隙宽,考虑消防、安全和施工的要求,C=60~200平台宽D:D≥B2、踏步的尺寸与数量的确定N=H——层高h——踏步高
3、梯段长度计算梯段长度取决于踏步数量。当N已知后,对两段等跑的楼梯梯段长L为L=b——踏步宽五、楼梯的净空高度为保证在这些部位通行或搬运物件时不受影响,其净高在平台处应大于2m;在梯段处应大于2.2m。当楼梯底层中间平台下做通道时,为求得下面空间净高≥2000mm,常采用以下几种处理方法:[如图]平台下作出人口时楼梯净高设计的几种方式(a)底层设计成“长短跑”;(b增加室内外高差;(c)(a)(b)相结合;(d)底层采用单跑梯段
1、将楼梯底层设计成“长短跑”,让第一跑的踏步数目多些,第二跑踏步少些,利用踏步的多少来调节下部净空的高度。2、增加室内外高差。3、将上述两种方法结合,即降低底层中间平台下的地面标高,同时增加楼梯底层第一个梯段的踏步数量。4、将底层采用单跑楼梯,这种方式多用于少雨地区的住宅建筑。5、取消平台梁,即平台板和梯段组合成一块折形板。5.2现浇钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯按施工方式可分为现浇式和预制装配式两类。现浇楼梯按梯段的传力特点,有板式梯段和梁板式梯段之分。5.2.1板式梯段板式梯段是指楼梯段作为一块整板,斜搁在楼梯的平台梁上。平台梁之间的距离便是这块板的跨度[见图]。现浇钢筋混凝土板式梯段[现浇钢筋混凝土板式梯段立体图]
现浇钢筋混凝土板式梯段立体图[悬挑平台板的梯段实例]悬挑平台板的梯段5.2.2梁板式楼梯段
当梯段较宽或楼梯负载较大时,采用板式梯段往往不经济,须增加梯段斜梁(简称梯梁)以承受板的荷载,并将荷载传给平台梁,这种梯段称梁板式梯段。梁板式梯段在结构布置上有双梁布置和单梁布置之分。梯梁在板下部的称正梁式梯段,将梯梁反向上面称反梁式梯段[见图]。现浇钢筋混凝土梁板式梯段(a)正梁式梯段;(b)反梁式梯段在梁板式结构中,单梁式楼梯是近年来公共建筑中采用较多的一种结构形式。这种楼梯的每个梯段由一根梯梁支承踏步。梯梁布置有两种方式:一种是单梁悬臂式楼梯,另一种是单梁挑板式楼梯。单梁楼梯受力复杂,梯梁不仅受弯,而且受扭。但这种楼梯外形轻巧、美观,常为建筑空间造型所采用。[单梁悬臂式楼梯如下图]
单梁悬臂式楼梯[单梁挑板式楼梯如下图]单梁挑板式楼梯[单梁挑板式楼梯实例]
单梁挑板式楼梯实例5.3预制装配式钢筋混凝土楼梯预制装配式钢筋混凝土楼梯按其构造方式可分为梁承式、墙承式和墙悬臂式等类型。5.3.1预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯预制装配梁承式钢筋混凝土楼梯系指梯段由平台梁支承的楼梯构造方式。预制构件可按梯段(板式或梁板式梯段)、平台梁、平台板三部分进行划分[如图]。
预制装配梁承式楼梯(a)梁板式梯段;(b)板式梯段一、梯段1、梁板式梯段梁板式梯段由梯斜梁和踏步板组成。一般在踏步板两端各设一根梯斜梁,踏步板支承在梯斜梁上。由于构件小型化,不需大型起重设备即可安装,施工简便。(1)踏步板:踏步板断面形式有一字形、L形、三角形等[如图]。
踏步板断面形式(2)梯斜梁:用于搁置一字形、L形断面踏步板的梯斜梁为锯齿形变断面构件。用于搁置三角形断面踏步板的梯斜梁为等断面构件[如图]。预制梯段斜梁的形式2、板式梯段板式梯段为整块或数块带踏步条板[如图]。条板式梯段 平台梁断面尺寸
二、平台梁为了便于支承梯斜梁或梯段板,平衡梯段水平分力并减少平台梁所占结构空间,一般将平台梁做成L形断面[如上图平台梁断面尺寸]。三、平台板平台板可根据需要采用钢筋混凝土空心板、槽板或平板。[下图为平台板布置方式]。梁承式梯段与平台的结构布置(a)平台板两端支承在楼梯间侧墙上,与平台梁平行布置;(b)平台板与平台梁垂直布置四、构件连接构造1、踏步板与梯斜梁连接一般在梯斜梁支承踏步板处用水泥砂浆坐浆连接。如需加强,可在梯斜梁上预埋插筋,与踏步板支承端预留孔插接,用高标号水泥砂装填实。2、梯斜梁或梯段板与平台梁连接在支座处除了用水泥砂浆坐浆外,应在连接端预埋钢板进行焊接。3、梯斜梁或梯段板与梯基连接在楼梯底层起步处,梯斜梁或梯段板下应作梯基,梯基常用砖或混凝土,也可用平台梁代替梯基。但需注意该平台梁无梯段处与地坪的关系。[构件连接构造如图]
构件连接构造5.3.2预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯预制装配墙承式钢筋混凝土楼梯系指预制钢筋混凝土踏步板直接搁置在墙上的一种楼梯形式,其踏步板一般采用一字形、L形断面。这种楼梯由于在梯段之间有墙,搬运家具不方便,也阻挡视线,上下人流易相撞。通常在中间墙上开设观察口,以使上下人流视线流通。也可将中间墙两端靠平台部分局部收进,以使空间通透,有利于改善视线和搬运家具物品。但这种方式对抗震不利,施工也较麻烦。墙承式钢筋混凝土楼梯
5.3.3预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯系指预制钢筋混凝土踏步板一端嵌固于楼梯间侧墙上,另一端凌空悬挑的楼梯形式。预制装配墙悬臂式钢筋混凝土楼梯用于嵌固踏步板的墙体厚度不应小于240mm,踏步板悬挑长度一般≤1800mm。踏步板一般采用L形带肋断面形式,其人墙嵌固端一般做成矩形断面,嵌人深度240mm。[预制装配墙悬臂式楼梯实例]预制装配墙悬臂式楼梯实例5.4楼梯的细部构造5.4.1踏步的踏面楼梯踏步的踏面应光洁、耐磨,易于清扫。面层常采用水泥砂浆、水磨石等,亦可采用铺缸砖、贴油地毡或铺大理石板。前两种多用于一般工业与民用建筑中,后几种多用于有特殊要求或较高级的公共建筑中。为防止行人在上下楼梯时滑跌,特别是水磨石面层以及其它表面光滑的面层,常在踏步近踏口处,用不同于面层的材料做出略高于踏面的防滑条;或用带有槽口的陶土块或金属板包住踏口。如果面层系采用水泥砂浆抹面,由于表面粗糙,可不做防滑条。[防滑处理如图]
防滑处理[防滑处理实例]
防滑处理实例1防滑处理实例2
防滑处理实例3防滑处理实例4
5.4.2栏杆、栏板与扶手一、栏杆栏杆多采用方钢、圆钢、钢管或扁钢等材料,并可焊接或铆接一成各种图案,既起防护作用,又起装饰作用[栏杆实例]。栏杆实例1
栏杆实例2栏杆与踏步的连接方式;有锚接、焊接和栓接三种。锚接是在踏步上预留孔洞,然后将钢条插人孔内,预留孔一般为50mm×50mm,插人洞内至少80mm,洞内浇注水泥砂浆或细石混凝土嵌固。焊接则是在浇注楼梯踏步时,在需要设置栏杆的部位,沿踏面预埋钢板或在踏步内埋套管,然后将钢条焊接在预埋钢板或套管上。栓接系指利用螺栓将栏杆固定在踏步上,方式可有多种。[栏杆与踏步的连接方式见下图]栏杆与踏步的连接方式(a)锚接;(b)焊接;(c)螺栓连接二、栏板栏板多用钢筋混凝土或加筋砖砌体制作,也有用钢丝网水泥板的。钢筋混凝土栏板有预制和现浇两种。[栏板实例]
栏板实例三、混合式混合式是指空花式和栏板式两种栏杆形式的组合,栏杆竖杆作为主要抗侧力构件,栏板则作为防护和美观装饰构件,其栏杆竖杆常采用钢材或不锈钢等材料,其栏板部分常采用轻质美观材料制作,如木板、塑料贴面板、铝板、有机玻璃板和钢化玻璃板等[下图为混合式栏杆构造]。
混合式栏杆构造[混合式栏杆实例]混合式栏杆实例1
混合式栏杆实例25.4.3扶手楼梯扶手按材料分有木扶手、金属扶手、塑料扶手等,以构造分有漏空栏杆扶手、栏板扶手和靠墙扶手等。木扶手、塑料扶手藉木螺丝通过扁铁与漏空栏杆连接;金属扶手则通过焊接或螺钉连接;靠墙扶手则由预埋铁脚的扁钢藉木螺丝来固定。栏板上的扶手多采用抹水泥砂浆或水磨石粉面的处理方式[栏杆及栏板的扶手构造见下图]。
栏杆及栏板的扶手构造(a)木扶手;(b)塑料扶手;(c)金属扶手;(d)栏板扶手;(e)靠墙扶手5.4.4楼梯的基础楼梯的基础简称梯基。梯基的做法有两种:一是楼梯直接设砖、石或混凝土基础;另一种是楼梯支承在钢筋混凝土地基梁上[梯基的构造见下图]。梯基的构造
5.5室外台阶与坡道5.5.1台阶与坡道的形式台阶由踏步和平台组成。其形式有单面踏步式、三面踏步式等。台阶坡度较楼梯平缓,每级踏步高为100~150mm,踏面宽为300~400mm。当台阶高度超过1m时,宜有护栏设施。坡道多为单面坡形式,极少三面坡的,坡道坡度应以有利推车通行为佳,一般为1/10~1/8,也有1/30的。还有些大型公共建筑,为考虑汽车能在大门入口处通行,常采用台阶与坡道相结合的形式。[台阶与坡道的形式如图]台阶与坡道的形式(a)三面踏步式;(b)单面踏步式;(c)坡道式;(d)踏步坡道结合式[台阶与坡道的实例]台阶实例1
台阶实例2台阶实例3
台阶实例4台阶实例5
坡道实例1坡道实例2
5.5.2台阶构造台阶构造与地坪构造相似,由面层和结构层构成。结构层材料应采用抗冻、抗水性能好且质地坚实的材料,常见的台阶基础有就地砌造、勒脚挑出、桥式三种。台阶踏步有砖砌踏步、混凝土踏步、钢筋混凝土踏步、石踏步四种[台阶构造如下图]。台阶构造示意5.5.3坡道构造
坡道材料常见的有混凝土或石块等,面层亦以水泥砂浆居多,对经常处于潮湿、坡度较陡或采用水磨石作面层的,在其表面必须作防滑处理[坡道构造如下图]。坡道构造5.6电梯与自动扶梯5.6.1电梯一、电梯的类型1、按使用性质分(1)客梯:主要用于人们在建筑物中的垂直联系。(2)货梯:主要用于运送货物及设备。(3)消防电梯:用于发生火灾、爆炸等紧急情况下作安全疏散人员和消防人员紧急救援使用。2、按电梯行驶速度分(1)高速电梯:速度大于2m/s,梯速随层数增加而提高,消防电梯常用高速。(2)中速电梯:速度在2m/s之内,一般货梯,按中速考虑。(3)低速电梯:运送食物电梯常用低速,速度在1.5m/s以内。3、其它分类有按单台、双台分;按交流电梯、直流电梯分;按轿厢容量分;按电梯门开启方向分等。4、观光电梯观光电梯是把竖向交通工具和登高流动观景相结合的电梯。透明的轿厢使电梯内外景观相互沟通。二、电梯的组成1、电梯井道电梯井道是电梯运行的通道,井道内包括出人口、电梯轿厢、导轨、导轨撑架、平衡锤及缓冲器等。不同用途的电梯,井道的平面形式不同[下图是客梯、货梯、病床梯和小型杂物梯的井道平面形式]。
电梯分类及井道平面(a)客梯(双扇推拉门);(b)病床梯(双扇推拉门);(c)货梯(中分双扇推拉门);(d)小型杂物货梯1:电梯厢;2:导轨及撑架;3:平衡重2、电梯机房电梯机房一般设在井道的顶部。机房和井道的平面相对位置允许机房任意向一个或两个相邻方向伸出,并满足机房有关设备安装的要求。机房楼板应按机器设备要求的部位预留孔洞。3、井道地坑井道地坑在最底层平面标高下≥1.4m,考虑电梯停靠时的冲力,作为轿厢下降时所需的缓冲器的安装空间。4、组成电梯的有关部件(1)轿厢。是直接载人、运货的厢体。电梯轿厢应造型美观,经久耐用,当今轿厢采用金属框架结构,内部用光洁有色钢板壁面或有色有孔钢板壁面,花格钢板地面,荧光灯局部照明以及不锈钢操纵板等。入口处则采用钢材或坚硬铝材制成的电梯门槛。(2)井壁导轨和导轨支架。是支承、固定厢上下升降的轨道。(3)牵引轮及其钢支架、钢丝绳、平衡锤、轿厢开关门、检修起重吊钩等。(4)有关电器部件。交流电动机、直流电动机、控制柜、继电器、选层器、动力、照明、电源开关、厅外层数指示灯和厅外上下召唤盒开关等。三、电梯与建筑物相关部位的构造1、井道、机房建筑的一般要求(1)通向机房的通道和楼梯宽度不小于1.2m,楼梯坡度不大于45o。(2)机房楼板应平坦整洁,能承受6kPa的均布荷载。(3)井道壁多为钢筋棍凝土井壁或框架填充墙井壁。井道壁为钢筋混凝土时,应预留150mm见方,150mm深孔侗、垂直中距2m,以便安装支架。(4)框架(圈梁)上应预埋铁板,铁板后面的焊件与梁中钢筋焊牢。每层中间加圈梁一道,并需设置预埋铁板。(5)电梯为两台并列时,中间可不用隔墙而按一定的间隔放置钢筋混凝土梁或型钢过梁,以便安装支架。2、电梯导轨支架的安装安装导轨支架分预留孔插人式和预埋铁件焊接式。[电梯构造如下图所示]
电梯构造示意(a)平面;(b)通过电梯门剖面(无隔声层)四、电梯井道构造1、电梯井道的设计应满足如下要求:(1)井道的防火井道是建筑中的垂直通道,极易引起火灾的蔓延,因此井道四周应为防火结构。井道壁一般采用现浇钢筋混凝土或框架填充墙井壁。同时当井道内超过两部电梯时,需用防火围护结构予以隔开。(2)井道的隔振与隔声电梯运行时产生振动和噪音。一般在机房机座下设弹性垫层隔振;在机房与井道间设高1.5m左右的隔声层(图5-18)。(3)井道的通风为使井道内空气流通,火警时能迅速排除烟和热气,应在井道肩部和中部适当位置(高层时)及地坑等处设置不小于300mm×600mm
的通风口,上部可以和排烟口结合,排烟口面积不少于井道面积的3.5%。通风口总面积的1/3应经常开启。通风管道可在井道顶板上或井道壁上直接通往室外。(4)其它地坑应注意防水、防潮处理,坑壁应设爬梯和检修灯槽。2、电梯井道细部构造电梯井道的细部构造包括厅门的门套装修及厅门的牛腿处理,导轨撑架与井壁的固结处理等。电梯井道可用砖砌加钢筋混凝土圈梁,但大多为钢筋混凝土结构。井道各层的出人口即为电梯间的厅门,在出人口处的地面应向井道内挑出一牛腿。由于厅门系人流或货流频繁经过的部位,故不仅要求做到坚固适用,而且还要满足一定的美观要求。具体的措施是在厅门洞口上部和两侧装上门套。门套装修可采用多种做法,如水泥砂浆抹面、贴水磨石板、大理石板以及硬木板或金属板贴面。除金属板为电梯厂定型产品外,其余材料均系现场制作或预制。[厅门门套装修构造见下图]厅门门套装修构造(a)水泥砂浆门套;(b)水磨石门套 [厅门牛腿部位构造见下图]厅门牛腿部位构造
5.6.2自动扶梯自动扶梯适用于有大量人流上下的公共场所,如车站、超市、商场、地铁车站等。自动扶梯可正、逆两个方向运行,可作提升及下降使用,机器停转时可作普通楼梯使用。自动扶梯是电动机械牵动梯段踏步连同栏杆扶手带一起运转。机房悬挂在楼板下面。[自动扶梯基本尺寸如图]自动扶梯基本尺寸(单位:mm)自动扶梯的坡道比较平缓,一般采用30o,运行速度为0.5~0.7m/s,宽度按输送能力有单人和双人两种。[其型号规格见表]自动扶梯型号规格梯型输送能力(人/h)提升高度H速度(m/s)扶梯宽度净宽B(mm)外宽B1(mm)单人梯50003~100.56001350双人梯80003~8.50.5100017506屋顶
6.1屋顶的类型及设计要求6.1.1屋顶的类型一、平屋顶平屋顶通常是指排水坡度小于5%的屋顶,常用坡度为2%~3%。[下图为平屋顶常见的几种形式]平屋顶的形式(a)挑檐;(b)女儿墙;(c)挑檐女儿墙;(d)盝(盒)顶二、坡屋顶坡屋顶通常是指屋面坡度大于10%。[坡屋顶常见的几种形式见下图]坡屋顶的形式(a)单坡顶;(b)硬山两坡顶;(c)悬山两坡顶;(d)四坡顶;(e)卷棚顶;(f)庑殿顶;(g)歇山顶;(h)圆攒尖顶三、其它形式的屋顶随着科学技术的发展,出现了许多新型的屋顶结构形式,如拱结构、薄壳结构、悬索结构、网架结构屋顶等。这类屋顶多用于较大跨度的公共建筑。[其它形式的屋顶见下图]
其它形式的屋顶(a)双曲拱屋顶;(b)砖石拱屋顶;(c)球形网壳屋顶;(d)V形网壳屋顶;(e)筒壳屋顶;(f)扁壳屋顶;(g)车轮形悬索屋顶;(h)鞍形悬索屋顶6.1.2屋顶的设计要求一、要求屋顶起良好的围护作用,具有防水、保温和隔热性能。其中防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求,也是屋顶设计的核心。二、要求具有足够的强度、刚度和稳定性。能承受风、雨、雪、施工、上人等荷载,地震区还应考虑地震荷载对它的影响,满足抗震的要求,并力求做到自重轻、构造层次简单;就地取材、施工方便;造价经济、便于维修。三、满足人们对建筑艺术即美观方面的需求。屋顶是建筑造型的重要组成部分,中国古建筑的重要特征之一就是有变化多样的屋顶外形和装修精美的屋顶细部,现代建筑也应注重屋顶形式及其细部设计。6.2屋顶排水设计为了迅速排除屋面雨水,需进行周密的排水设计,其内容包括:选择屋顶排水坡度,确定排水方式,进行屋顶排水组织设计。6.2.1屋顶坡度选择一、屋顶排水坡度的表示方法常用的坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。坡屋顶多采用斜率法,平屋顶多采用百分比法,角度法应用较少。二、影响屋顶坡度的因素1、屋面防水材料与排水坡度的关系防水材料如尺寸较小,接缝必然就较多,容易产生缝隙渗漏,因而屋面应有较大的排水坡度,以便将屋面积水迅速排除。如果屋面的防水材料覆盖面积大,接缝少而且严密,屋面的排水坡度就可以小一些。
2、降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区,屋面渗漏的可能性较大,屋顶的排水坡度应适当加大;反之,屋顶排水坡度则宜小一些。三、屋顶坡度的形成方法1、材料找坡材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成,一般用于坡向长度较小的屋面。为了减轻屋面荷载,应选用轻质材料找坡,如水泥炉渣、石灰炉渣等。找坡层的厚度最薄处不小于20mm。平屋顶材料找坡的坡度宜为2%。2、结构找坡结构找坡是屋顶结构自身带有排水坡度,平屋顶结构找坡的坡度宜为3%。材料找坡的屋面板可以水平放置,天棚面平整,但材料找坡增加屋面荷载,材料和人工消耗较多;结构找坡无须在屋面上另加找坡材料,构造简单,不增加荷载,但天棚顶倾斜,室内空间不够规整。这两种方法在工程实践中均有广泛的运用。[屋顶坡度的形成见下图]屋顶坡度的形成6.2.2屋顶排水方式一、排水方式1、无组织排水无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的一种排水方式,因为不用天沟、雨水管等导流雨水,故又称自由落水。主要适用于少雨地区或一般低层建筑,相邻屋面高差小于4m;不宜用于临街建筑和较高的建筑。2、有组织排水有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。在建筑工程中应用广泛。二、排水方式选择确定屋顶排水方式应根据气候条件、建筑物的高度、质量等级、使用性质、屋顶面积大小等因素加以综合考虑。三、有组织排水方案在工程实践中,由于具体条件的千变万化,可能出现各式各样的有组织排水方案。现按外排水、内排水、内外排水三种情况归纳成9种不同的排水方案:[有组织排水方案见下图]
有组织排水方案1、外排水方案外排水是指雨水管装设在室外的一种排水方案,其优点是雨水管不妨碍室内空间使用和美观,构造简单,因而被广泛采用。外排水方案可归纳成以下几种。(1)挑檐沟外排水(2)女儿墙外排水(3)女儿墙挑檐沟外排水(4)长天沟外排水(5)暗管外排水明装的雨水管有损建筑立面,故在一些重要的公共建筑中,雨水管常采取暗装的方式,把雨水管隐藏在假柱或空心墙中。假柱可以处理成建筑立面上的竖线条。2、内排水外排水构造简单,雨水管不占用室内空间,故在南方应优先采用。但在有些情况下采用外排水并不恰当。例如在高层建筑中就是如此,因维修室外雨水管既不方便,更不安全。又如在严寒地区也不适宜用外排水,因室外的雨水管有可能使雨水结冻,而处于室内的雨水管则不会发生这种情况。
(1)中间天沟内排水当房屋宽度较大时,可在房屋中间设一纵向天沟形成内排水,这种方案特别适用于内廊式多层或高层建筑。雨水管可布置在走廊内,不影响走廊两旁的房间。(2)高低跨内排水高低跨双坡屋顶在两跨交界处也常常需要设置内天沟来汇集低跨屋面的雨水,高低跨可共用一根雨水管。6.2.3屋顶排水组织设计屋顶排水组织设计的主要任务是将屋面划分成若干排水区,分别将雨水引向雨水管,做到排水线路简捷、雨水口负荷均匀、排水顺畅、避免屋顶积水而引起渗漏。一般按下列步骤进行:一、确定排水坡面的数目(分坡)一般情况下,临街建筑平屋顶屋面宽度小于12m时,可采用单坡排水;其宽度大于12m时,宜采用双坡排水。坡屋顶应结合建筑造型要求选择单坡、双坡或四坡排水。二、划分排水区划分排水区的目的在于合理地布置水落管。排水区的面积是指屋面水平投影的面积,每一根水落管的屋面最大汇水面积不宜大于200m2。雨水口的间距在18~24m。三、确定天沟所用材料和断面形式及尺寸天沟即屋面上的排水沟,位于檐口部位时又称檐沟。设置天沟的目的是汇集屋面雨水,并将屋面雨水有组织地迅速排除。天沟根据屋顶类型的不同有多种做法。如坡屋顶中可用钢筋混凝土、镀锌铁皮、石棉水泥等材料做成槽形或三角形天沟。平屋顶的天沟一般用钢筋混凝土制作,当采用女儿墙外排水方案时,可利用倾斜的屋面与垂直的墙面构成三角形天沟[见平屋顶女儿墙外排水三角形天沟图];当采用檐沟外排水方案时,通常用专用的槽形板做成矩形天沟[见平屋顶檐沟外排水矩形天沟图]。平屋顶女儿墙外排水三角形天沟(a)女儿墙断面图;(b)屋顶平面图
平屋顶檐沟外排水矩形天沟(a)挑檐沟断面;(b)屋顶平面图四、确定水落管规格及间距水落管按材料的不同有铸铁、镀锌铁皮、塑料、石棉水泥和陶土等,目前多采用铸铁和塑料水落管,其直径有50mm、75mm、100mm、125mm、150mm、200mm几种规格,一般民用建筑最常用的水落管直径为100mm,面积较小的露台或阳台可采用50mm或75mm的水落管。水落管的位置应在实墙面处,其间距一般在18m以内,最大间距宜不超过24m,因为间距过大,则沟底纵坡面越长,会使沟内的垫坡材料增厚,减少了天沟的容水量,造成雨水溢向屋面引起渗漏或从檐沟外侧涌出。6.3平屋顶构造平屋顶按屋面防水层的不同有刚性防水、卷材防水、涂料防水及粉剂防水屋面等多种做法。6.3.1卷材防水屋面卷材防水屋面,是指以防水卷材和粘结剂分层粘贴而构成防水层的屋面。卷材防水屋面所用卷材有沥青类卷材、高分子类卷材、高聚物改性沥青类卷材等。适用于防水等级为I~Ⅳ级的屋面防水。一、卷材防水屋面的构造层次和做法卷材防水屋面由多层材料叠合而成,其基本构造层次按构造要求由结构层、找坡层、找平层、结合层、防水层和保护层组成。[卷材防水屋面的构造组成和油毡防水屋面做法见下图]
卷材防水屋面的构造组成油毡防水屋面做法1、结构层通常为预制或现浇钢筋混凝土屋面板,要求具有足够的强度和刚度。2、找坡层(结构找坡和材料找坡)材料找坡应选用轻质材料形成所需要的排水坡度,通常是在结构层上铺1:(6~8)的水泥焦渣或水泥膨胀蛭石等。3、找平层柔性防水层要求铺贴在坚固而平整的基层上,因此必须在结构层或找坡层上设置找平层。4、结合层结合层的作用是使卷材防水层与基层粘结牢固。结合层所用材料应根据卷材防水层材料的不同来选择,如油毡卷材、聚氯乙烯卷材及自粘型彩色三元乙丙复合卷材用冷底子油在水泥砂浆找平层上喷涂一至二道;三元乙丙橡胶卷材则采用聚氨酯底胶;氯化聚乙烯橡胶卷材需用氯丁胶乳等。冷底子油用沥青加入汽油或煤油等溶剂稀释而成,喷涂时不用加热,在常温下进行,故称冷底子油。5、防水层防水层是由胶结材料与卷材粘合而成,卷材连续搭接,形成屋面防水的主要部分。当屋面坡度较小时,卷材一般平行于屋脊铺设,从檐口到屋脊层层向上粘贴,上下搭接不小于70mm,左右搭接不小于l00mm。油毡屋面在我国已有几十年的使用历史,具有较好的防水性能,对屋面基层变形有一定的适应能力,但这种屋面施工麻烦、劳动强度大,且容易出现油毡鼓泡、沥青流淌、油毡老化等方面的问题,使油毡屋面的寿命大大缩短,平均10年左右就要进行大修。目前所用的新型防水卷材,主要有三元乙丙橡胶防水卷材、自粘型彩色三元乙丙复合防水卷材、聚氯乙烯防水卷材、氯化聚乙烯防水卷材、氯丁橡胶防水卷材及改性沥青油毡防水卷材等,这些材料一般为单层卷材防水构造,防水要求较高时可采用双层卷材防水构造。这些防水材料的共同优点是自重轻,适用温度范围广,耐气候性好,使用寿命长,抗拉强度高,延伸率大,冷作业施工,操作简便,大大改善劳动条件,减少环境污染。6、保护层不上人屋面保护层的做法:当采用油毡防水层时为粒径3~6mm的小石子,称为绿豆砂保护层。绿豆砂要求耐风化、颗粒均匀、色浅;三元乙丙橡胶卷材采用银色着色
剂,直接涂刷在防水层上表面;彩色三元乙丙复合卷材防水层直接用CX-404胶粘结,不需另加保护层。上人屋面的保护层构造做法:通常可采用水泥砂浆或沥青砂浆铺贴缸砖、大阶砖、混凝土板等;也可现浇40mm厚C20细石混凝土。二、柔性防水屋面细部构造屋顶细部是指屋面上的泛水、天沟、雨水口、檐口、变形缝等部位。1、泛水构造泛水指屋顶上沿所有垂直面所设的防水构造,突出于屋面之上的女儿墙、烟囱、楼梯间、变形缝、检修孔、立管等的壁面与屋顶的交接处是最容易漏水的地方。必须将屋面防水层延伸到这些垂直面上,形成立铺的防水层,称为泛水。[卷材防水屋面泛水构造如下图所示]卷材防水屋面泛水构造2、檐口构造柔性防水屋面的檐口构造有无组织排水挑檐和有组织排水挑檐沟及女儿墙檐口等,挑檐和挑檐沟构造都应注意处理好卷材的收头固定、檐口饰面并做好滴水。女儿墙檐口构造的关键是泛水的构造处理,其顶部通常做混凝土压顶,并设有坡度坡向屋面。[檐口构造见下图]
檐口构造3、雨水口构造雨水口的类型有用于檐沟排水的直管式雨水口和女儿墙外排水的弯管式雨水口两种。雨水口在构造上要求排水通畅、防止渗漏水堵塞。直管式雨水口为防止其周边漏水,应加铺一层卷材并贴入连接管内l00mm,雨水口上用定型铸铁罩或铅丝球盖住,用油膏嵌缝。弯管式雨水口穿过女儿墙预留孔洞内,屋面防水层应铺入雨水口内壁四周不小于l00mm,并安装铸铁蓖子以防杂物流人造成堵塞。[雨水口构造见下图]雨水口构造(a)直管式雨水口;(b)弯管式雨水口4、屋面变形缝构造
屋面变形缝的构造处理原则:既不能影响屋面的变形,又要防止雨水从变形缝渗入室内。屋面变形缝按建筑设计可设于同层等高屋面上,也可设在高低屋面的交接处。[等高屋面变形缝构造见下图]等高屋面变形缝(a)横向变形缝泛水之一;(b)横向变形缝泛水之二6.3.2刚性防水屋面刚性防水屋面是指以刚性材料作为防水层的屋面,如防水砂浆、细石混凝土、配筋细石混凝土防水屋面等。这种屋面具有构造简单、施工方便、造价低廉的优点,但对温度变化和结构变形较敏感,容易产生裂缝而渗水。故多用于我国南方地区的建筑。一、刚性防水屋面的构造层次及做法刚性防水屋面一般由结构层、找平层、隔离层和防水层组成。1、结构层刚性防水屋面的结构层要求具有足够的强度和刚度,一般应采用现浇或预制装配的钢筋混凝土屋面板,并在结构层现浇或铺板时形成屋面的排水坡度。2、找平层为保证防水层厚薄均匀,通常应在结构层上用20mm厚1:3水泥砂浆找平。若采用现浇钢筋混凝土屋面板或设有纸筋灰等材料时,也可不设找平层。3、隔离层为减少结构层变形及温度变化对防水层的不利影响,宜在防水层下设置隔离层。隔离层可采用纸筋灰、低强度等级砂浆或薄砂层上干铺一层油毡等。当防水层中加有膨胀剂类材料时,其抗裂性有所改善,也可不做隔离层。4、防水层常用配筋细石混凝土防水屋面的混凝土强度等级应不低于C20,其厚度宜不小于40mm,双向配置φ4~φ6.5钢筋,间距为100~200mm的双向钢筋网片。为提高防水层的抗渗性能,可在细石混凝土内掺入适量外加剂(如膨胀剂、减水剂、防水剂等)以提高其密实性能。二、刚性防水屋面细部构造刚性防水屋面的细部构造包括屋面防水层的分格缝、泛水、檐口、雨水口等部位的构造处理。1、屋面分格缝、
屋面分格缝实质上是在屋面防水层上设置的变形缝。其目的在于:(1)防止温度变形引起防水层开裂;(2)防止结构变形将防水层拉坏。因此屋面分格缝的位置应设置在温度变形允许的范围以内和结构变形敏感的部位。一般情况下分格缝间距不宜大于6m。结构变形敏感的部位主要是指装配式屋面板的支承端、屋面转折处、现浇屋面板与预制屋面板的交接处、泛水与立墙交接处等部位。[分格缝的位置见下图]分格缝位置分格缝的构造要点:①防水层内的钢筋在分格缝处应断开;②屋面板缝用浸过沥青的木丝板等密封材料嵌填,缝口用油膏等嵌填;③缝口表面用防水卷材铺贴盖缝,卷材的宽度为200~300mm。[分格缝的构造见下图]分格缝构造(a)横向分格缝;(b)屋脊分格缝2、泛水构造刚性防水屋面的泛水构造要点与卷材屋面基本相同。不同的地方是:刚性防水层与屋面突出物(女儿墙、烟囱等)间须留分格缝,另铺贴附加卷材盖缝形成泛水。3、檐口构造
刚性防水屋面檐口的形式一般有自由落水挑檐口、挑檐沟外排水檐口和女儿墙外排水檐口、坡檐口等。(1)自由落水挑檐口根据挑檐挑出的长度,有直接利用混凝土防水层悬挑和在增设的现浇或预制钢筋混凝土挑檐板上做防水层等做法。无论采用哪种做法,都应注意做好滴水。(2)挑檐沟外排水檐口檐沟构件一般采用现浇或预制的钢筋混凝土槽形天沟板,在沟底用低强度等级的混凝土或水泥炉渣等材料垫置成纵向排水坡度,铺好隔离层后再浇筑防水层,防水层应挑出屋面并做好滴水。(3)坡檐口建筑设计中出于造型方面的考虑,常采用一种平顶坡檐即“平改坡”的处理形式,使较为呆板的平顶建筑具有某种传统的韵味,以丰富城市景观。[坡檐口的构造如下图所示]平屋顶坡檐构造4、雨水口构造刚性防水屋面的雨水口有直管式和弯管式两种做法,直管式一般用于挑檐沟外排水的雨水口,弯管式用于女儿墙外排水的雨水口。(1)直管式雨水口直管式雨水口为防止雨水从雨水口套管与沟底接缝处渗漏,应在雨水口周边加铺柔性防水层并铺至套管内壁,檐口处浇筑的混凝土防水层应覆盖于附加的柔性防水层之上,并于防水层与雨水口之间用油膏嵌实。[直管式雨水口构造见下图]
直管式雨水口构造(a)65型雨水口;(b)铁丝罩铸铁雨水口(2)弯管式雨水口弯管式雨水口一般用铸铁做成弯头。雨水口安装时,在雨水口处的屋面应加铺附加卷材与=弯头搭接,其搭接长度不小于l00mm,然后浇筑混凝土防水层,防水层与弯头交接处需用油膏嵌缝。[弯管式雨水口构造见下图]弯管式雨水口构造〔a)铸铁雨水口;(b)预制混凝土排水槽6.3.3涂膜防水屋面
涂膜防水屋面又称涂料防水屋面,是指用可塑性和粘结力较强的高分子防水涂料,直接涂刷在屋面基层上形成一层不透水的薄膜层以达到防水目的的一种屋面做法。防水涂料有塑料、橡胶和改性沥青三大类,常用的有塑料油膏、氯丁胶乳沥青涂料和焦油聚氨酯防水涂膜等。这些材料多数具有防水性好、粘结力强、延伸性大、耐腐蚀、不易老化、施工方便、容易维修等优点。近年来应用较为广泛。这种屋面通常适用于不设保温层的预制屋面板结构,如单层工业厂房的屋面。在有较大震动的建筑物或寒冷地区则不宜采用。一、涂膜防水屋面的构造层次和做法涂膜防水屋面的构造层次与柔性防水屋面相同,由结构层、找坡层、找平层、结合层、防水层和保护层组成。涂膜防水屋面的常见做法,结构层和找坡层材料做法与柔性防水屋面相同。找平层通常为25mm厚1:2.5水泥砂浆。为保证防水层与基层粘结牢固,结合层应选用与防水涂料相同的材料经稀释后满刷在找平层上。当屋面不上人时保护层的做法根据防水层材料的不同,可用蛭石或细砂撒面、银粉涂料涂刷等做法;当屋面为上人屋面时,保护层做法与柔性防水上人屋面做法相同。二、涂膜防水屋面细部构造1、分格缝构造涂膜防水只能提高表面的防水能力,由于温度变形和结构变形会导致基层开裂而使得屋面渗漏,因此对屋面面积较大和结构变形敏感的部位,需设置分格缝。2、泛水构造涂膜防水屋面泛水构造要点与柔性防水屋面基本相同,即泛水高度不小于250mm;屋面与立墙交接处应做成弧形;泛水上端应有挡雨措施,以防渗漏。6.3.4平屋顶的保温与隔热一、平屋顶的保温1、保温材料类型保温材料多为轻质多孔材料,一般可分为以下三种类型:(1)散料类:常用炉渣、矿渣、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩等。(2)整体类:是指以散料作骨料,掺入一定量的胶结材料,现场浇筑而成。如水泥炉渣、水泥膨胀蛭石、水泥膨胀珍珠岩及沥青膨胀蛭石和沥青膨胀珍珠岩等。(3)板块类:是指利用骨料和胶结材料由工厂制作而成的板块状材料,如加气混凝土、泡沫混凝土、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、泡沫塑料等块材或板材等。保温材料的选择应根据建筑物的使用性质、构造方案、材料来源、经济指标等因素综合考虑确定。2、保温层的设置平屋顶因屋面坡度平缓,适合将保温层放在屋面结构层上(刚性防水屋面不适宜设保温层)。保温层通常设在结构层之上、防水层之下。图6-33为平屋顶保温构造。保温卷材防水屋面与非保温卷材防水屋面的区别是增设了保温层,构造需要相应增加了找平层、结合层和隔汽层。设置隔汽层的目的是防止室内水蒸气渗人保温层,使保温层受潮而降低保温效果。隔汽层的一般做法是在20mm厚1:3水泥砂浆找平层上刷冷底子油两道作为结合层,结合层上做一布二油或两道热沥青隔汽层。二、平屋顶的隔热
1、通风隔热屋面通风隔热屋面是指在屋顶中设置通风间层,使上层表面起着遮挡阳光的作用,利用风压和热压作用把间层中的热空气不断带走,以减少传到室内的热量,从而达到隔热降温的目的。通风隔热屋面一般有架空通风隔热屋面和顶棚通风隔热屋面两种做法。(1)架空通风隔热屋面:通风层设在防水层之上,其做法很多,图6-9为架空通风隔热屋面构造,其中以架空预制板或大阶砖最为常见。架空通风隔热层设计应满足以下要求:架空层应有适当的净高,一般以180~240mm为宜;距女儿墙500mm范围内不铺架空板;隔热板的支点可做成砖垄墙或砖墩,间距视隔热板的尺寸而定。[架空通风隔热屋面构造见下图]架空通风隔热构造(a)架空预制板(或大阶砖);(b)架空混凝土山形板;(c)架空钢丝网水泥折板;(d)倒槽板上铺小青瓦;(e)钢筋混凝土半圆拱;(f)1/4厚砖拱(2)顶棚通风隔热屋面:这种做法是利用顶棚与屋顶之间的空间作隔热层,顶棚通风隔热层设计应满足以下要求:顶棚通风层应有足够的净空高度,一般为500mm左右;需设置一定数量的通风孔,以利空气对流;通风孔应考虑防飘雨措施。2、蓄水隔热屋面蓄水屋面是指在屋顶蓄积一层水,利用水蒸发时需要大量的汽化热,从而大量消耗晒到屋面的太阳辐射热,以减少屋顶吸收的热能,从而达到降温隔热的目的。蓄水屋面构造与刚性防水屋面基本相同,主要区别是增加了一壁三孔,即蓄水分仓壁、溢水孔、泄水孔和过水孔。蓄水隔热屋面构造应注意以下几点:合适的蓄水深度,一般为150~200mm;根据屋面面积划分成若干蓄水区,每区的边长一般不大于10m;足够的泛水高度,至少高出水面l00mm;合理设置溢水孔和泄水孔,并应与排水檐沟或水落管连通,以保证多雨季节不超过蓄水深度和检修屋面时能将蓄水排除;注意做好管道的防水处理。3、种植隔热屋面种植屋面是在屋顶上种植植物,利用植被的蒸腾和光合作用,吸收太阳辐射热,从而达到降温隔热的目的。[种植隔热屋面构造见下图]
种植屋面构造示意图6.4坡屋顶构造6.4.1坡屋顶的承重结构一、承重结构类型坡屋顶中常用的承重结构有横墙承重、屋架承重和梁架承重[见下图]。坡屋顶的承重结构类型(a)横墙承重;(b)屋架承重;(b)梁架承檩式屋架二、承重结构构件1、屋架屋架形式常为三角形,由上弦、下弦及腹杆组成,所用材料有木材、钢材及钢筋混凝土等。木屋架一般用于跨度不超过12m
的建筑;将木屋架中受拉力的下弦及直腹杆件用钢筋或型钢代替,这种屋架称为钢木屋架。钢木组合屋架一般用于跨度不超过18m的建筑;当跨度更大时需采用预应力钢筋混凝土屋架或钢屋架。2、檩条檩条所用材料可为木材、钢材及钢筋混凝土,檩条材料的选用一般与屋架所用材料相同,使两者的耐久性接近。三、承重结构布置坡屋顶承重结构布置主要是指屋架和檩条的布置,其布置方式视屋顶形式而定[见图屋架和檩条布置]。屋架和檩条布置(a)四坡顶的屋架;(b)丁字形交接处屋顶之一;(c)丁字形交接处屋顶之二;(d)转角屋顶6.4.2平瓦屋面做法坡屋顶屋面一般是利角各种瓦材,如平瓦、波形瓦、小青瓦等作为屋面防水材料。近些年来还有不少采用金属瓦屋面、彩色压型钢板屋面等。平瓦屋面根据基层的不同有冷摊瓦屋面、木望板平瓦屋面和钢筋混凝土板瓦屋面三种做法。一、冷摊瓦屋面冷摊瓦屋面是在檩条上钉固椽条,然后在椽条上钉挂瓦条并直接挂瓦。这种做法构造简单,但雨雪易从瓦缝中飘人室内,通常用于南方地区质量要求不高的建筑。二、木望板瓦屋面木望板瓦屋面是在檩条上铺钉15~20mm厚的木望板(亦称屋面板),望板可采取密铺法(不留缝)或稀铺法(望板间留20mm
左右宽的缝),在望板上平行于屋脊方向干铺一层油毡,在油毡上顺着屋面水流方向钉l0mm×30mm、中距500mm的顺水条,然后在顺水条上面平行于屋脊方向钉挂瓦条并挂瓦,挂瓦条的断面和间距与冷摊瓦屋面相同。这种做法比冷摊瓦屋面的防水、保温隔热效果要好,但耗用木材多、造价高,多用于质量要求较高的建筑物中。[冷摊瓦屋面、木望板瓦屋面构造见下图](a)冷摊瓦屋面;(b)木望板瓦屋面三、钢筋混凝土板瓦屋面瓦屋面由于保温、防火或造型等的需要,可将钢筋混凝土板作为瓦屋面的基层盖瓦。盖瓦的方式有两种:一种是在找平层上铺油毡一层,用压毡条钉在嵌在板缝内的木楔上,再钉挂瓦条挂瓦;另一种是在屋面板上直接粉刷防水水泥砂浆并贴瓦或陶瓷面砖或平瓦。在仿古建筑中也常常采用钢筋混凝土板瓦屋面。[钢筋混凝土板瓦屋面构造见下图]钢筋混凝土板瓦屋面构造(a)木条挂瓦;(b)砂浆贴瓦;(c)砂浆贴面砖6.4.3平瓦屋面细部构造平瓦屋面应做好檐口、天沟、屋脊等部位的细部处理。一、檐口构造
檐口分为纵墙檐口和山墙檐口。1、纵墙檐口纵墙檐口根据造型要求做成挑檐或封檐。[纵墙檐口的构造方法见下图]平瓦屋面纵墙檐口构造(a)砖砌挑檐;(b)椽条外挑;(c)挑檐木置于屋架下;(d)挑檐木置于承重横墙中;(e)挑檐木下移;(f)女儿墙包檐口2、山墙檐口山墙檐口按屋顶形式分为硬山与悬山两种。硬山檐口构造,将山墙升起包住檐口,女儿墙与屋面交接处应作泛水处理。女儿墙顶应作压顶板,以保护泛水。悬山屋顶的山墙檐口构造,先将檩条外挑形成悬山,檩条端部钉木封檐板,沿山墙挑檐的一行瓦,应用1:2.5的水泥砂浆做出披水线,将瓦封固。二、天沟和斜沟构造在等高跨或高低跨相交处,常常出现天沟,而两个相互垂直的屋面相交处则形成斜沟。沟应有足够的断面积,上口宽度不宜小于300~500mm,一般用镀锌铁皮铺于木基层上,镀锌铁皮伸人瓦片下面至少150mm。高低跨和包檐天沟若采用镀锌铁皮防水层时,应从天沟内延伸至立墙(女儿墙)上形成泛水。[天沟、斜沟构造见下图]
天沟、斜沟构造(a)三角形天沟(双跨屋面);(b)矩形夭沟(双跨屋面);(c)高低跨屋面天沟6.4.4坡屋顶的保温与隔热一、坡屋顶保温构造坡屋顶的保温层一般布置在瓦材与檩条之间或吊顶棚上面。保温材料可根据工程具体要求选用松散材料、块体材料或板状材料。二、坡屋顶隔热构造炎热地区在坡屋顶中设进气口和排气口,利用屋顶内外的热压差和迎风面的压力差,组织空气对流,形成屋顶内的自然通风,以减少由屋顶传入室内的辐射热,从而达到隔热降温的目的。进气口一般设在檐墙上、屋檐部位或室内顶棚上;出气口最好设在屋脊处,以增大高差,有利加速空气流通。6.5其它屋面构造6.5.1金属瓦屋面金属瓦屋面是用镀锌铁皮或铝合金瓦做防水层的一种屋面,金属瓦屋面自重轻、防水性能好、使用年限长,主要用于大跨度建筑的屋面。金属瓦的厚度很薄(厚度在1mm以内),铺设这样薄的瓦材必须用钉子固定在木望板上,木望板则支撑在檩条上,为防止雨水渗漏,瓦材下应干铺一层油毡。所有的金属瓦必须相互连通导电,并与避雷针或避雷带连接。6.5.2彩色压型钢板屋面彩色压型钢板屋面简称彩板屋面,是近十多年来在大跨度建筑中广泛采用的高效能屋面,它不仅自重轻强度高且施工安装方便。彩板的连接主要采用螺栓连接,不受季节气候影响。彩板色彩绚丽,质感好,大大增强了建筑的艺术效果。彩板除用于平直坡面的屋顶外,还可根据造型与结构的形式需要,在曲面屋顶上使用。
7门和窗7.1门窗的形式与尺度7.1.1门窗的作用门在房屋建筑中的作用主要是交通联系,并兼采光和通风;窗的作用主要是采光、通风及眺望。在不同情况下,门和窗还有分隔、保温、隔声、防火、防辐射、防风沙等要求。门窗在建筑立面构图中的影响也较大,它的尺度、比例、形状、组合、透光材料的类型等,都影响着建筑的艺术效果。7.1.2门的形式与尺度一、门的形式门按其开启方式通常有:平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门等。[门的开启形式见下图] 门的开启形式(a)平开门;(b)弹赞门;(c)推拉门;(d)折叠门;(e)转门;(f)上翻门;(g)升降门;(h)卷帘门
二、门的尺度门的尺度通常是指门洞的高宽尺寸。门作为交通疏散通道,其尺度取决于人的通行要求,家具器械的搬运及与建筑物的比例关系等,并要符合现行《建筑模数协调统一标准》的规定。1、门的高度:不宜小于2100mm。如门设有亮子时,亮子高度一般为300~600mm,则门洞高度为2400~3000mm。公共建筑大门高度可视需要适当提高。2、门的宽度:单扇门为700~1000mm,双扇门为1200~1800mm。宽度在2100mm以上时,则做成三扇、四扇门或双扇带固定扇的门,因为门扇过宽易产生翘曲变形,同时也不利于开启。辅助房间(如浴厕、贮藏室等)门的宽度可窄些,一般为700~800mm。7.1.3 窗的形式与尺度一、 窗的形式窗的形式一般按开启方式定。而窗的开启方式主要取决于窗扇铰链安装的位置和转动方式。通常窗的开启方式有以下几种:[窗的开启方式见下图]窗的开启方式(a)固定窗;(b)平开窗;(c)上悬窗;(d)中悬窗;(e)下悬窗;(f)立转窗;(g)垂直推拉窗;(h)水平推拉窗;(i)百叶窗(1)固定窗无窗扇、不能开启的窗为固定窗。固定窗的玻璃直接嵌固在窗框上,可供采光和眺望之用。(2)平开窗铰链安装在窗扇一侧与窗框相连,向外或向内水平开启。有单扇、双扇、多扇,有向内开与向外开之分。其构造简单,开启灵活,制作维修均方便,是民用建筑中采用最广泛的窗。(3)悬窗因铰链和转轴的位置不同,可分为上悬窗、中悬窗和下悬窗。((4)立转窗引导风进人室内效果较好,防雨及密封性较差,多用于单层厂房的低侧窗。因密闭性较差,不宜用于寒冷和多风沙的地区。(5)推拉窗
分垂直推拉窗和水平推拉窗两种。它们不多占使用空间,窗扇受力状态较好,适宜安装较大玻璃,但通风面积受到限制。(6)百叶窗主要用于遮阳、防雨及通风,但采光差。百叶窗可用金属、木材、钢筋混凝土等制作,有固定式和活动式两种形式。二、窗的尺度窗的尺度主要取决于房间的采光、通风、构造做法和建筑造型等要求,并要符合现行《建筑模数协调统一标准》的规定。为使窗坚固耐久,一般平开木窗的窗扇高度为800~1200mm,宽度不宜大于500mm;上下悬窗的窗扇高度为300~600mm;中悬窗窗扇高不宜大于1200mm,宽度不宜大于l000mm;推拉窗高宽均不宜大于1500mm。对一般民用建筑用窗,各地均有通用图,各类窗的高度与宽度尺寸通常采用扩大模数3M数列作为洞口的标志尺寸,需要时只要按所需类型及尺度大小直接选用。7.2 木门窗构造7.2.1 平开门的构造一、平开门的组成门一般由门框、门扇、亮子、五金零件及其附件组成。门扇按其构造方式不同,有镶板门、夹板门、拼板门、玻璃门和纱门等类型。亮子又称腰头窗,在门上方,为辅助采光和通风之用,有平开、固定及上、中、下悬几种。门框是门扇、亮子与墙的联系构件。五金零件一般有铰链、插销、门锁、拉手、门碰头等。附件有贴脸板、筒子板等。[木门的组成见下图]木门的组成二、门框
一般由两根竖直的边框和上框组成。当门带有亮子时,还有中横框,多扇门则还有中竖框。(1)门框断面门框的断面形式与门的类型、层数有关,同时应利于门的安装,并应具有一定的密闭性。[门框的断面形式与尺寸见下图]门框的断面形式与尺寸(2)门框安装门框的安装根据施工方式分后塞口和先立口两种[门框的安装方式见下图]。
门框的安装方式(a)塞口;(b)立口(3)门框在墙中的位置门框在墙中的位置,可在墙的中间或与墙的一边平。一般多与开启方向一侧平齐,尽可能使们扇开启时贴近墙面。[门框位置、门贴脸板及筒子板见下图]门框位置、门贴脸板及筒子板(a)外平;(b)立中;(c)内平;(d)内外平三、门扇常用的木门门扇有镶板门(包括玻璃门、纱门)、夹板门和拼板门等。(1)镶板门
是广泛使用的一种门,门扇由边挺、上冒头、中冒头(可作数根)和下冒头组成骨架,内装门芯板而构成。构造简单,加工制作方便,适于一般民用建筑作内门和外门。(2)夹板门是用断面较小的方木做成骨架,两面粘贴面板而成。门扇面板可用胶合板、塑料面板和硬质纤维板,面板不再是骨架的负担,而是和骨架形成一个整体,共同抵抗变形。夹板门的形式可以是全夹板门、带玻璃或带百叶夹板门。由于夹板门构造简单,可利用小料、短料,自重轻,外形简洁,便于工业化生产,故在一般民用建筑中广泛应用。(3)拼板门拼板门的门扇由骨架和条板组成。有骨架的拼板门称为拼板门,而无骨架的拼板门称为实拼门;有骨架的拼板门又分为单面直拼门、单面横拼门和双面保温拼板门三种。7.2.2 推拉门的构造推拉门由门扇、门轨、地槽、滑轮及门框组成。门扇可采用钢木门、钢板门、空腹薄壁钢门等,每个门扇宽度不大于1.8m。推拉门的支承方式分为上挂式和下滑式两种,当门扇高度小于4m时,用上挂式,即门扇通过滑轮挂在门洞上方的导轨上。当门扇高度大于4m时,多用下滑式,在门洞上下均设导轨,门扇沿上下导轨推拉,下面的导轨承受门扇的重量。推拉门位于墙外时,门上方需设雨篷。7.2.2 平开窗的构造一、窗框安装窗框与门框一样,在构造上应有裁口及背槽处理,裁口亦有单裁口与双裁口之分。窗框的安装与门框一样,分后塞口与先立口两种。塞口时洞口的高、宽尺寸应比窗框尺寸大10~20mm。二、窗框在墙中的位置窗框在墙中的位置,一般是与墙内表面平,安装时窗框突出砖面20mm,以便墙面粉刷后与抹灰面平。框与抹灰面交接处,应用贴脸板搭盖,以阻止由于抹灰干缩形成缝隙后风透入室内,同时可增加美观。贴脸板的形状及尺寸与门的贴脸板相同。当窗框立于墙中时,应内设窗台板,外设窗台。窗框外平时,靠室内一面设窗台板。7.3 金属门窗构造7.3.1 钢门窗钢门窗是用型钢或薄壁空腹型钢在工厂制作而成。它符合工业化、定型化与标准化的要求。在强度、刚度、防火、密闭等性能方面,均优于木门窗,但在潮湿环境下易锈蚀,耐久性差。一、钢门窗材料(1)实腹式
实腹式钢门窗料是最常用的一种,有各种断面形状和规格。一般门可选用32及40料,窗可选用25及32料(25、32、40等表示断面高为25mm,32mm,40mm)。(2)空腹式空腹式钢门窗与实腹式窗料比较,具有更大的刚度,外形美观,自重轻,可节约钢材40%左右。但由于壁薄,耐腐蚀性差,不宜用于湿度大、腐蚀性强的环境。二、基本钢门窗为了使用、运输方便,通常将钢门窗在工厂制作成标准化的门窗单元。这些标准化的单元,即是组成一橙门或窗的最小基本单元。设计者可根据需要,直接选用基本钢门窗,或用这些基本钢门窗组合出所需大小和形式的门窗。钢门窗框的安装方法常采用塞框法。门窗框与洞口四周的连接方法主要有两种:①在砖墙洞口两侧预留孔洞,将钢门窗的燕尾形铁脚埋入洞中,用砂浆窝牢;②在钢筋混凝土过梁或混凝土墙体内则先预埋铁件,将钢窗的Z形铁脚焊在预埋钢板上。[钢门窗与墙的连接见下图]钢门窗与墙的连接三、组合式钢门窗当钢门窗的高、宽超过基本钢门窗尺寸时,就要用拼料将门窗进行组合。拼料起横梁与立柱的作用,承受门窗的水平荷载。拼料与基本门窗之间一般用螺栓或焊接相连。当钢门窗很大时,特别是水平方向很长时,为避免大的伸缩变形引起门窗损坏,必须预留伸缩缝,一般是用两根L56X36X4的角钢用螺栓组成拼件,角钢上穿螺栓的孔为椭圆形,使螺栓有伸缩余地。7.3.2 卷帘门
卷帘门主要由帘板、导轨及传动装置组成。工业建筑中的帘板常来用页板式,页板可用镀锌钢板或合金铝板轧制而成,页板之间用铆钉连接。页板的下部采用钢板和角钢,用以增强卷帘门的刚度,并便于安设门钮。页板的上部与卷筒连接,开启时,页板沿着门洞两侧的导轨上升,卷在卷筒上。门洞的上部安设传动装置,传动装置分手动和电动两种[下图为手动式卷帘门示例]。手动式卷帘门7.3.3 彩板门窗彩板钢门窗是以彩色镀锌钢板经机械加工而成的门窗。它具有自重轻、硬度高、采光面积大、防尘、隔声、保温密封性好、造型美观、色彩绚丽、耐腐蚀等特点。彩板平开窗目前有两种类型,即带副框和不带副框的两种。当外墙面为花岗石、大理石等贴面材料时,常采用带副框的门窗。当外墙装修为普通粉刷时,常用不带副框的做法[安装构造见下图]。
带副框彩板平开窗安装构造不带副框彩板平开窗安装构造7.3.4 铝合金门窗一、铝合金门窗的特点1、自重轻。铝合金门窗用料省、自重轻,较钢门窗轻50%左右。2、性能好。密封性好,气密性、水密性、隔声性、隔热性都较钢、木门窗有显著的提高。
3、耐腐蚀、坚固耐用。铝合金门窗不需要涂涂料,氧化层不褪色、不脱落,表面不需要维修。铝合金门窗强度高,刚性好,坚固耐用,开闭轻便灵活,无噪声,安装速度快。4、色泽美观。铝合金门窗框料型材表面经过氧化着色处理后,既可保持铝材的银白色,又可以制成各种柔和的颜色或带色的花纹,如古铜色、暗红色、黑色等。二、铝合金门窗的设计要求1、应根据使用和安全要求确定铝合金门窗的风压强度性能、雨水渗漏性能、空气渗透性能综合指标。2、组合门窗设计宜采用定型产品门窗作为组合单元。非定型产品的设计应考虑洞口最大尺寸和开启扇最大尺寸的选择和控制。3、外墙门窗的安装高度应有限制。三、铝合金门窗框料系列系列名称是以铝合金门窗框的厚度构造尺寸来区别各种铝合金门窗的称谓,如:平开门门框厚度构造尺寸为50mm宽,即称为50系列铝合金平开门,推拉窗窗框厚度构造尺寸90mm宽,即称为90系列铝合金推拉窗等。实际工程中,通常根据不同地区、不同性质的建筑物的使用要求选用相适应的门窗框。四、铝合金门窗安装铝合金门窗是表面处理过的铝材经下料、打孔、铣槽、攻丝等加工,制作成门窗框料的构件,然后与连接件、密封件、开闭五金件一起组合装配成门窗。门窗安装时,将门、窗框在抹灰前立于门窗洞处,与墙内预埋件对正,然后用木楔将三边固定。经检验确定门、窗框水平、垂直、无翘曲后,用连接件将铝合金框固定在墙(柱、梁)上,连接件固定可采用焊接、膨胀螺栓或射钉等方法。门窗框与墙体等的连接固定点,每边不得少于二点,且间距不得大于0.7m。在基本风压大于等于0.7kPa的地区,不得大于0.5m;边框端部的第一固定点距端部的距离不得大于0.2m.。7.4 塑钢门窗塑钢门窗是以改性硬质聚氯乙烯(简称UPVC)为主要原料,加上一定比例的稳定剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂等辅助剂,经挤出机挤出成型为各种断面的中空异型材。经切割后,在其内腔衬以型钢加强筋,用热熔焊接机焊接成型为门窗框扇,配装上橡胶密封条、压条、五金件等附件而制成的门窗即所谓的塑钢门窗。具有如下优点:(1)强度好、耐冲击(2)保温隔热、节约能源(3)隔音好(4)气密性、水密性好(5)耐腐蚀性强(6)防火(7)耐老化、使用寿命长(8)外观精美、清洗容易[下图表示塑钢窗框与墙体的连接方式]
塑钢窗框与墙体的连接节点图(a)联接件法;(b)直接固定法;(c)假框法7.5 特殊门窗7.5.1 特殊要求的门一、防火门:防火门用于加工易燃品的车间或仓库。根据车间对防火门耐火等级的要求,门扇可以采用钢板、木板外贴石棉板再包以镀锌铁皮或木板外直接包镀锌铁皮等构造措施。考虑到木材受高温会炭化而放出大量气体,应在门扇上设泄气孔。防火门常采用自重下滑关闭门,它是将门上导轨做成5%~8%的坡度,火灾发生时,易熔合金片熔断后,重锤落地,门扇依靠自重下滑关闭。当洞口尺寸较大时,可做成两个门扇相对下滑。二、保温门、隔声门:保温门要求门扇具有一定热阻值和门缝密闭处理,故常在门扇两层面板间填以轻质、疏松的材料(如玻璃棉、矿棉等)。隔声门的隔声效果与门扇的材料及门缝的密闭有关,隔声门常采用多层复合结构,即在两层面板之间填吸声材料,如玻璃棉、玻璃纤维板等。一般保温门和隔声门的面板常采用整体板材(如五层胶合板、硬质木纤维板等),不易发生变形。门缝密闭处理对门的隔声、保温以及防尘有很大影响,通常采用的措施是在门缝内粘贴填缝材料,如橡胶管、海绵橡胶条、泡沫塑料条等。还应注意裁口形式,斜面裁口比较容易关闭紧密,可避免由于门扇胀缩而引起的缝隙不密合。
7.5.2 特殊窗一、固定式通风高侧窗在我国南方地区,结合气候特点,创造出多种形式的通风高侧窗。它们的特点是:能采光,能防雨,能常年进行通风,不需设开关器,构造较简单,管理和维修方便,多在工业建筑中采用。二、防火窗防火窗必须采用钢窗或塑钢窗,镶嵌铅丝玻璃以免破裂后掉下,防止火焰窜人室内或窗外。三、保温窗、隔声窗保温窗常采用双层窗及双层玻璃的单层窗两种。双层窗可内外开或内开、外开。双层玻璃单层窗又分为:①双层中空玻璃窗,双层玻璃之间的距离为5~5mm,窗扇的上下冒头应设透气孔;②双层密闭玻璃窗,两层玻璃之间为封闭式空气间层,其厚度一般为4~12mm,充以干燥空气或惰性气体,玻璃四周密封。这样可增大热阻、减少空气渗透,避免空气间层内产生凝结水。若采用双层窗隔声,应采用不同厚度的玻璃,以减少吻合效应的影响。厚玻璃应位于声源一侧,玻璃间的距离一般为80~100mm。
8建筑设计概述8.1设计内容建筑工程设计是指设计一个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内容。8.1.1建筑设计建筑设计是在总体规划的前提下,根据任务书的要求,综合考虑基地环境、使用功能、结构施工、材料设备、建筑经济及建筑艺术等问题,着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排,建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合,内部和外表的艺术效果,各个细部的构造方式等等,创造出既符合科学性又具有艺术性的生产和生活环境。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用,建筑设计包括总体设计和个体设计两个方面,一般是由建筑师来完成。8.1.2结构设计结构设计主要是根据建筑设计选择切实可行的结构方案,进行结构计算及构件设计,结构布置及构造设计等。一般是由结构工程师来完成。8.1.3设备设计设备设计主要包括给水排水、电气照明、采暖通风、动力等方面的设计,由有关工程师配合建筑设计来完成。8.2设计程序8.2.1设计前的准备工作一、落实设计任务1、掌握必要的批文建设单位必须具有以下批文才可向设计单位办理委托设计手续。(1)主管部门的批文上级主管部门对建设项目的批准文件,包括建设项目的使用要求、建筑面积、单方造价和总投资等。(2)城市建设部门同意设计的批文为了加强城市的管理及进行统一规划,一切设计都必须事先得到城市建设部门的批准。批文必须明确指出用地范围(常用红色线划定),以及有关规划、环境及个体建筑的要求。2、熟悉设计任务书
设计任务书是经上级主管部门批准提供给设计单位进行设计的依据性文件,一般包括以下内容:(1)建设项目总的要求、用途、规模及一般说明。(2)建设项目的组成,单项工程的面积,房间组成,面积分配及使用要求。(3)建设项目的投资及单方造价,土建设备及室外工程的投资分配。(4)建设基地大小、形状、地形,原有建筑及道路现状,并附地形测量图。(5)供电、供水、采暖及空调等设备方面的要求,并附有水源、电源的使用许可文件。(6)设计期限及项目建设进度计划安排要求。二、调查研究、收集资料除设计任务书提供的资料外,还应当收集必要的设计资料和原始数据,如:建设地区的气象、水文地质资料;基地环境及城市规划要求;施工技术条件及建筑材料供应情况;与设计项目有关的定额指标及已建成的同类型建筑的资料;当地文化传统、生活习惯及风土人情等等。8.2.2设计阶段的划分建筑设计过程按工程复杂程度、规模大小及审批要求,划分为不同的设计阶段。一般分两阶段设计或三阶段设计。两阶段设计是指初步设计和施工图设计两个阶段,一般的工程多采用两阶段设计。对于大型民用建筑工程或技术复杂的项目,采用三阶段设计,即初步设计、技术设计和施工图设计。一、初步设计阶段初步设计的内容般包括设计说明书、设计图纸、主要设备材料表和工程概算等四部一分,具体的图纸和文件有:1、设计总说明:设计指导思想及主要依据,设计意图及方案特点,建筑结构方案及构造特点,建筑材料及装修标准,主要技术经济指标以及结构、设备等系统的说明。2、建筑总平面图:比例1:500、1:1000,应表示用地范围,建筑物位置、大小、层数及设计标高,道路及绿化布置,技术经济指标。3、各层平面图、剖面图及建筑物的主要立面图:比例1:100、1:200,应表示建筑物各主要控制尺寸,如总尺寸、开间、进深、层高等,同时应表示标高,门窗位置,室内固定设备及有特殊要求的厅、室的具体布置,立面处理,结构方案及材料选用等。4、工程概算书:建筑物投资估算,主要材料用量及单位俏耗量。5、大型民用建筑及其它重要工程,必要时可绘制透视图、鸟瞰图或制作模型。二、技术设计阶段主要任务是在初步设计的基础上进一步解决各种技术问题。技术设计的图纸和文件与初步设计大致相同,但更详细些。具体内容包括整个建筑物和各个局部的具体做法,各部分确切的尺寸关系,内外装修的设计,结构方案的计算和具体内容、各种构造和用料的确定,各种设备系统的设计和计算,各技术工种之间各种矛盾的合理解决,设计预算的编制等。三、施工图设计阶段施工图设计是建筑设计的最后阶段,是提交施工单位进行施工的设计文件。施工图设计的主要任务是满足施工要求,解决施工中的技术措施、用料及具体做法。施工图设计的内容包括建筑、结构、水电、采暖通风等工种的设计图纸、工程说明书,结构及设备计算书和概算书。具体图纸和文件有:1、建筑总平面图:与初步设计基本相同。2、建筑物各层平面图、剖面图、立面图:比例1:50、1:100、1:200。除表达初步设计或技术设计内容以外,还应详细标出门窗洞口、墙段尺寸及必要的细部尺寸、详图索引。
3、建筑构造详图:应详细表示各部分构件关系、材料尺寸及做法、必要的文字说明.根据节点需要,比例可分别选用1:20、1:10、1:5、1:2、1:1等。4、各工种相应配套的施工图纸,如基础平面图、结构布置图、钢筋混凝土构件详图、水电平面图及系统图、建筑防雷接地平面图等。5、设计说明书:包括施工图设计依据、设计规模、面积、标高定位、用料说明等。6、结构和设备计算书。7、工程概算书.8.3建筑设计依据8.3.1使用功能一、人体尺度及人体活动的空间尺度人体尺度及人体活动所占的空间尺度是确定民用建筑内部各种空间尺度的主要依据。[下图为中等身材男子的人体基本尺度、人体基本动作尺度]中等身材男子的人体基本尺度
人体基本动作尺度二、家具、设备尺寸和使用它们所需的必要空间房间内家具设备的尺寸,以及人们使用它们所需活动空间是确定房间内部使用面积的重要依据。8.3.2自然条件一、气象条件建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据。[下图为我国部分城市的风向频率玫瑰图]图中实线部分表示全年风向频率,虚线部分表示夏季风一向频率。风向是指由外吹向地区中心。风向频率玫瑰图(简称风玫瑰图)是依据该地区多年来统计的各个方向吹风的平均日数的百分数按比例绘制而成,一般用16个罗盘方位表示。重庆成都昆明风向频率玫瑰图二、地形、地质及地震烈度
基地的地形、地质及地震烈度直接影响到房屋的平面空间组织、结构选型、建筑构造处理及建筑体型设计等。地震烈度表示当发生地震时,地面及建筑物遭受破坏的程度。烈度在6度以下时,地震对建筑物影响较小,一般可不考虑抗震措施。9度以上地区,地震破坏力很大,一般应尽量避免在该地区建筑房屋。三、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及地下室。8.3.3技术要求设计标准化是实现建筑工业化的前提。为此,建筑设计应采用建筑模数协调统一标准。除此以外,建筑设计应遵照国家制订的标准、规范以及各地或国家各部、委颁发的标准执行。9民用建筑设计原理9.1建筑平面设计9.1.1平面设计的内容建筑平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计。从组成平面各部分的使用性质来分析,平面分为使用部分和交通联系部分。使用部分是指各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是建筑物中各房间之间、楼层之间和室内与室外之间联系的空间。单个房间设计是在整体建筑合理而适用的基础上,确定房间的面积、形状、尺寸以及门窗的大小和位置。平面组合设计是根据各类建筑功能要求,抓住使用房间、辅助房间、交通联系部分的相互关系,结合基地环境及其它条件,采取不同的组合方式将各单个房间合理地组合起来。[下图为某住宅平面示意图]
某住宅平面示意图9.1建筑平面设计9.1.2使用房间设计一、房间面积1、房间的面积可由以下三部分组成:(1)家具和设备所占用的面积;(2)人们使用家具设备及活动所需的面积;(3)房间内部的交通面积。2、影响房间面积大小的因素(1)容纳人数在实际工作中,房间面积的确定主要是依据我国有关部门及各地区制订的面积定额指标。应当指出:每人所需的面积除面积定额指标外,还需通过调查研究并结合建筑物的标准综合考虑。[下表是部分民用建筑房间面积定额参考指标]部分民用建筑房间面积定额参考指标项目建筑类型房间名称面积定额(m2/人)备注
中小学普通教室1~1.2小学取下限办公楼一般办公室3.5不包括走道会议室0.5无会议桌2.3有会议桌铁路旅客站普通候车室1.1~1.3图书馆普通阅览室1.8~2.54~6座双面阅览桌有些建筑的房间面积指标未作规定,使用人数也不固定,如展览室、营业厅等。这就要求设计人员根据设计任务书的要求,对同类型、规模相近的建筑物调查研究,通过分析比较得出合理的房间面积。(2)家具设备及人们使用活动面积[下图为一卧室和教室室内使用面积分析示意]房间使用面积分析图二、房间形状民用建筑常见的房间形状有矩形、方形、多边形、圆形、扇形等。绝大多数的民用建筑房间形状常采用矩形。对于一些单层大空间如观众厅、杂技场、体育馆等房间,它的形状则首先应满足这类建筑的特殊功能及视听要求。[下图为房间平面形状举例]
观众厅的平面形状三、房间平面尺寸房间尺寸是指房间的面宽和进深,而面宽常常是由一个或多个开间组成。在确定了房间面积和形状之后,确定合适的房间尺寸便是一个重要问题了。一般从以下几方面进行综合考虑:1、满足家具设备布置及人们活动的要求例如主要卧室要求床能两个方向布置,因此开间尺寸常取3.6m,深度方向常取3.90~4.50m。小卧室开间尺寸常取2.70~3.00m。医院病房主要是满足病床的布置及医护活动的要求,3~4人的病房开间尺寸常取3.30~3.60m,6~8人的病房开间尺寸常取5.70~6.00m。[下图为卧室和病房的开间和进深尺寸]
卧室开间和进深尺寸病房开间和进深尺寸2、满足视听要求
有的房间如教室、会堂、观众厅等的平面尺寸除满足家具设备布置及人们活动要求外,还应保证有良好的视听条件。从视听的功能考虑,教室的平面尺寸应满足以下的要求:第一排座位距黑板的距离≥2.00m;后排距黑板的距离不宜大于8.50m.;为避免学生过于斜视,水平视角应≥30o。中学教室平面尺寸常取6.00×9.00m、6.00m×9.00m、6.60m×9.00m、6.90m×9.00m等。[教室的视线要求与平面尺寸的关系见下图]教室的视线要求与平面尺寸的关系3、良好的天然采光一般房间多采用单侧或双侧采光,因此,房间的深度常受到采光的限制。一般单侧采光时进深不大于窗上口至地面距离的2倍,双侧采光时进深可较单侧采光时增大一倍。[采光方式与进深的关系见下图]采光方式与进深的关系4、经济合理的结构布置较经济的开间尺寸是不大于4.00m,钢筋混凝土梁较经济的跨度是不大于9.00m。对于由多个开间组成的大房间,如教室、会议室、餐厅等,应尽量统一开间尺寸,减少构件类型。
5、符合建筑模数协调统一标准四、房间的门窗设置1、门的宽度及数量门的宽度取决于人流股数及家具设备的大小等因素。一般单股人流通行最小宽度取550mm,一个人侧身通行需要300mm宽。因此,门的最小宽度一般为700mm,常用于住宅中的厕所、浴室。住宅中卧室、厨房、阳台的门应考虑一人携带物品通行,卧室常取900mm,厨房可取800mm。普通教室、办公室等的门应考虑一人正面通行,另一人侧身通行,常采用l000mm。双扇门的宽度可为1200~1800mm,四扇门的宽度可为2400~3600mm。按照《建筑设计防火规范》的要求,当房间使用人数超过50人,面积超过60m2时,至少需设两个门。影剧院、礼堂的观众厅、体育馆的比赛大厅等,门的总宽度可按每100人600mm宽(根据规范估计值)计算。影剧院、礼堂的观众厅,按≤250人/安全出口,人数超过2000人时,超过部分按≤400人/安全出口;体育馆按≤400~700人/安全出口,规模小的按下限值。2、窗的面积窗口面积大小主要根据房间的使用要求、房间面积及当地日照情况等因素来考虑。根据不同房间的使用要求,建筑采光标准分为五级,每级规定相应的窗地面积比,即房间窗口总面积与地面积的比值[见民用建筑采光等级表]。民用建筑采光等级表采光等级视觉工作特征房间名称窗地面积比工作或活动要求精确程度要求识别的最小尺寸(mm)Ⅰ极精密0.2绘图室、制图室、画廊、手术室1/3~1/5Ⅱ精密0.2~1阅览室、医务室、健身房、专业实验室1/4~1/6Ⅲ中精密1~10办公室、会议室、营业厅1/6~1/8Ⅳ粗糙>10观众厅、居室、盥洗室、厕所1/8~1/10Ⅴ极粗糙不作规定贮藏室、走廊、楼梯间3、门窗位置(1)门窗位置应尽量使墙面完整,便于家具设备布置和充分利用室内有效面积。(2)门窗位置应有利于采光、通风。(3)门的位置应方便交通,利于疏散。[下图为卧室、集体宿舍门位置的比较]
卧室、集体宿舍门位置的比较4、门的开启方向门的开启方向不影响交通,便于安全疏散,防止紧靠在一起的门扇相互碰撞。[下图为紧靠在一起的门的开启方向]紧靠在一起的门的开启方向9.1.3辅助房间设计一、厕所1、厕所设备及数量厕所卫生设备有大便器、小便器、洗手盆、污水池等。[厕所设备及组合尺寸见下图]
厕所设备厕所设备组合尺寸卫生设备的数量及小便槽的长度主要取决于使用人数、使用对象、使用特点。一般民用建筑每一个卫生器具可供使用的人数参考表[部分民用建筑厕所设备数量参考指标]。具体设计中可按此表并结合调查研究最后确定其数量。部分民用建筑厕所设备数量参考指标
建筑类型男小便器(人/个)男大便器(人/个)女大便器(人/个)洗手盆或龙头(人/个)男女比例备注旅馆202012男女比例按设计要求宿舍20201515男女比例按实际使用情况中小学4040251001:1小学数量应稍多火车站8080501502:1办公楼50503050~803:1~5:1影剧院3575501402:1~3:1门诊部50100501501:1总人数按全日门诊人次计算幼托5~105~102~51:1注:一个小便器折合0.6m长小便槽2、厕所设计的一般要求(1)厕所在建筑物中常处于人流交通线上与走道及楼梯间相联系,应设前室,以前室作为公共交通空间和厕所的缓冲地,并使厕所隐蔽一些。(2)大量人群使用的厕所,应有良好的天然采光与通风。少数人使用的厕所允许间接采光,但必须有抽风设施。(3)厕所位置应有利于节省管道,减少立管并靠近室外给排水管道。同层平面中男、女厕所最好并排布置,避免管道分散。多层建筑中应尽可能把厕所布置在上下相对应的位置。3、厕所布置应设前室,带前室的厕所有利于隐蔽,可以改善通往厕所的走道和过厅的卫生条件。前室的深度应不小于1.5~2.0m。当厕所面积小,不可能布置前室时,应注意门的开启方向,务必使厕所蹲位及小便器处于隐蔽位置。[厕所布置形式见下图]
厕所布置形式二、浴室、盥洗室浴室和盆洗室的主要设备有洗脸盆、污水池、淋浴器,有的设置浴盆等。除此以外,公共浴室还有更衣室,其中主要设备有挂衣钩、衣柜、更衣凳等。设计时可根据使用人数确定卫生器具的数量,同时结合设备尺寸及人体活动所需的空间尺寸进行布置。[淋浴设备及组合尺寸见下图]
淋浴设备及组合尺寸[面盆、浴盆设备及组合尺寸见下图]面盆、浴盆设备及组合尺寸浴室、盥洗室常与厕所布置在一起,称为卫生间,按使用对象不同,卫生间又可分为专用卫生间及公共卫生间。[公共卫生间布置实例见下图]
公共卫生间布置实例[专用卫生间布置举例见下图]专用卫生间布置举例三、厨房厨房设计应满足以下几方面的要求:1、厨房应有良好的采光和通风条件。2、尽量利用厨房的有效空间布置足够的贮藏设施,如壁柜、吊柜等。为方便存取,吊柜底距地高度不应超过1.7m。除此以外,还可充分利用案台、灶台下部的空间贮藏物品。3、厨房的墙面、地面应考虑防水,便于清洁。地面应比一般房间地面低20~30mm。4、厨房室内布置应符合操作流程,并保证必要的操作空间。厨房的布置形式有单排、双排、L形、U形、半岛形、岛形几种。9.1.4交通联系部分的设计交通联系部分包括水平交通空间(走道),垂直交通空间(楼梯、电梯、自动扶梯、坡道),交通枢纽空间(门厅、过厅)等。一、走道
1、走道的类型走道又称为过道、走廊。有内廊和外廊。按走道的使用性质不同,可以分为以下三种情况:(1)完全为交通需要而设置的走道。(2)主要作为交通联系同时也兼有其它功能的走道。(3)多种功能综合使用的走道,如展览馆的走道应满足边走边看的要求。2、走道的宽度和长度走道的宽度和长度主要根据人流和家具通行、安全疏散、防火规范、走道性质、空间感受来综合考虑。为了满足人的行走和紧急情况下的疏散要求,我国《建筑设计防火规范》规定学校、商店、办公楼等建筑低层的疏散走道、楼梯、外门的各自总宽度不应低于下表所示指标。楼梯、门和走道的宽度指标宽度指标耐火等级(m/百人)层数一、二级三级四级一、二层0.650.751.00三层0.751.00≥四层1.001.25综上所述,一般民用建筑常用走道宽度如下:教学楼:内廊2.10~3.00m、外廊1.8~2.1m门诊部:内廊2.40~3.00m、外廊3.00m(兼侯诊)办公楼:内廊2.10~2.40m、外廊1.50~1.80m旅馆:内廊1.50~2.10m、外廊1.50~1.80m作为局部联系或住宅内部走道宽度不应小于0.90m。走道的长度应根据建筑性质、耐火等级及防火规范来确定。按照《建筑设计防火规范》的要求,.最远房间出入口到楼佛同安全出入口的距离必须控制在一定的施围内,见下表。房间门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离(m)名称位于两个外部出口或楼梯之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园25202015医院、疗养院35302015学校3530252220其它民用建筑403525222015注:敞开式外廊可增加5m。3、走道的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。内走道一般是通直接和间接采光,如过走道尽端开窗,利用楼梯间、门厅或走道两侧房间设高窗来解决。
二、楼梯1、楼梯的形式楼梯的形式主要有单跑梯、双跑梯(平行双跑、直双跑、L型、双分式、双合式、剪刀式)、三跑梯、弧形梯、螺旋楼梯等形式。2、楼梯的宽度和数量楼梯的宽度和数量主要根据使用性质、使用人数和防火规范来确定。一般供单人通行的楼梯宽度应不小于850mm,双人通行为1100~1200mm。一般民用建筑楼梯的最小净宽应满足两股人流疏散要求,但住宅内部楼梯可减小到850~900mm。楼梯的数量应根据使用人数及防火规范要求来确定,必须满足关于走道内房间门至楼梯间的最大距离的限制[见上表]。在通常情况下,每一幢公共建筑均应设两个楼梯。对于使用人数少或除幼儿园、托儿所、医院以外的二、三层建筑,当其符合下表的要求时,也可以只设一个疏散楼梯。[设一个疏散楼梯的条件见下表]设置一个疏散楼梯的条件耐火等级层数每层最大建筑面积(m2)人数、一、二级二、三层400第二层和第三层人数之和不超过100人三级二、三层200第二层和第三层人数之和不超过50人四级二层200第二层人数不超过30人三、电梯高层建筑的垂直交通以电梯为主,其它有特殊功能要求的多层建筑,如大型宾馆、百货公司、医院等,除设置楼梯外,还需设置电梯以解决垂直升降的问题。电梯按其使用性质可分为乘客电梯、载货电梯、消防电梯、客货两用电梯、杂物梯等几类。确定电梯间的位置及布置方式时,应充分考虑以下几点要求:1、电梯间应布置在人流集中的地方,如门厅、出入口等,位置要明显,电梯前面应有足够的等候面积,以免造成拥挤和堵塞。2、按防火规范的要求,设计电梯时应配置辅助楼梯,供电梯发生故障时使用。布置时可将两者靠近,以便灵活使用,并有利于安全疏散。3、电梯井道无天然采光要求,布置较为灵活,通常主要考虑人流交通方便、通畅。电梯等候厅由于人流集中,最好有天然采光及自然通风。四、自动扶梯及坡道自动扶梯是一种在一定方向上能大量、连续输送流动客流的装置。除了提供乘客一种既方便又舒适的上下楼层间的运输工具外,自动扶梯还可引导乘客走一些既定路线,以引导乘客和顾客游览、购物,并具有良好的装饰效果。在具有频繁而连续人流的大型公共建筑中,如百货大楼、展览馆、游乐场、火车站、地铁站、航空港等建筑将自动扶梯作为主要垂直交通工具考虑。其布置方式有单向布置、转向布置、交叉布置。其梯段宽度较小,通常为600~1000mm。[自动扶梯的布置形式见下图]
自动扶梯的布置形式(a)单向布置;(b)转向布置;(c)交叉布置五、门厅门厅作为交通枢纽,其主要作用是接纳、分配人流,室内外空间过渡及各方面交通(过道、楼梯等)的衔接。同时,根据建筑物使用性质不同,门厅还兼有其它功能,如医院门厅常设挂号、收费、取药的房间、旅馆门厅兼有休息、会客、接待、登记、小卖等功能。除此以外,门厅作为建筑物的主要出人口,其不同空间处理可体现出不同的意境和形象。因此,民用建筑中门厅是建筑设计重点处理的部分。1、门厅的大小门厅的大小应根据各类建筑的使用性质、规模及质量标准等因素来确定,设计时可参考有关面积定额指标。[下表为部分民用建筑门厅面积参考指标]部分民用建筑门厅面积参考指标建筑名称面积定额备注中小学校0.06-0.08m2/每生食堂0.08-0.18m2/每座包括洗手、小卖城市综合医院11m2/每日百人次包括衣帽和询问旅馆0.2~0.5m2/床电影院0.13m2/每个观众2、门厅的布局门厅的布局可分为对称式与非对称式两种。门厅设计应注意:(1)门厅应处于总平面中明显而突出的位置;(2)门厅内部设计要有明确的导向性,同时交通流线组织简明醒目,减少相互干扰;(3)重视门厅内的空间组合和建筑造型要求;(4)门厅对外出口的宽度按防火规范的要求不得小于通向该门厅的走道、楼梯宽度的总和。9.1.5建筑平面组合设计一、平面组合设计的任务建筑平面组合设计就是将建筑平面中的使用部分、交通联系部分有机地联系起来,使之成为一个使用方便、结构合理、体型简洁、构图完整、造价经济及与环境协调的建筑物。二、平面组合设计的要求1、使用功能平面组合的优劣主要体现在合理的功能分区及明确的流线组织两个方面。当然,采光、通风、朝向等要求也应予以充分的重视。(1)功能分区合理
合理的功能分区是将建筑物若干部分按不同的功能要求进行分类,并根据它们之间的密切程度加以划分,使之分区明确,又联系方便。在分析功能关系时,常借助于功能分析图来形象地表示各类建筑的功能关系及联系顺序。[下图分别为教学楼功能分析图和居住建筑房间的主次关系]教学楼功能分析图居住建筑房间的主次关系(a)功能分析图;(b)住宅平面图具体设计时,可根据建筑物不同的功能特征,从以下三个方面进行分析:①主次关系组成建筑物的各房间,按使用性质及重要性,必然存在着主次之分。在平面组合时应分清主次、合理安排。平面组合中,一般是将主要使用房间布置在朝向较好的位置,靠近主要出入口,并有良好的采光通风条件,次要房间可布置在条件较差的位置。②内外关系
各类建筑的组成房间中,有的对外联系密切,直接为公众服务,有的对内关系密切,供内部使用。一般是将对外联系密切的房间布置在交通枢纽附近,位置明显便于直接对外,而将对内性强的房间布置在较隐蔽的位置。对于饮食建筑,餐厅是对外的,人流量大,应布置在交通方便、位置明显处,而对内性强的厨房等部分则布置在后部,次要人口面向内院较隐蔽的地方。③联系与分隔在分析功能关系时,常根据房间的使用性质如“闹”与“静”、“清”与“污”等方面进行功能分区,使其既分隔而互不干扰,且又有适当的联系。如教学楼中的多功能厅、普通教室和音乐教室,它们之间联系密切,但为防止声音干扰,必须适当隔开。教室与办公室之间要求方便联系,但为了避免学生影响教师的工作,需适当隔开。(2)流线组织明确流线分为人流及货流两类。所谓流线组织明确,即是要使各种流线简捷、通畅,不迂回逆行,尽量避免相互交叉。2、结构类型目前民用建筑常用的结构类型有:混合结构、框架结构、剪力墙结构、框剪结构、空间结构。(1)混合结构多为砖混结构。这种结构形式的优点是构造简单、造价较低,其缺点是房间尺寸受钢筋混凝土梁板经济跨度的限制,室内空间小,开窗也受到限制,仅适用于房间开间和进深尺寸较小、层数不多的中小型民用建筑,如住宅、中小学校、医院及办公楼等。(2)框架结构框架结构的主要特点是:这种结构形式强度高,整体性好,刚度大,抗震性好,平面布局灵活性大,开窗较自由,但钢材、水泥用量大,造价较高。适用于开间、进深较大的商店、教学楼、图书馆之类的公共建筑以及多、高层住宅、旅馆等。(3)剪力墙结构剪力墙结构的主要特点是:这种结构形式强度高,整体性好,刚度大,抗震性好,其缺点是房间尺寸受钢筋混凝土梁板经济跨度的限制,室内空间小,开窗也受到限制,适用于房间开间和进深尺寸较小、层数较多的中小型民用建筑。(4)框剪结构框剪结构的主要特点是:结合了框架结构和剪力墙结构的优点。(5)空间结构这类结构用材经济,受力合理,并为解决大跨度的公共建筑提供了有利条件。如薄壳、悬索、网架等。3、设备管线民用建筑中的设备管线主要包括给水排水,空气调节以及电气照明等所需的设备管线,它们都占有一定的空间。在满足使用要求的同时,应尽量将设备管钱集中布置、上下对齐,方便使用,有利施工和节约管线[如旅馆卫生间管线集中布置]。
旅馆卫生间4、建筑造型建筑造型也影响到平面组合。当然,造型本身是离不开功能要求的,它一般是内部空间的直接反映。但是,简洁、完美的造型要求以及不同建筑的外部性格特征又会反过来影响到平面布局及平面形状。三、平面组合形式平面组合就是根据使用功能特点及交通路线的组织,将不同房间组合起来。常见组合形式如下:1、走道式组合走道式组合的特点是使用房间与交通联系部分明确分开,各房间沿走道一侧或两侧并列布置,房间门直接开向走道,通过走道相互联系;各房间基本上不被交通穿越,能较好地保持相对独立性;各房间有直接的天然采光和通风,结构简单,施工方便等。这种形式广泛应用于一般民用建筑,特别适用于相同房间数量较多的建筑,如学校、宿舍、医院、旅馆等。根据房间与走道布置关系不同,走道式又可分为内走道与外走道两种。(1)外走道可保证主要房间有好的朝向和良好的采光通风条件,但这种布局造成走道过长,交通面积大。个别建筑由于特殊要求,也采用双侧外走道形式。(2)内走道各房间沿走道两侧布置,平面紧凑,外墙长度较短,对寒冷地区建筑热工有利。但这种布局难免出现一部分使用房间朝向较差,且走道采光通风较差,房间之间相互干扰较大。2、套间式组合套间式组合的特点是用穿套的方式按一定的序列组织空间。房间与房间之间相互穿套,不再通过走道联系。其平面布置紧凑,面积利用率高,房间之间联系方便,但各房间使用不灵活,相互干扰大。适用于住宅、展览馆等。3、大厅式组合大厅式组合是以公共活动的大厅为主穿插布置辅助房间。这种组合的特点是主体房间使用人数多、面积大、层高大,辅助房间与大厅相比,尺寸大小悬殊,常布置在大厅周围并与主体房间保持一定的联系。适用于影剧院、体育馆等。4、单元式组合单元式组合是将关系密切的房间组合在一起成为一个相对独立的整体,称为单元。将一种或多种单元按地形和环境情况在水平或垂直方向重复组合起来成为一幢建筑,这种组合方式称为单元式组合。单元式组合的优点是:①能提高建筑标准化,节省设计工作量,简化施工;②功能分区明确,平面布置紧凑,单元与单元之间相对独立,互不干扰;③布局灵活,能适应不同的地形,满足朝向要求,形成多种不同组合形式,因此,广泛用于大量性民用建筑,如住宅、学校、医院等。5、庭院式建筑物围合成院落。用于学校、医院、图书室、旅馆等。四、建筑平面组合与总平面的关系1、基地的大小、形状和道路布置基地的大小和形状直接影响到建筑平面布局、外轮廓形状和尺寸。基地内的道路布置及人流方向是确定出人口和门厅平面位置的主要因素。因此在平面组合设计中,应密切结合基地的大小、形状和道路布置等外在条件,使建筑平面布置的形式、外轮廓形状和尺寸以及出人口的位置等符合城市总体规划的要求。
实例:下图为某大学附中教学楼的总平面图。该教学楼位于学校的主轴线上,建筑布局较好地控制了校园空间的划分与联系。某大学附中教学楼的总平面图2、基地的地形条件基地地形若为坡地时,则应将建筑平面组合与地面高差结合起来,以减少土方量,而且可以造成富于变化的内部空间和外部形式。坡地建筑的布置方式有以下几种:(1)地面坡度在25%以上时,建筑物适宜平行于等高线布置。(2)地面坡度在25%以下时,建筑物应结合朝向要求布置。3、建筑物的朝向和间距(1)朝向①日照:我国大部分地区处于夏季热、冬季冷的状况。为保证室内冬暖夏凉的效果,建筑物的朝向应为南向,南偏东或偏西少许角度(15o)。在严寒地区,由于冬季时间长、夏季不太热,应争取日照,建筑朝向以东、南、西为宜。②风:根据当地的气候特点及夏季或冬季的主导风向,适当调整建筑物的朝向,使夏季可获得良好的自然通风条件,而冬季又可避免寒风的侵袭。③基地环境:对于人流集中的公共建筑,房屋朝向,主要考虑人流走向,道路位置和邻近建筑的关系,对于风景区建筑,则应以创造优美的景观作为考虑朝向的主要因素。(2)间距建筑物之间的距离,主要应根据日照、通风等卫生条件与建筑防火安全要求来确定。除此以外,还应综合考虑防止声音和视线干扰,绿化、道路及室外工程所需要的间距以及地形利用、建筑空间处理等问题。[建筑物的日照间距示意图如下]
建筑物的日照间距(a)平地;(b)向阳坡日照间距的计算公式为:式中:L——房屋水平间距;H——南向前排房屋檐口至后排房屋底层窗台的垂直高度;α——当房屋正南向时冬至日正午的太阳高度角。我国大部分地区日照间距约为(1.0~1.7)H。愈往南日照间距愈小,愈往北则日照间距愈大,这是因为太阳高度角在南方要大于北方的原因。对于大多数的民用建筑,日照是确定房屋间距的主要依据,因为在一般情况下,只要满足了日照间距,其它要求也就能满足。但有的建筑由于所处的周围环境不同,以及使用功能要求不同,房屋间距也不同,如教学楼为了保证教室的采光和防止声音、视线的干扰,间距要求应大于或等于2.5H,而最小间距不小于12m.又如医院建筑,考虑卫生要求,间距应大于2.0H,对于1~2层病房,间距不小于25m;3~4层病房,间距不小于30m;对于传染病房与非传染病房的间距,应不小于40m。为节省用地,实际设计采用的建筑物间距可能会略小于理论计算的日照间距。9.2建筑剖面设计9.2.1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,非矩形剖面常用于有特殊要求的房间。房间的剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定,同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术构思考虑,使之既满足使用又能达到一定的艺术效果。一、使用要求在民用建筑中,绝大多数的建筑是属于一般功能要求的,如住宅、学校、办公楼、旅馆之商店等。这类建筑房间的剖面形状多采用矩形,因为矩形剖面不仅能满足这类建筑的使用要求,而且具有上面谈到的一些优点。对于某些特殊功能要求(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。
有视线要求的房间主要是指影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅、教学楼中阶梯教室等。这类房间除平面形状、大小满足一定的视距、视角要求外,地面应有一定的坡度,以保证良好的视觉要求,即舒适、无遮挡地看清对象。1、视线要求在剖面设计中,为了保证良好的视觉条件,即视线无遮挡,需要将座位逐排升高,使室内地面形成一定的坡度。地面的升起坡度主要与设计视点的位置及视线升高值有关,另外,第一排座位的位置、排距等对地面的升起坡度也有影响。[下图表示电影院和体育馆设计视点与地面坡度的关系] 设计视点与地面坡度的关系(a)电影院;(b)体育馆视线升高值C的确定与人眼到头顶的高度和视觉标准有关,一般定为120mm。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。以上两种座位排列法均可保证视线无遮挡的要求[如下图视觉标准与地面升起的关系]
视觉标准与地面升起的关系[下图为中学演示教室地面升高剖面]中学演示教室的地面升高剖面(a)对位排列,每排升高120;(b)错位排列,每两排升高1202、音质要求凡剧院、电影院、会堂等建筑,大厅的音质要求对房间的剖面形状影响很大。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,除此以外,顶棚的高度和形状是保证听得清楚、真实的一个重要因素。它的形状应使大厅各座位都能获得均匀的反射声,同时并能加强声压不足的部位。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。[下图为观众厅的几种剖面形状示意]观众厅的几种剖面形状示意二、结构、材料和施工的影响
长方形的剖面形状规整、简单、有利于采用梁板式结构布置,同时施工也较简单,常用于大量性民用建筑。即使有特殊要求的房间,在能够满足使用要求的前提下,也宜优先考虑采用矩形剖面。三、室内来光、通风的要求一般进深不大的房间,通常采用侧窗采光和通风已足够满足室内卫生的要求。当房间进深大,侧窗不能满足上述要求时,常设置各种形式的天窗,从而形成了各种不向的剖面形状。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。对于厨房一类房间,由于在操作过程中常散发出大量蒸汽、油烟等,可在顶部设置排气窗以加速排除有害气体。9.2.2房屋各部分高度的确定一、房间的净高和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距离。层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离[净高和层高如下图所示]。净高和层高H1—净高; H2—层高在通常情况下,房间高度的确定主要考虑以下几个方面。1、人体活动及家具设备的要求房间净高应不低于2.20m。卧室使用人数少、面积不大,常取2.7~3.0m;教室使用人数多,面积相应增大,一般取3.30~3.60m;公共建筑的门厅人流较多,高度可较其它房间适当提高;商店营业厅净高受房间面积及客流量多少等因素的影响,国内大中型营业厅(无空调设备的)底层层高为4.2~6.0m,二层层高为3.6~5.lm左右。房间的家具设备以及人们使用家具设备的必要空间,也直接影响到房间的净高和层高。如学生宿舍通常设有双层床,则层高不宜小于3.30m;医院手术室净高应考虑手术台、无影灯以及手术操作所必要的空间,净高不应小于3.0m
;游泳馆比赛大厅,房间净高应考虑跳水台的高度、跳水台至顶棚的最小高度;对于有空调要求的房间,通常在顶棚内布置有水平风管,确定层高时应考虑风管尺寸及必要的检修空间。2、采光、通风要求房间的高度应有利于天然采光和自然通风。房间里光线的照射深度,主要靠窗户的高度来解决,进深越大,要求窗户上沿的位置越高,即相应房间的净高也要高一些。当房间采用单侧采光时,通常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。房间的通风要求,室内进出风口在剖面上的高低位置,也对房间净高有一定影响。潮湿和炎热地区的民用房屋,经常利用空气的气压差,来组织室内穿堂风,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,在这些情况下,房间净高就相应要高一些。除此以外,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。3、结构高度及其布置方式的影响层高等于净高加上楼板层结构的高度。因此在满足房间净高要求的前提下,其层高尺寸随结构层的高度而变化。应考虑梁所占的空间高度。4、建筑经济效果层高是影响建筑造价的一个重要因素。实践表明,普通砖混结构的建筑物,层高每降低l00mm可节省投资1%。5、室内空间比例一般说面积大的房间高度要高一些,面积小的房间则可适当降低。同时,不同的比例尺度给人不同的心理效果,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。[下图为空间比例不同给人以不同的感受举例] (a)宽而矮的空间比例 (b)高而窄的空间比例 空间比例不同给人以不同的感受二、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,窗台高度主要考虑方便人们工作、学习,保证书桌上有充足的光线。一般常取900~1000mm,这样窗台距桌面高度控制在100~200mm,保证了桌面上充足的光线,并使桌上纸张不致被风吹出窗外。
对于有特殊要求的房间,如设有高侧窗的陈列室,为消除和减少眩光,应避免陈列品靠近窗台布置。实践中总结出窗台到陈列品的距离要使保护角大于14o。为此,一般将窗下口提高到离地2.5m以上。厕所、浴室窗台可提高到1800mm左右。托儿所、幼儿园窗台高度应考虑儿童的身高及较小的家具设备,医院儿童病房为方便护士照顾病儿,窗台高度均应较一般民用建筑低一些。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,为使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,甚至采用落地窗。三、室内外地面高差为了防止室外雨水流入室内,并防止墙身受潮,一般民用建筑常把室内地坪适当提高,以使建筑物室内外地面形成一定高差,该高差主要由以下因素确定。1、内外联系方便。住宅、商店、医院等建筑的室外踏步的级数常以不超过四级,即室内外地面高差不大于600mm为好。而仓库类建筑为便于运输,在入口处常设置坡道,为不使坡道过长影响室外道路布置,室内外地面高差以不超过300mm为宜。2、防水、防潮要求。一般大于或等于300mm。3、地形及环境条件。位于山地和坡地的建筑物,应结合地形的起伏变化和室外道路布置等因素,综合确定底层地面标高,使其既方便内外联系,又有利于室外排水和减少土石方工程量。4、建筑物性格特征。一般民用建筑应具有亲切、平易近人的感觉,因此室内外高差不宜过大。纪念性建筑除在平面空间布局及造型上反映出它独自的性格特征以外,还常借助于室内外高差值的增大,如采用高的台基和较多的踏步处理,以增强严肃、庄重、雄伟的气氛。9.2.3房屋的层数影响房屋层数的因素有以下几方面:一、使用要求住宅、办公楼、旅馆等建筑,可采用多层和高层。对于托儿所、幼儿园等建筑,考虑到儿童的生理特点和安全,同时为便于室内与室外活动场所的联系,其层数不宜超过三层。医院门诊部为方便病人就诊,层数也以不超过三层为宜。影剧院、体育馆等一类公共建筑都具有面积和高度较大的房间,人流集中,为迅速而安全地进行疏散,宜建成低层。二、建筑结构、材料和施工的要求建筑结构类型和材料是决定房屋层数的基本因素。如一般混合结构的建筑是以墙或柱承重的梁板结构体系,一般为1~6层。常用于一般大量性民用建筑,如住宅、宿舍、中小学教学楼、中小型办公楼、医院、食堂等。多层和高层建筑,可采用梁柱承重的框架结构、剪力墙结构或框架剪力墙结构等结构体系。空间结构体系,如薄壳、网架、悬索等则适用于低层大跨度建筑,如影剧院、体育馆、仓库、食堂等。三、地震烈度地震烈度不同,对房屋的层数和高度要求也不同。[下表为分别砌体房屋总高度和层数限值;钢筋混凝土房屋最大适用高度]
砌体房屋总高度(m)和层数限值砌体类型最小墙厚烈度6789高度层数高度层数高度层数高度层数粘土砖0.24248217186124混凝土小砌块0.19217186155不宜采用混凝土中砌块0.2018615593粉煤灰中砌块0.2418615593钢筋混凝土房屋最大适用高度(m)结构类型烈度6789框架结构同非抗震设计554525框架-抗震墙结构12010050四、建筑基地环境与城市规划的要求房屋的层数与所在地段的大小、高低起伏变化有关。同时不能脱离一定的环境条件。特别是位于城市街道两侧、广场周围、风景园林区等,必须重视建筑与环境的关系,做到与周围建筑物、道路、绿化等协调一致。同时要符合当地城市规划部门对整个城市面貌的统一要求。9.2.4建筑空间的组合与利用一、建筑空间的组合建筑空向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。[下图为大小、高低不同的空间组合]大小、高低不同的空间组合(a)大空间作附楼;(b)大小空间上下叠合;(c)大空间在一、二层;(d)大空间在顶层
当建筑物内部出现高低差,或由于地形的变化使房屋几部分空间的楼地面出现高低错落时,可采用错层的方式使空间取得和谐统一。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2、以室外台阶解决错层高差[以楼梯间解决错层高差见下图]以楼梯间解决错层高差二、建筑空间的利用1、夹层空间的利用在公共建筑中的营业厅、体育馆、影剧院、候机楼等,由于功能要求其主体空间与辅助空间的面积和层高不一致,因此常采取在大空间周围布置夹层的方式,以达到利用空间及丰富室内空间的效果。[下图为夹层空间的利用实例]夹层空间的利用2、房间上部空间的利用
房间上部空间主要是指除了人们日常活动和家具布置以外的空间。如住宅中常利用房间上部空间设置搁板、吊柜作为贮藏之用。[见下图]房间上空设搁板、吊柜(a)居室设搁板;(b)居室设吊柜;(c)厨房设吊柜3、结构空间的利用在建筑物中墙体厚度的增加,所占用的室内空间也相应增加,因此充分利用墙体空间可以起到节约空间的作用。通常多利用墙体空间设置壁柜、窗台柜,利用角柱布置书架及工作台。4、楼梯间及走道空间的利用一般民用建筑楼梯间底层休息平台下至少有半层高,可作为布置贮藏室及辅助用房和出入口之用。同时,楼梯间顶层有一层半的空间高度,可以利用部分空间布置一个小贮藏间。民用建筑走道主要用于人流通行,其面积和宽度都较小,高度也相应要求低些,充分利用走道上部多余的空间布置设备管道及照明线路。居住建筑中常利用走道上空布置贮藏空间。[走道及楼梯间空间的利用见下图]
走道及楼梯间空间的利用(a)楼梯间上下空间作贮藏室;(b)走道上空作技术层;(c)住宅走道上空作吊柜9.3建筑体型及立面设计9.3.1建筑体型和立面设计的原则一、反映建筑使用功能要求和特征建筑是为了满足人们生产和生活需要而创造出的物质空间环境。各类建筑由于使用功能的千差万别,室内空间全然不同,在很大程度上必然导致出不同的外部体型及立面特征。例如住宅建筑:重复排列的阳台、尺度不大的窗户,形成了生活气息浓郁的居住建筑信格特征。[下图为西昌市某小区住宅楼]
西昌市某小区住宅楼例如体育场建筑:外观上体现出内部的大空间以及看台结构。[下图为凉山州民族体育场]凉山州民族体育场例如行政办公大楼建筑:具有庄重、雄伟的外观特征。[下图为西昌市西郊乡人民政府大楼]
西昌市西郊乡人民政府大楼二、反映物质技术条件的特点建筑不同于一般的艺术品,它必须运用大量的材料并通过一定的结构施工技术等手段才能建成。因此,建筑体型及立面设计必然在很大程度上受到物质技术条件的制约,并反映出结构、材料和施工的特点。[例如日本代代木体育场(悬索结构)]日本代代木体育场三、符合城市规划及基地环境的要求建筑本身就是构成城市空间和环境的重要因素,它不可避免地要受到城市规划、基地环境的某些制约,所以建筑基地的地形、地质、气候、方位、朝向、形状、大小、道路、绿化以及原有建筑群的关系等,都对建筑外部形象有极大影响。
例如美国建筑大师莱特设计的流水别墅:建于幽雅的山泉峡谷之中,建筑凌跃于奔泻而下的瀑布之上,与山石、流水、树林融为一体。[下图为流水别墅实例]流水别墅四、适应社会经济条件建筑外形设计应本着勤俭的精神,严格掌握质量标准,尽量节约资金。一般对于大量性建筑,标准可以低一些,而国家重点建造的某些大型公共建筑,标准则可高些。应当指出:建筑外形的艺术美并不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,完全可以设计出适用、安全、经济、美观的建筑物。9.3.2建筑美的构图规律建筑造型是有其内在规律的,人们要创造出美的建筑,就必须遵循建筑美的法则,如统一、均衡、稳定、对比、韵律、比例、尺度等等。不同时代、不同地区、不同民族,尽管建筑形式千差万别,尽管人们审美观各不相同,但这些建筑美的基本法则都是一致的,是被人们普遍承认的客观规律,因而具有普遍性。一、统一与变化1、以简单的几何形体求统一任何简单的容易被人们辨认的几何形体都具有一种必然的统一。[实例:法国卢浮宫]
简单的几何形体:法国卢浮宫2、主从分明,以陪衬求统一复杂体量的建筑根据功能的要求常包括有主要部分和从属部分,如果不加以区别对待,则建筑必然显得平淡、松散,缺乏统一性。在外形设计中,恰当地处理好主要与从属、重点与一般的关系,使建筑形成主从分明,以次衬主,就可以加强建筑的表现力,取得完整统一的效果。[实例:凉山州中级人民法院]
主从分明,以陪衬求统一:凉山州中级人民法院二、均衡与稳定一幢建筑物由于各体量的大小、高低、材料的质感、色彩的深浅、虚实变化不同,常表现出不同的轻重感。一般说来,体量大的、实体的、材料粗糙及色彩暗的,感觉上要重些;体量小的、通透的、材料光洁和色彩明快的,感觉上要轻一些。研究均衡与稳定,就是要使建筑形象显得安定、平稳。1、均衡:主要是研究建筑物各部分前后左右的轻重关系。在建筑构图中,均衡与力学的杠杆原理是有联系的。[如下图均衡的力学原理所示]:支点表示均衡中心,根据均衡中心的位置不同,又可分为对称的均衡与不对称的均衡。均衡的力学原理(a)绝对对称均衡;(b)基本对称均衡;(c)不对称均衡对称的建筑是绝对均衡的,以中轴线为中心并加以重点强调,两侧对称容易取得完整统一的效果,给人以端庄、雄伟、严肃的感觉,常用于纪念性建筑或者其它需要表现庄严、隆重的公共建筑。[实例:凉山州公安局指挥中心大楼]
对称均衡:凉山州公安局指挥中心大楼不对称均衡是将均衡中心(视觉上最突出的主要出人口)偏于建筑的一侧,利用不同体量、材质、色彩、虚实变化等的平衡达到不对称均衡的目的。它与对称均衡相比显得轻巧、活泼。[实例:湛江市移动通信综合楼]
不对称均衡:湛江市移动通信综合楼2、稳定:是指建筑整体上下之间的轻重关系。一般说来上面小,下面大,由底部向上逐层缩小的手法易获得稳定感。近代建造了不少底层架空的建筑,利用悬臂结构的特性,粗糙材料的质感和浓郁的色彩加强底层的厚重感,同样达到稳定的效果。[上小下大的稳定实例:西昌市某住宅]
上小下大的稳定:西昌市某住宅[底层架空的稳定实例:布劳恩医疗器械厂]底层架空的稳定:布劳恩医疗器械厂三、韵律韵律是任何物体各要素重复出现所形成的一种特性,它广泛渗透于自然界一切事物和现象中,如心跳、呼吸、水纹、树叶等。这种有规律的变化和有秩序的重复所形成的节奏,能给人以美的感受。建筑物由于使用功能的要求和结构技术的影响,存在着很多重复的因素,如建筑形体、空间、构件乃至门窗、阳台、凹廊、雨篷、色彩等,这就为建筑造型提供了很多有规律的依据,在建筑构图中,有意识地对自然界一切事物和现象加以模仿和运用,从而出现了具有条理性、重复性和连续性为特征的韵律美。[实例:德阳市某学校教学楼重复出现的竖向条板具有韵律美]
德阳市某学校教学楼四、对比建筑造型设计中的对比,具体表现在体量的大小、高低、形状、方向、线条曲直、横竖、虚实、色彩、质地、光影等方面。在同一因素之间通过对比,相互衬托,就能产生不同的形象效果。对比强烈,则变化大,感觉明显,建筑中很多重点突出的处理手法往往是采取强烈对比的结果;对比小,则变化小,易于取得相互呼应、和谐、协调统一的效果。因此,在建筑设计中恰当地运用对比的强弱是取得统一与变化的有效手段。[体量形状的对比实例:巴西会议大厦]五、比例
比例是指长、宽、高三个方向之间的大小关系。无论是整体或局部以及整体与局部之间,局部与局部之间都存在着比例关系。良好的比例能给人以和谐、完美的感受;反之,比例失调就无法使人产生美感。一般来说,抽象的几何形状以及若干几何形状之间的组合,处理得当就可获得良好的比例而易于为人们所接受。如圆形、正方形、正三角形等具有肯定的外形而引起人们的注意;“黄金率”的比例关系(即长宽之比为1:1.618)要比其它长方形好;大小不同的相似形,它们之间对角线互相垂直或平行,由于具有“比率”相等而使比例关系谐调[见下图]。六、尺度尺度是研究建筑物整体与局部构件给人感觉上的大小与其真实大小之间的关系。抽象的几何形体显示不了尺度感,但一经尺度处理,人们就可以感觉出它的大小来。在建筑设计过程中,常常以人或与人体活动有关的一些不变因素如门、台阶、栏杆等作为比较标准,通过与它们的对比而获得一定的尺度感。建筑设计中,尺度的处理通常有三种方法:1、自然的尺度:以人体大小来度量建筑物的实际大小,从而给人的印象与建筑物真实大小一致。常用于住宅、办公楼、学校等建筑。[实例:西昌学院教学楼]
西昌学院教学楼2、夸张的尺度:运用夸张的手法给人以超过真实大小的尺度感。常用于纪念性建筑或大型公共建筑,以表现庄严、雄伟的气氛。[实例:凉山州中级人民法院]夸张的尺度:凉山州中级人民法院
3、亲切的尺度:以较小的尺度获得小于真实的感觉,从而给人以亲切宜人的尺度感。常用来创造小巧、亲切、舒适的气氛,如庭院建筑。[实例:苏州园林]亲切尺度:苏州园林9.3.3建筑体型及立面设计的方法一、体型的组合1、单一体型单一体型是将复杂的内部空间组合到一个完整的体型中去。外观各面基本等高,平面多呈正方形、矩形、圆形、Y形等。这类建筑的特点是没有明显的主从关系和组合关系,造型统一、简洁、轮廓分明,给人以鲜明而强烈的印象。[单一体型实例1:法国卢浮宫]
法国卢浮宫[单一体型实例2:深圳国贸大厦]深圳国贸大厦
2、单元组合体型一般民用建筑如住宅、学校、医院等常采用单元组合体型。它是将几个独立体量的单元按一定方式组合起来的。它具有以下特点:(1)组合灵活。结合基地大小、形状、朝向、道路走向、地形起伏变化,建筑单元可随意增减,高低错落,既可形成为简单的一字形体型,也可形成锯齿形、台阶式等体型。(2)建筑物没有明显的均衡中心及体型的主从关系。这就要求单元本身具有良好的造型。由于单元的连续重复,形成了强烈的韵律感。 [单元组合体型实例:某住宅]某住宅3、复杂体型复杂体型是由两个以上的体量组合而成的,体型丰富,更适用于功能关系比较复杂的建筑物。由于复杂体型存在着多个体量,进行体量与体量之间相互协调与统一时应着重注意以下几点:(1)主次关系。进行组合时应突出主体,有重点,有中心,主从分明,巧妙结合以形成有组织、有秩序、又不杂乱的完整统一体。(2)对比。运用体量的大小、形状、方向、高低、曲直等方面的对比,可以突出主体,破出单调感,从而求得丰富、变化的造型效果。(3)均衡与稳定。体型组合的均衡包括对称与非对称两种方式。对称的构图是均衡的,容易取得完整的效果。对于非对称方式要特别注意各部分体量大小变化、轻重关系、均衡中心的位置以求得视觉上的均衡。 [复杂体型实例1:某教学楼]
某教学楼 [复杂体型实例2:凉山电信大楼]凉山电信大楼 [复杂体型实例3:凉山邮政大楼]
凉山邮政大楼 [复杂体型实例4:巴西会议大厦]巴西会议大厦二、体型的转折与转角处理转折主要是指建筑物顺道路或地形的变化作曲折变化。
根据功能和造型的需要,转角地带的建筑体型常采用主附体相结合,以附体陪衬主体,主从分明的方式。也可采取局部体量升高以形成塔楼的形式,以塔楼控制整个建筑物及周围道路,使交叉口、主要人口更加醒目。[体型的转折与转角处理实例1]体型的转折与转角处理实例1 [体型的转折与转角处理实例2]体型的转折与转角处理实例2 [体型的转折与转角处理实例3:西昌市某临街建筑]
西昌市某临街建筑三、体量的联接1、直接连接:在体型组合中,将不同体量的面直接相连称为直接连接。这种方式具有体型分明、简洁、整体性强的优点,常用于功能要求各房间联系紧密的建筑。[直接连接实例:凉山州中级人民法院]
凉山州中级人民法院2、咬接:各体量之间相互穿插,体型较复杂,但组合紧凑,整体性强,较前者易于获得有机整体的效果,是组合设计中较为常用的一种方式。[咬接实例:古根汉姆博物馆]古根汉姆博物馆3、以走廊或连接体相连:这种方式的特点是各体量之间相对独立而又互相联系,走廊的开敞或封闭、单层或多层,常随不同功能、地区特点、创作意图而定,建筑给人以轻快、舒展的感。[走廊连接实例:西昌某中学]
西昌某中学