1、第3章 建筑剖面及内部空间设计,3.1房间剖面形状 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。房间剖面形状的确定与以下因素有关：,1视线要求 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。 在剖面设计中，为了保证良好的视觉条件，需要将座位逐排升高，使室
2、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。 图3-1表示电影院和体育馆设计视点与地面坡度的关系。,图3-1 设计视点与地面坡度的关系,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，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。 图3-2表示视觉标准与地面升起的关系。图3-3为中学演示教室地面升高剖面。,图3-2视觉标准与地面升起的关系,图3-3
3、中学演示教室的地面升高剖面,2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。图3-4为观众厅的几种剖面形状示意。,图3-4观众厅的几种剖面形状示意,
4、3设备要求 如医院手术室的无影灯、舞台的吊灯设备等都直接影响到剖面的形状(图3-5)。,图3-5 医院手术室的空间形状,3.2房屋各部分高度的确定 3.2.1室内净高 室内净高是指从楼地面至顶棚（包括结构顶棚和吊顶棚）底面的垂直距离。当楼盖和屋盖有下悬的构件影响空间有效使用时，室内净高则指从楼地面至下悬构件下缘的垂直距离（图3-6）。,图3-6室内净高的确定,影响室内净高主要有以下因素。 1）房间使用性质和活动特点的影响 首先，房间的净高与人体活动尺度有很大关系，一般情况下，室内最小净高应使人举手接触不到顶棚为宜，应不低于2.2m；其次，不同类型的房间由于使用人数不同，房间面积不同，其净高要求
5、也不同，在实际设计中，公共性的房间如门厅、会议厅应高一些；再次，房间内的家具设备尺寸以及人使用家具所需要的空间也影响着房间的净高。 如图3-7所示，当确定学生宿舍净高时，既要考虑到上下层床的尺度，还要考虑人使用床位时的活动尺度。医院的手术室净高设计也受到家具设施的尺寸影响，如图3-8所示。,图3-7房间最小高度,图3-8家具设备对房间净高的影响,2）房间高宽比的影响 空间高度对于人的精神感受影响很大，这可以从两个方面分析：一方面是房间的净高以人为尺度，过低使人感到压抑，过高使人感到不亲切。另一方面是相对高度，即房间高度和面积的比例关系，二者比值越大，顶盖与地面的引力感越小；二者比值越小，顶盖与
6、地面的引力感越大。空间高度与人的精神感受之间的关系如图3-9所示。,图3-9 空间高度与人的精神感受,从空间高度与人的精神感受角度考虑，房间的高度与房间的面积应成一定的比例关系。一般而言，面积大的房间应高一点，面积小的房间应低一些。一般情况下，房间的高度与宽度（跨度）的比值为11.513比较合适。,3）房间的采光、通风、气容量等的影响 房间的采光、通风与房间的高度有着直接的关系，这一点前面已讲过。室内通风换气还涉及到室内的卫生要求。为了保证室内二氧化碳浓度低于一定水平，对一些使用人数多、无空调设备而又经常关闭门窗的房间，如影剧院观众厅、学校建筑中的教室、电化教室等，应保证每人应占有一定容积的空
7、气量（简称“气容量”）。具体取值与房间用途有关，如小学教室为3.5m3/人，中学教室为3.54.0m3/人，影剧院观众厅为4.5m3/人以上。,4）房间精神功能的影响 在有些建筑中，精神功能的需求会远大于实用功能的需求，如教堂建筑、纪念类建筑，这时就要加大房间的高跨比，并且在空间尺度上采用远大于人的超常尺度。 5）建筑经济因素的影响 降低建筑的净高既可以使空间得到充分利用，又可以降低造价，在实际建筑设计中，可以按照各类建筑设计规范，为各种使用房间选取规范规定的最小净高值，以节约造价。,3.2.2建筑层高 建筑的层高是指建筑物上下两层楼地面面层之间的垂直距离。建筑的顶层层高是指顶层楼面至屋顶结构
8、面层（平屋顶）或顶层楼面至坡顶的结构面层与外墙外皮延长线的交点处的垂直距离（图3-10）。 层高的模数数值：在大量性民用建筑中，当层高在4.2m以内时，可用100mm作级差；当层高大于或等于4.2m时，则按300mm作级差。,图3-10 建筑层高,3.2.3建筑总高 建筑总高度的计算办法：平顶房屋按室外地面到檐口或女儿墙的高度；坡顶房屋按室外地面到屋檐至屋脊的平均高度计算。屋顶上的水箱间、电梯机房、楼梯出口小间等如果占屋顶平面面积不超过14且高度不超过40m，可不计入建筑控制高度之内。但如果建筑物处于航线控制高度以内的区域，其高度应包括上述屋顶突出物。 建筑总高对城市总体形象、采光、日照产生极
9、大影响。,3.2.4室内外地面高差 室内外地面高差是指建筑物入口处室内地面到室外自然地面的垂直高度。室内外地面高差主要由以下因素确定： 1）从排水考虑 为了防止室外地面水进入建筑物内，建筑首层地面标高必须高于室外地面标高，至少有一个踏步（不少于150mm）的高差。 2）从使用功能考虑 对于商场建筑和交通类建筑，由于人流量大，乘客、顾客携带重物，室内外高差不可太大；而对于一般公共性建筑如行政办公楼、图书馆、学校、文化娱乐等建筑，可以有若干踏步的高差。如果建筑有半地下室，则首层地面标高与室外地面可能差半层左右高度。,3）从建筑物所要表达的个性考虑 一些纪念性建筑、博物馆、法院、银行或者重要的政府办
10、公建筑，为了表达建筑庄重、严肃的个性，常常加大室内外高差，通过壮观的室外大台阶来表达这种个性。 4）从地形变化考虑 当建筑建在坡度较陡的地形或台地上时，其室内外高差要依据地形而定。 5）其他因素。 住宅建筑为了保证首层楼梯平台下过人，往往通过增加室内外高差来解决。但应注意，室内外高差过大会增加建筑的高度和土方工程量，一般住宅建筑室内外高差取值为450600mm。,3.2.5窗台高度 窗台的高度一般与使用要求、家具的布置等有关。一般窗台的高度应满足人的活动行为，适应人的生理行为和心理行为。高度在人的坐姿视点以下，保证人在端坐时工作、学习所需的照度和对窗外的可视性。窗台高度过低或变成落地窗，则二层
11、以上的窗口都将限制人的活动行为和在人的心理上产生不安全感，且在严寒地区对保温节能和窗下安装采暖设备不利；而窗台过高则会在工作面上形成阴影区，影响采光的效果。一般书桌面的高度常取800mm，为使窗内开不受限制，往往确定窗台高出桌面l00mm左右，既保证了工作面的照度，又低于人坐姿的视点高度。,有些有特殊要求的房间(如展览建筑中展室、陈列室等)，由于沿墙面布置展板，为避免眩光，在位于实体墙上的展览空间范围内，一般在人的站立视点高度上不设窗，而在高于人站立视点一定高度以上(即在此高度必须满足窗台陈列品的距离拥有14的保扩角)设窗。并要求开设高侧窗或天窗。其他一些房间如卫生间等窗台高度要提高到人的站立
12、视点以上（图3-11）。,图3-11窗台高度与房间采光进深之间的关系（mm）,3.3房屋层数的确定 1建筑物的使用性质对层数的影响 建筑物的使用性质，对房屋层数有着一定的要求。具有较大面积、空间、集聚人数众多、地面荷载大，且又需室内外联系方便和安全快速疏散的公共建筑，往往建造单层或低层。例如幼儿园，为了使用安全和便于与儿童室外活动场地进行联系，适于建低层；门诊所为方便病人上下也应建造成低层：而一般住宅、办公楼等建筑，使用人数相对较少，室内层高较低，使用较分散，这类建筑采用多层为好；宾馆、贸易大厦等建筑，往往处于市中心繁华区，不宜在地面水平方向上伸展，适于向高处垂直延伸，应建造成高层。这样在高度
13、上既有中心的导向性，又有良好的可视性和观赏性。,2城市总体规划的要求 城市总体规划往往从改善城市面貌和节约用地考虑，对城市内各个地段、沿街部分的新建房屋，明确规定其建造的层数及高度。城市航空港附近的一定地区，会从飞行安全方面考虑控制房屋的层数和总高。,3建筑材料、结构、设备、施工等技术条件 建筑物的结构和材料决定了建筑的层数，图3-12为各种结构体系的适用层数。例如，砖混结构一般以六层及六层以下为宜，钢筋混凝土框架结构不宜超过二十层。如在地震区，建筑物允许建造的层数，根据结构形式和地震烈度的不同，还要受抗震规范的限制。另外，建筑设备对建筑层数影响也很大。例如，如果不设电梯，高层建筑是不可取的。
14、建筑层数越多，施工技术越复杂，施工机械设备要求也越高，所以建筑层数还应与施工条件相适应。,图3-12各种结构体系的适用层数,3.4建筑空间的组合 建筑空间的竖向组合是在平面组合的基础上进行的，其主要任务是根据房屋在剖面上的使用特征与建筑造型的需要，对各类建筑空间在高度方向进行合理的组织与排列。应该指出，建筑设计中平面组合与剖面组合是同时考虑的，只有这样才能保证建筑空间的完整与一致。,3.4.1单层建筑组合 单层建筑便于房屋中各部分人流或物品与室外直接进行联系，它适用于覆盖面及跨度较大的结构布置，以及一些顶部要求自然采光和通风的房屋，如食堂、会场、车站、展览大厅等（图3-13）。单层房屋的主要缺
15、点是用地不经济，道路和室外管线设施也相应增加。,图3-13单层建筑组合实例(某火车站),3.4.2多层建筑竖向组合 1叠加组合 对于各层仅有“一个”层高的建筑，不论各层层高是否相等，均可采用上下房间、墙体、楼梯、卫生间对应布置的办法垂直叠加。这种组合方式形成的建筑，体型简洁，受力关系明确，结构简单，施工方便，造价经济。见图3-14。,图3-14叠加组合,2错层组合 建筑在同一层平面内有不同的层高，部分楼板需要上下错开，这种组合称为错层组合，见图3-15。当建筑物内部出现高低差，或由于地形的变化使房屋部分空间出现高低错落时，可采用错层的处理方式使空间取得和谐统一。错层组合在不同标高处楼板的衔接常
16、采用踏步、坡道、楼梯梯段等方式进行连接。,图3-15错层组合,3跃层组合 所谓跃层，是指建筑内每隔一层或两层设置一条公共走道，若有电梯，电梯也只在有公共走道的层次停靠。建筑内部每个使用单元（可以是一个住户，也可以是一个单位）内部再另设小型的室内楼梯上下联系，即一户占多层，一个单元占多层的一种竖向空间组合方法。这种组合方式节省了公共交通的面积，提高了电梯的运行速度，为每个建筑单元的内部使用创造了更为丰富的室内空间环境。其缺点是造价高，不适于有无障碍设计要求的建筑。（图3-16）,图3-16跃层组合,4上下错位组合 不同层平面处，房间有规律地沿一个方向（纵向对应，横向错位，或横向对应，纵向错位）错
17、开一定的位置，这种组合方式就叫上下错位组合。 建筑物各层采用上下错位叠加的手法，可以使建筑获得独特的造型，或使陡坡地得到了很好的利用，或为人们提供较大的使用平台，以满足居住者渴望得到楼层露天场地的要求，并为其提供休息、活动、日照、种植等条件。（图3-17）,图3-17美国达拉斯市政厅,3.5建筑空间的利用 在建筑中因为结构及构造等方面的原因，往往在建筑内部出现一些死角和无效空间，如不加以利用，便造成定的空间浪费。利用空间的处理手法很多，常见的有以下几种：,3.5.1夹层 建筑中的某些大空间，其高度相当于23层普通使用空间的高度，这时常常将大空间的内部空间又划分为23层，这种被划分形成的小空间叫
18、做夹层。在很多公共建筑的大厅(如商场的营业厅、车站的候车室、体育馆的比赛大厅等)中，其空间高度都很大，而与此相联系的辅助用房都小得多，因此常采取在大厅周围布置夹层，充分利用大厅周边空间。图318为北京首都体育馆看台下面设置的办公、辅助房间等。图319为某商场大厅的周边设置夹层，既保留了中间空间的高度又使空间得到充分利用。,图3-18北京首都体育馆剖面,图3-19商场的大厅夹层空间的利用,3.5.2坡屋顶的利用 在坡屋顶的建筑中，屋顶中部的高度有时也能满足次要房间的使用要求，因此，在设计时可考虑利用这部分空间做为次要房间（图320）。有些公共建筑也常采用坡屋顶，其屋顶空间常作为布置通风设施、照明
19、线路的技术层来考虑。,图3-20 坡屋顶的空间利用,3.5.3走道上部空间的利用 走道是水平交通联系的主要空间，就满足交通联系要求而言，空间高度并不大，但为了简化结构布置，一般和它所联系的房间层高一致，因而走道的上部空间也是可以利用的。公共建筑走道的上部常作为铺设各种管线的技术层(图321)，在居住建筑中的交通空间上部常设置搁板或吊柜(图322)。,图3-21走道上部空间作技术层,图3-22走道上部作吊柜,3.5.4楼梯间底层及顶层空间的利用 楼梯底层平台下部及顶层上部的空间，从楼梯的交通而言，是属于无效空间。为了充分发挥建筑空间的效能，可以在设计中适当处理使部分空间发挥作用。如设置建筑次要出入口或作为储藏之用等。（图3-23、24）,图3-23广州东方宾馆门厅内楼梯,图3-24楼梯间顶部及底部的空间利用,3.5.5房间上部空间的利用 有些房间上部空间可结合房间的性质、使用加以利用，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。（图3-25）,图3-25房间上空设搁板、吊柜,
