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1、住宅建筑设计原理,第五章 不同地区和特殊条件下的住宅设计,划分方法及气候特点 累年最冷月平均温度-10摄氏度的地区称为寒冷地区 我国1/2的区域属于严寒和寒冷地区，包括黑龙江等 气候特点决定了采暖、保温是这一地区住宅建筑设计考虑的重点，同时要考虑节能措施。,第一节 严寒和寒冷地区的住宅设计,（1）建筑不宜选址在山谷、洼地、沟底等凹地内 （2）争取日照 a.向阳避风的地段 b.选址最佳朝向“坐北朝南” （3）避免季风干扰 a.利用建筑物紧凑布局，使建筑间距控制在1：2范围内 b.减少季风主导风向与建筑物长边的入射角度 c.避免局地疾风 d.利用建筑合理形态，形成优化的微气候的良好界面， 避风节能
2、 （4）建立“气候防护单元”,规划布局,节能型住宅指采用综合型节能设计和应用综合节能措施。 （1）控制住宅的体型系数 建筑物外表面面积越大，散热面积就越大，要减少散 热面积，必须使形体集中、紧凑，减少凹凸变化。 采用建筑物体型系数来量化这个概念。指建筑物与室 外大气杰出的外表面积与其所包围的体积的比值。 建筑物体型系数宜控制在0.30及0.30以下 （建筑物形体系数：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。）,住宅节能设计,A、合理扩大栋深尺寸 加大进深尺寸对于多层住宅减少体型系数作用明显 B、利用住宅类型特征 住宅类型中的小天井式、内楼梯式及内跃廊式等均有明显的类型特征。 C、
3、平面空间组合应紧凑集中，尽量减少凹凸变化 D、合理提高住宅层数，加大体量,E、加大建筑物体量 在选择体量设计中，应避免作建筑面积在2000平方米以下的小体量，一般以面积大于3000-4000平方米为宜 F、减少体型系数 缩小建筑物的长、宽、高三边的边长比率，可以减少体型系数,（2）扩大南向得热面的面积 在严寒冬季里，建筑物南向所获得的太阳辐射强度和辐射总量比其它方位大很多。 （3）窗户的节能设计 由于每平方米窗面积比每平方米围护砌体的总传热量要大的多，一般外门、窗耗热占建筑总耗热的1/3左右，尽量缩小开窗洞口的面积；提高窗户的气密性，减少冷风渗透；提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身传热量均是
4、窗户节能设计的重要方面。,（4）选用高效、合理、经济的节能围护体系 在同等条件下，建筑物耗热量随维护体系的传热系数的降低而减少 （5）加强冷桥节点部位的保温构造设计 窗口与墙身、窗户与窗台板等 （6）加强住宅楼公共空间的防寒设计,要求住宅建筑在规划设计时要有一定的规模和供热面积，以发挥供热设备的使用效率。 要求住宅平面布局紧凑，以节省管线和减少网管失热带来的热损失。,集中式供暖对住宅设计的影响,低温地面辐射采暖是一种利用建筑物地面进行辐射采暖的技术，在地板结构层内铺设专用管道，通过往管道注入55以下的低温热水加热地板混凝土，使地表温度保持在25左右，产生辐射，使室内温度达到人体适宜的温度。 舒
5、适、卫生 高效、节能 热稳定性好 不占使用面积 运行费用低 使用寿命长,住宅套型设计,（1）住宅栋深加大带来的平面空间组织问题 （2）设置敞开式起居厅，增加使用的灵活性 （3）严寒地区住宅套内空间配置及空间环境要求 a.每户需要设一间朝向最好，面积较大的空间做起居室，同时卧室也需要有较大的面积和好朝向。 b.设有面积大于1.5平米的前室 c.设计相应的存储空间 d.设置烘干机或晒衣物设施所需位置 e.设置通风换气设施,1、炎热地区住宅的室外环境特点 （1）高温且持续时间长 （2）太阳辐射强度大 （3）湿度大，降雨多 （4）季候风多，沿海台风影响大,第二节 炎热地区住宅设计,我国的炎热地区如：广
6、东、福建等属于湿热性气候，主要呈现“潮湿闷热”的特点，即在气温较高时，往往风速较小，且相对湿度较大，使住宅在夏季酷热季节时的居住条件受到较大的影响，建筑的隔热和通风显得十分重要。,2、炎热地区住宅的平面设计与建筑处理 通过合理的住宅平面设计和有效的建筑处理来降低住宅夏季室内过热的气温，是改善炎热地区住宅居住条件的一个重要方面。,（1）建筑朝向的选择 炎热地区住宅朝向选择以东偏南15或者南偏西15为最好，偏角增大则条件变差 南偏东或者南偏西的偏角不宜大于45。 北向次于南向，北偏东尚可，北偏西西晒严重。 就东、西向而言，东向优于西向，西向最差，应尽量避免。,（2）套型内部通风设计 建筑平面的设计
7、处理 a.设计较为开敞通透的平面 b.门、窗对位，避免气流的转折和“缩颈” c.利用天井改善住宅室内的通风条件 d.利用大进深式住宅的特点，形成室内局部空气环流 e.居室通风与厨卫通风分流 建筑的局部处理 a.凹阳台的使用 b.减少阳台挡板的阻风作用，使其较为通透 c.在主要的进风口或出风口加大门窗面积 d.利用窗扇的导风作用,（3）遮阳与隔热 遮阳：通过遮阳措施，减少太阳光对住宅室内的不利影响。 a.水平式 ：遮挡高度角较大、从上方照下来的阳光 b.垂直式：遮挡高度角较小，从两侧斜射过来的阳光 c.综合式：水平式和垂直式的综合 d.挡板式：遮挡高度角较小、从正面射来的阳光 遮阳设施：固定式遮
8、阳板、活动式遮阳构件和家用遮阳设备,隔热 a.利用隔热性能较好的建筑材料和有效的构造方法，来减少外墙和屋顶的受热程度。 b.利用通风来降低已受热外墙和屋顶的温度。 c.通过平面设计和规划组合来减少东西向墙面的长度或减少其受太阳辐射的程度。 d.外墙的饰面材料处理成浅色和采用一定程度上的发射热量材料。 e.采用植被屋顶、蓄水屋顶及墙面垂直绿化等。 f.利用坡屋顶减少建筑顶部对室内气温的影响。,（4）改善住宅外部环境条件 处理好建筑的外部通风条件 a.前面的建筑采用点式住宅 b.使前面的住宅具有一定的“透风性”，如架空、开洞等 c.减小前面建筑的高度 d.使前后建筑错位布置 e.使建筑群的朝向方位
9、与主导风向形成一定的角度 f.在满足条件的情况下，拉大建筑间距 降低室外地面及环境的温度 设置更多的绿化，减少不必要的硬质地面。,设计原则 1、充分掌握建筑环境的情况，全面了解地质状况 2、分析地貌特征，确定可利用的地形、地物 3、综合环境条件，确定合理的建筑形式,第三节 坡地住宅设计,建筑与等高线的关系 1、建筑与等高线平行 道路及阶梯易于处理，当坡度较缓时，土方及基础工程量较省。 2、建筑与等高线垂直 土方量较小，通风采光及排水处理较平行等高线布置容易解决，但与道路结合较困难，室外阶梯较多。 3、建筑与等高线斜交 与垂直等高线布置的方式相近，且有利于根据朝向、通风的要求和地形地貌特征调整建
10、筑的方位，适应坡度范围大。,（1）错叠 各单元在垂直方向交错叠合而成的住宅房屋。 设计中要注意上下两层结构及设备管线的对应关系，由于是整体相错，所以下层的屋面可以供上层做露台使用。,坡地住宅单元的垂直组合,（2）迭落 各单元之间在垂直方向错落而成。 错落的高度对单元内部没有影响，因而可以灵活的根据地形需要随坡任意迭落。,（3）掉层 根据地形的需要，在局部范围下面架设一层。,（4）错层 单元内部利用楼梯间作错层处理，一般使用双跑楼梯错半层处理。,临街坡地住宅的建筑处理 （1）掉层 与道路同标高的基 地宽度不足于修建 房屋，建筑局部作 掉层处理。 （2）吊脚 与道路同标高的基地 宽度不足，且地形及
11、 地质极为复杂，宜采 用架空建筑，下部空 间不考虑使用的吊脚方式。,（3）天桥 建筑基地标高低于道路，可由道路标高处架桥直接进入建筑中部。 （4）凸出楼梯间 用凸出房屋外墙的楼梯间与道路连接，从楼梯休息平台处进入房屋。,（5）连廊 当建筑山墙临道路的时候，可在房屋某几层设置连廊，与道路取得方便联系。,（6）室外梯道 当建筑基地高于界面时，多采用室外梯道来联系。,住宅建筑首层类型,住宅建筑首层类型从工程实例看主要有住宅、贮物、车库、架空支柱层、商店等。 一、 住宅 在南方地区住宅建筑首层的设计中，与2层及2层以上的住宅相比较，首层住宅易受雨后水浸及潮湿气候的不利影响。若首层低矮，易受相邻建筑的遮
12、挡日照采光、通风散热也差，故常采取一些行之有效的方法，以使水浸、潮湿等不利影响减小或降至较低程度。,第四节 底层商店住宅设计,方法与措施： (1)适当提高住宅首层的标高. (2)在建筑构造方面，首层地面设计(当无地下室时)采用防潮层； (3)适当加大首层层高至30m及以上， (4)适当控制相邻建筑之间的间距。,二、 贮物 将住宅首层划分为若干个单间，提供给上部每家住户作为分户的储藏空间。 当住宅楼首层作为贮物用途时，通常将首层层高设计在2.20米以下，以不计入总建筑面积。,三、 车库 居住区规划设计时注意如下两点： 宜将首层建车库的居住建筑尽可能地设于居住区的外围或人口附近，不要放在居住区的中
13、心或纵深地段，以减少对居住区环境的影响及避免人车互行之间的干扰。 当住宅建筑首层作为车库停放汽车时，还须满足消防、疏散等要求。,四、 架空支柱层 住宅建筑首层作为支柱层架空，用于公共休闲和绿化空间 居住区的公共服务设施除商业服务外，还有教育、医疗卫生、文体、金融、邮电、市政公用、行政管理和其它共计8大类。这些居住区配建设施有些附设于住宅楼的底层或裙楼，也有些与住宅建筑各成一区或独立设置。 住宅建筑首层常设保安、值班、管理用房，三表(电表、水表、煤气表)房，高层住宅建筑首层还设有消防控制中心(或消防控制室)、闭路电视监控室等。,底层公共建筑住宅的特点是： (1)底层公共建筑的性质和规模在城市规划
14、中决定，具有一定的经济性和实用性。 (2)底层公共建筑与楼层住宅的进深有相同的，也有的是底层公共建筑为后凹、前凸和底层前后都凸出，故在使用上彼此会有一定的干扰。 (3)这种综合性建筑在结构和设备处理上比较复杂。,（1）利 a.节约土地、提高土地利用率 b.围合居住空间，创造封闭的小区环境 c.方便居民生活，繁荣城市商业环境 d.有利于房地产开发销售 （2）弊 a.使用上干扰 b.建筑设计不易满足商业大空间要求 c.结构和设备处理复杂,1、底商住宅的利与弊,2、住宅与商店的几种布置方式 （1）住宅与商店上下叠合 （2）商店作为连接体与住宅楼垂直 （3）商店位于街道转 角处，与住宅楼相连,3、适于
15、底层做商店的住宅平面类型 （1）设计原则 a.厨房和卫生间尽可能集中，并布置在不临街的一面，以避免或减少管线穿过营业厅。 b.减少楼梯数目或作外凸的楼梯间，以避免营业厅被分隔。 c.加大房屋进深，以争取底层商店的深度，轴线尺寸应规格统一，便于商店布置。,（2）适于底层做商店的住宅平面类型 a.“南居北厨”的梯间式短内廊或短外廊住宅。 b.长外廊式 c.凸出楼梯和凸出厨房、卫生间的平面形式 d.天井式,（3）住宅底层入口及楼梯间的处理 a.前入口,b.后入口 梯间式或短廊式住宅的后入口布置 长廊式住宅的后入口布置 利用地形，住宅与商店入口分层,c.底层楼梯的几种处理方式 楼梯直通到底 楼梯第一跑
16、向前延伸，打通一间房 楼梯移位,设公共交通廊，减少楼梯数量,设屋顶平台,第六章 工业化住宅设计,整体骨架现浇，墙板等钢筋混凝土构件工厂预制，现场装配的“啤酒箱”式结构模式。,系统地组织设计和施工 施工过程和构配件生产的重复性 使用批量化生产的建筑构配件,一、建筑工业化的主要特征,1、构配件定型生产的装配施工方式； 按照统一标准定型设计，在工厂中成批生产各种构件，然后运到工地，以机械化的方法装配成房屋。 优点：构件工厂生产效率高，质量好，受季节影响小，现场安装的施工速度快。 缺点：必须建立材料和构件加工的各种生产基地，一次投资很大等。,二、建筑工业化的主要方式,2、工具模板定型的现场浇筑施工方式
17、 采用工具式模板在现场以高度机械化的方法施工，代替繁重的手工劳动。 优点：比预制装配方式的一次性投资少，适应性大，能节约运输费用，结构整体性强。 缺点：现场用工量比装配式大，所用模板比预制的多，施工容易受到季节时令的影响。,三、工业化住宅设计的基本方法,1、模数网格法 基于几何学方面的一种设计方法。用一种尺寸线布置出空间网格，网格中的网眼宽度即是模数。 建筑模数协调统一标准基本模数定为100mm，以M表示。 2、基本块组合法 首先选定建筑平面参数，将选定的几种开间*进深的面积，即四面墙之间或四柱之间的面积定为“基本块” 3、模数构件法 使用模数构件法进行设计，需要有发达的建筑市场基础，设计时直
18、接考虑模数构件的规格尺寸。,（一）砌块住宅 把小砖改为大砌块，以机具吊装，就可以初步走向工业化。 优点：比砖墙节约用工33%-50%，并能就地取材，利用工业废料，不用粘土，不破坏农田，生产工艺简单，且造价低等优点。,四、工业化住宅的主要方式与设计,（二）装配式壁板住宅 将各种构件如墙身、楼盖、屋盖等都在预制厂中做成大尺度的板材，然后运到工地，用机械的方法装配成房屋，通常称为大板住宅。 优点：可以减少吊装次数，减少连接处理，提高工业化程度。,（三）大模板的住宅 用定型的大面积模板在现场浇筑混凝土墙体的住宅。 优点：把现场变成了临时的房屋工厂，所需设备简单，没有笨重构件的运输，比预制壁板住宅的整体性好，节约钢材，而且方便施工。,（四）框架轻板住宅 以框架受力，内外墙采用不承重的轻质板材，悬挂或支撑在结构框架或楼板上，所以轻板也称挂板或幕墙，仅起围护和分隔作用。,