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【免费下载】建筑制图与房屋建筑学:平面设计

【摘要】:图3.14教室及卧室中室内使用面积分析示意从图例中可以看到,为了确定房间使用面积的大小,除了需要掌握室内家具、设备的数量和尺寸外,还需要了解室内活动和交通面积的大小,这些面积的确定又都和人体活动的基本尺度有关。表3.2是部分民用建筑房间面积定额的参考指标。图3.17是仅从视、听要求考虑,教室平面形状的几种可能性。

建筑平面中,各个使用房间和辅助房间是建筑平面组合的基本单元

本节简要叙述使用房间的分类和设计要求,然后着重从房间本身的使用要求出发,分析房间面积大小、形状尺寸、门窗在房间平面的位置等,考虑单个房间平面布置的几种可能性,作为下一步综合分析多种因素、进行建筑平面和空间组合的基本依据之一。

1)使用房间的分类和设计要求

从使用房间的功能要求来分类,主要有:

①生活用房间:住宅的起居室、卧室、宿舍和招待所的卧室等;

②工作、学习用的房间:各类建筑中的办公室、值班室,学校的教室、实验室等;

③公共活动房间:商场的营业厅,剧院电影院的观众厅、休息厅等。

一般说来,生活、工作和学习用的房间要求安静,少干扰。由于人们在其中停留的时间相对较长,因此希望能有较好的朝向;公共活动房间的主要特点是人流比较集中,进出频繁,因此室内人们活动和通行面积的组织比较重要,特别是人流的疏散问题较为突出。使用房间的分类,有助于平面组合中对不同房间进行分组和功能分区。

图3.13 住宅单元平面面积的各组成部分

1—使用部分面积;2—交通联系部分所占面积;3—房屋构件所占面积

对使用房间平面设计的要求主要有:

①房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具、设备合理布置的要求;

②门窗的大小和位置,应考虑房间的出入方便,疏散安全,采光通风良好;

③房间的构成应使结构布置合理,施工方便,也要有利于房间之间的组合,所用材料要符合相应的建筑标准;

④室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部,要考虑人们的使用和审美要求。

2)使用房间的面积、形状和尺寸

(1)使用房间的面积

使用房间面积的大小,主要是由房间内部活动特点、使用人数的多少、家具设备的多少等因素决定的,例如住宅的起居室、卧室面积相对较小;剧院、电影院的观众厅,除了人多、座椅多外,还要考虑人流迅速疏散的要求,所需的面积就大;又如室内游泳池和健身房,由于使用活动的特点,要求有较大的面积。

为了深入分析房间内部的使用要求,可把一个房间内部的面积,根据它们的使用特点分为以下几个部分:

①家具或设备所占面积;

②人们在室内的使用活动面积(包括使用家具及设备时,近旁所需的面积);

③房间内部的交通面积。

图3.14(a)、(b)分别是学校中一个教室和住宅中一间卧室和室内使用面积分析示意。实际情况下,室内使用面积和室内交通面积也可能有重合或互换,但是这并不影响对使用房间面积的基本确定。

图3.14 教室及卧室中室内使用面积分析示意

图例中可以看到,为了确定房间使用面积的大小,除了需要掌握室内家具、设备的数量和尺寸外,还需要了解室内活动和交通面积的大小,这些面积的确定又都和人体活动的基本尺度有关。例如教室中学生就座、起立时桌椅近旁必要的使用活动面积,入座、离座时通行的最小宽度,以及教师讲课时黑板前的活动面积等。图3.15为教室、卧室以及商店营业厅中,人们使用各种家具时,家具近旁必要的尺寸举例。

在一些建筑物中,房间使用面积大小的确定,并不像上例中教室平面的面积分配那样明显,例如商店营业厅中柜台外顾客的活动面积,剧院、电影院休息厅中观众活动的面积等,由于这些房间中使用活动的人数并不固定,也不能直接从房间内家具的数量来确定使用面积的大小,通常需要通过对已建的同类型房间进行调查,掌握人们实际使用活动的一些规律,然后根据调查所得的数据资料,结合设计房间的使用要求和相应的经济条件,来确定比较合理的室内使用面积。一般把调查所得数据折算成与使用房间的规模有关的面积数据,例如商店营业厅中每个营业员可设多少营业面积,剧院休息厅以观众厅中每个座位需要多少休息面积等。

在实际设计工作中,国家或所在地区设计的主管部门,对住宅、学校、商店、医院、剧院等各种类型的建筑物,通过大量调查研究和设计资料的积累,结合我国经济条件和各地具体情况,编制出一系列面积定额指标,用以控制各类建筑中使用面积的限额,并作为确定房间使用面积的依据。表3.2是部分民用建筑房间面积定额的参考指标。

图3.15 教室、卧室、商店营业厅中,家具近旁的必要尺寸

表3.2 部分民用建筑房间面积定额参考指标

具体进行设计时,在已有面积定额的基础上,仍然需要分析各类房间中家具布置、人们的活动和通行情况,深入分析房间内部的使用要求,方能确定各类房间合理的平面形状和尺寸,或对同类使用性质的房间进行合理分间。

(2)房间平面形状和尺寸

初步确定了使用房间面积的大小以后,还需要进一步确定房间平面的形状和具体尺寸。

房间平面的形状和尺寸,主要是由室内使用活动的特点、家具布置方式,以及采光、通风、音响等要求所决定的。在满足使用要求的同时,构成房间的技术经济条件,以及人们对室内空间的观感,也是确定房间平面形状和尺寸的重要因素。

仍以中小学普通教室为例,面积相同的教室,可能有很多种平面形状和尺寸,仅以50座矩形平面的教室为例,就有多种可能的尺寸组合(图3.16)。根据普通教室以听课为主的使用特点来分析,首先要保证学生上课时视、听方面的质量,即座位的排列不能太远太偏,教师讲课时黑板前要有必要的活动余地等。通过具体调查实测,或借鉴已有的设计数据资料,相应地确定了允许排列的离黑板最远座位不大于8.5m,边座和黑板面远端夹角控制在不小于30°,以及第一排座位离黑板的最小距离为2m左右。在上述范围内,结合桌椅的尺寸和排列方式,根据人体活动尺度,确定排距和桌子间通道的宽度,基本上可以满足普通教室中视、听活动和通行等方面的要求。图3.17是仅从视、听要求考虑,教室平面形状的几种可能性。

图3.16 50座矩形平面教室的布置

图3.17 教室中满足视听要求的平面范围和形状的几种可能性

确定教室平面形状和尺寸,除了要满足视、听要求外,还需要综合考虑其他方面的要求,从教室内需要有足够和均匀的天然采光来分析,进深较大的方形、六角形平面,希望房间两侧都能开窗采光,或采用侧光和顶光相结合;当平面组合中房间只能一侧开窗采光时,沿外墙长向的矩形平面,能够较好地满足采光均匀的要求。

再从构成房间的结构布置来考虑,一般中小型民用建筑,常采用墙体承重的梁板构件布置,如果教室中采用非预应力钢筋混凝土梁,通常以6~7m的跨度比较经济合理。综合上述几方面的因素,又考虑到房间之间平面组合的方便,因此普通教室的平面形状,通常以采用沿外墙长向布置的矩形平面较多(图3.18)。

矩形平面长、宽的具体尺寸,可由家具尺寸、活动和通行宽度以及符合模数制的构件规格来确定。当平面组合中允许双侧采光或顶部采光时,或教室的主要使用要求和结构布置方式有所改变,教室平面的形状也可能相应地改变。图3.19是一双侧采光方形教室的平面组合;图3.20是一专用学校六角形教室的平面组合;图3.21是各种不同形状的音乐教室实例。

图3.18 沿外墙长向布置矩形平面的平面组合

图3.19 双侧采光方形教室的平面组合

图3.20 六角形教室的平面组合

图3.21 各种平面形状不同的音乐教室

在大量的民用建筑中,如果使用房间的面积不大,又需要多个房间上下、左右相互组合,常见的以矩形的房间平面较多,这是由于矩形平面通常便于家具和设备的安排,房间的开间或进深易于调整统一,结构布置和预制构件的选用较易解决。例如住宅、宿舍、学校、办公楼等建筑类型,大多采用矩形平面的房间。

如果建筑物中单个使用房间的面积很大,使用要求的特点比较明显,覆盖和围护房间的技术要求也较复杂,又不需要同类的多个房间进行组合,这时房间(也指大厅)平面以至整个体型就有可能采用多种形状。例如室内人数多、有视听和疏散要求的剧院观众厅、体育馆比赛大厅等(图3.22)。

房间平面形状和尺寸的确定,主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑的。同时,室内空间处理等美观要求,建筑物周围环境和基地大小等总体要求,也是影响房间平面形状的重要因素。如图3.23(a)所示,住宅卧室大多采用沿外墙短向布置的矩形平面,它是综合考虑家具布置、房间组合、技术经济条件和总体上节约用地等多方面因素的结果。随着上述因素中具体情况的改变,平面形状也有可能改变。图3.23(b)所示是房屋的平面布置受基地条件限制时,为改善房间对朝向的要求,房间平面采用非矩形的布置。

图3.22 剧院观众厅和体育馆比赛大厅的平面形状及剖面示意图(www.chuimin.cn)

3)门窗在房间平面中的布置

房间平面设计中,门窗的大小和数量是否恰当,它们的位置和开启方式是否合适,对房间的平面使用效果也有很大影响。同时,窗的形式和组合方式与建筑立面设计的关系极为密切,门窗的宽度在平面中表示,它们的高度在剖面中确定,而窗和外门的组合形式又只能在立面中看到全貌。因此在平、立、剖面的设计过程中,门窗的布置需要从多方面综合考虑,反复推敲。下面先从门窗的布置和单个房间平面设计的关系进行分析。

(1)门的宽度、数量和开启方式

房间平面中门的最小宽度,是由通过人流和搬进房间家具、设备的大小决定的。例如住宅中卧室、起居室等生活用房间,门的宽度常用900mm左右,这样的宽度可使一个携带东西的人方便地通过,也能搬进床、柜等尺寸较大的家具(图3.24)。住宅中厕所、浴室的门,宽度只需700mm,阳台的门800mm即可,即稍大于一个通过宽度,这些较小的门扇,开启时可以少占室内的使用面积,这对平面紧凑的住宅建筑尤其重要。

图3.23 住宅卧室的平面形状图

图3.24 住宅中卧室起居室门的宽度

室内面积较大、活动人数较多的房间,应该相应增加门的宽度或门的数量。当门宽大于1 000mm时,为了开启方便和少占使用面积,通常采用双扇门,双扇门宽可为1 200~1 800mm左右;如果室内人数多于50人,或房间面积大于60m2时,按照防火要求至少需要两个门,分设在房间两端,以保证安全疏散。图3.25是小学自然教室和中学阶梯教室门的位置和开启方式。

图3.25 中小学教室门的位置和开启方式

一些人流大量集中的公共活动房间,如会场、观众厅等,考虑疏散要求,门的总宽度按每100人600mm宽计算,并应设置双扇的外开门。

房间平面中门的开启方式,主要根据房间内部的使用特点来考虑,例如现代住宅和医院病房的入户门,常采用1 200mm的不等宽双扇门(又称子母门,见图3.26(a))。平时出入可只开较宽的单扇门,当搬运家具或病房有病人的手推车通过或担架出入时,可以两扇门同时开启。又如商店的营业厅,进出人流连续频繁,有些地区门扇常采用双扇弹簧门,使用比较方便(图3.26(b))。

(2)房间平面中门的位置

房间平面中门的位置应考虑室内交通路线简捷和安全疏散的要求。门的位置还对室内使用面积能否充分利用、家具布置是否方便,以及组织室内穿堂风等影响很大。

图3.26 门的使用特点和开启方式

对于面积大、人流活动多的房间,门的位置主要考虑通行便捷和疏散安全。例如剧院观众厅中一些门的位置,通常较均匀地分设,使观众能尽快到达室外(图3.27)。

图3.27 剧院观众厅中门的位置

对于面积小、人数少、只需设一个门的房间,门的位置首先需要考虑家具的合理布置,图3.28是集体宿舍中床铺安排和门的位置关系。

当小房间中门的数量不止一个时,门的位置应考虑缩短室内交通路线,保留较为完整的活动面积,并尽可能留有便于靠墙布置家具的墙面。图3.29中的例子,是表示住宅卧室由于门的位置不同,给室内活动面积和家具布置带来的影响。

图3.28 集体宿舍中床铺安排和门的位置关系

图3.29 设有衣帽间卧室门的布置

有的房间由于平面组合的需要,几个门的位置比较集中,并且经常需要同时开启,这时要注意协调几个门的开启方向,防止门扇相互碰撞和妨碍人们通行(图3.30)。

图3.30 房间门较集中时的开启方式

房间平面中门的位置,在平面组合时,从整幢房屋的使用要求考虑也可能需要改变。例如有的房间需要尽可能缩短通往房屋出入口或楼梯口的距离,有些房间之间联系或分隔的要求比较严密,都可能重新调整房间门的位置。

(3)窗的大小和位置

房间中窗的大小和位置,主要根据室内采光、通风要求来考虑。采光方面,窗的大小直接影响到室内照度是否足够,窗的位置关系到室内照度是否均匀。各类房间照度要求,是由室内使用上精确细密的程度来确定的(表3.3)。由于影响室内照度强弱的因素主要是窗户面积的大小,因此,在做方案设计时,通常以窗口透光部分的面积和房间地面面积的比(即采光面积比,见表3.4)来初步确定或校验窗面积的大小。根据《建筑采光设计标准》(GB 50033—2013)规定,各类建筑的采光系数标准值可参见表3.5、表3.6、表3.7、表3.8和表3.9。在南方地区,有时为了取得良好的通风效果,往往加大开窗面积。

表3.3 视觉作业场所工作面上的采光系数标准值

注:①表中所列采光系数标准值是适用于我国Ⅲ类光气候区,采光系数标准值是根据室外临界照度为5 000lx制订的(中国光气候分区是根据各地区的总照度不同而分区的,可参见《建筑采光设计标准》GB/T 50033—2001附录A)。
②亮度对比小的Ⅱ、Ⅲ级视觉作业,其采光等级可提高一级采用。

表3.4 窗地面积比Ac/Ad

注:1.计算条件:①Ⅲ类光气候区;②普通玻璃单层铝窗;③Ⅰ—Ⅳ级为清洁房间,Ⅳ级为一般污染房间。
2.其他条件下的窗地面积比应乘以相应系数。

表3.5 居住建筑的采光系数标准值

表3.6 办公建筑的采光系数标准值

表3.7 学校建筑的采光系数标准值

表3.8 图书馆建筑的采光系数标准值

表3.9 医院建筑的采光系数标准值

窗的平面位置主要影响到房间沿外墙(开间)方向来的照度是否均匀、有无暗角和眩光。如果房间的进深较大,同样面积的矩形窗户竖向设置,可使房间进深方向的照度比较均匀。中小学教室在一侧采光的条件下,窗户应位于学生左侧;窗间墙的宽度从照度均匀考虑,一般不宜过大(具体窗间墙尺寸的确定需要综合考虑房屋结构抗震要求等因素);同时,窗户和挂黑板墙面之间的距离要适当,这段距离太小会使黑板上产生眩光,距离太大又会形成暗角(图3.31)。

建筑物室内的自然通风,除了和建筑朝向、间距、平面布局等因素有关外,房间中窗的位置对室内通风效果的影响也很关键。通常利用房间两侧相对应的窗户或门窗之间组织穿堂风,门窗的相对位置采用对面通直布置时,室内气流通畅(图3.32),同时也要尽可能使穿堂风通过室内使用活动部分的空间。图3.33(a)所示教室平面中,常在靠走廊一侧开设高窗,以改善教室内通风条件。图3.33(b)为一有天井的住宅卧室,夏季利用储藏室的门,调节出风通路,改善通风。

图3.31 一侧采光的教室中窗的平面位置图

图3.32 门窗的相对位置对室内气流影响示意图

图3.33 平面中门窗开设位置对通风条件的影响