理论教育 平面设计与建筑工程概论-经济合理性与空间利用率的衡量

平面设计与建筑工程概论-经济合理性与空间利用率的衡量

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:平面系数是衡量设计方案经济合理性的主要经济技术指标之一。图5-4满足视听要求的教室形状和尺寸一般民用建筑中,矩形平面房间最多,这是因为矩形平面墙面平立,便于家具布置,能提高房间面积利用率,平面组合也容易,能充分利用天然采光,比较经济,而且结构简单,施工方便,有利于建筑构件标准化。大多数房间的门的宽度考虑到一人携带物品通行,所以门的宽度为900~1000 mm。厨房、厕所、卫生间的地面应比一般房间地面低20~30mm。

平面设计与建筑工程概论-经济合理性与空间利用率的衡量

各类建筑的平面组成,从使用性质分析,可分为使用部分、交通联系部分和结构部分。建筑物的总建筑面积是指外墙包围(含外墙)的各楼层的使用面积、交通面积和结构面积的总和。

平面系数是衡量设计方案经济合理性的主要经济技术指标之一。该系数越大,使用面积在总建筑面积中的利用率越高。在满足使用功能的前提下,同样的投资、同样的建筑面积,应采用最优的平面布置方案,才能提高建筑面积利用率,使设计方案最经济合理。

1.主要使用房间的平面设计

(1)使用房间的面积、形状和尺寸

使用人数的多少及活动特点、室内家具的数量及布置方式,是确定房间大小的主要依据。根据房间的使用特点,国家对不同类别建筑制定了相应的质量标准和建筑面积定额,要求在建筑设计中执行。如中学普通教室,使用面积定额为1.2 m2/人;一般办公室,使用面积定额为3.0m2/人;住宅中,双人卧室的使用面积不应小于10m2,单人卧室的使用面积不应小于7m2,起居室(厅)的使用面积不应小于12m2。应当指出,每人所需的面积除定额指标外,还需通过调查研究,并结合建筑物的标准综合考虑,满足设计任务书的要求。

建筑面积由使用部分、交通联系部分、房屋构件所占面积三部分组成。建筑的平面利用系数在数值上等于使用面积与建筑面积的百分比,即

【例5-3】 已知某住宅使用面积为115.2m2,交通面积为14.3m2,结构面积为17.1m2。试求该住宅的平面利用系教。

解:住宅的建筑面积为使用面积、交通面积和结构面积的和,因此平面利用系数

房间形状的确定有多种因素,如家具、设备的类型及布置方式,采光、通风、音响等使用要求,结构、构造、施工等技术经济合理性等,都是决定房间形状与尺寸的重要因素。以中学普通教室为例,图5-3所示为某中学普通教室的布置图。

图5-3 某中学普通教室的布置图(单位:mm)

教室的平面形状在满足视听要求的条件下还可以选用六边形、正方形等几种形状,如图5-4所示。有的公共建筑由于结构、功能、视线、音质、建筑艺术等要求,把房间设计成各种形状,如体育馆、歌剧院、展览中心等。

图5-4 满足视听要求的教室形状和尺寸(单位:mm)

一般民用建筑中,矩形平面房间最多,这是因为矩形平面墙面平立,便于家具布置,能提高房间面积利用率,平面组合也容易,能充分利用天然采光,比较经济,而且结构简单,施工方便,有利于建筑构件标准化。

房间的尺寸,对矩形平面房间来说,常用开间进深等房间的轴线尺寸来表示。确定房间的进深和开间不仅要考虑家具布置要求、采光要求、视听要求、长宽比例要求,还要考虑结构布置的合理性以及建筑模数协调统一标准的要求(开间和进深一般应为300mm的倍数)等。卧室的开间尺寸常为2.7~3.6m,进深尺寸常为3.90~4.50m。中学教室的平面尺寸常为6m×9m、6.6m×9m、6.9m×9m等。

(2)门的宽度、数量、位置和开启方式

门的设置主要是确定门的宽度、数量、位置与开启方式。门的主要作用是供人们出入和联系不同使用空间,同时兼有采光和通风的功能。

门的宽度一般是由人流多少和搬运家具、设备时所需要的宽度来确定的。单股人流通行的宽度尺寸为550mm,所以门的最小宽度为600~700mm,如住宅中的卫生间门等。大多数房间的门的宽度考虑到一人携带物品通行,所以门的宽度为900~1000 mm。《中小学建筑设计规范》规定:中小学建筑中的教室的门洞宽度不应小于1000 mm,合班教室的门洞宽度不应小于1500mm。

门的数量是由房间人数的多少、面积的大小及安全疏散等要求决定的。防火规范中规定:当一个房间的面积超过60m2,且人数超过50人时,至少要设两个门;位于走廊尽头的房间(托儿所幼儿园除外)内由最远一点到房门口的直线距离不超过14m,且人数不超过80人时,可设一个向外开启的门,但门的净宽不应小于1400mm。

门的位置应根据室内人流活动特点和家具、设备布置的要求设置,要考虑缩短交通路线,使室内有较完整的空间和墙面,有利于组织好采光和穿堂风等。

门的开启方式很多,如单开门、推拉门、折叠门、弹簧门、卷帘门等,在民用建筑中普遍采用的是平开门,平开门分外平开和内平开两种,对于人数较少的房间采用内平开,以免影响走廊的交通;使用人数较多的房间,如会议室、展览室、住宅单元入口门考虑安全疏散,门的开启方向应为开向疏散方向。我国规范规定,对于幼儿园建筑,为保证安全,不宜设弹簧门;影、剧院的观众厅疏散门严禁用推拉门、折叠门、转门、卷帘门等,应采用双扇外开门,门的净宽不小于1.4m;对有防风沙、保温要求或人员出入频繁的房间,可以采用转门或弹簧门。当房间门位置比较集中时,要协调好几个门的开启方向,以免开启时发生碰撞。图5-5所示为门的开启方式。

图5-5 门的开启方式

(3)窗的位置和尺寸

窗的位置和尺寸的确定主要是考虑房间的采光和通风。窗采光面积的大小是按采光面积比来确定的。采光面积比是指窗的透光面积与房间地板面积之比。不同使用性质的房间采光面积比不同。

窗的位置要使房间进入的光线均匀和内部家具、设备布置方便。图5-6所示为教室侧窗的布置。窗的位置还要考虑通风的作用,要组织好室内通风,利用空气压力差通风换气,设计中应将门窗统一布置。

图5-6 教室侧窗的布置

确定窗的位置和尺寸还要考虑结构和构造的可能性,而且建筑物造型、建筑风格往往也要通过窗的位置和形式加以体现。

2.辅助使用房间的平面设计

辅助使用房间的平面设计的原理和方法与主要使用房间基本相同,但因它的使用性质特殊,还应考虑辅助使用房间与主要使用房间的联系是否方便。辅助使用房间在使用过程中易产生噪声、不良气味,会对附近的主要使用房间造成影响。辅助使用房间的朝向在保证正常使用的情况下,尽量设在建筑物中较差的位置,并合理控制建筑面积、高度、室内装修等标准。

辅助使用房间一般是指为主要房间提供服务的房间,如厕所,卫生间,盥洗室,水、暖、电设备用房,厨房,储藏室等。这些用房中的设备类型、数量取决于房间的使用对象和使用人数。房间的尺寸取决于设备的布置情况。厨房、厕所、卫生间的地面应比一般房间地面低20~30mm。

(1)厕所、卫生间

厕所的卫生设备有大便器、小便器、洗手盆和污水池等。厕所应设前室,前室的深度应为1.5~2.0m。中层平面中男、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。

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,卫生间又分为公共卫生间及专用卫生间。公共卫生间常用于集体宿舍及使用人数较多的公共建筑。专用卫生间常用于住宅、旅馆、医院等。每套住宅应设卫生间,且至少应配置三件卫生洁具,使用面积不应小于3m2

【例5-4】 以某医院厕所设计为例,说明设计时的考虑因素及设计内容。

解:厕所的面积应根据厕所内各种设备的规格、尺寸以及人们使用时所需的基本尺度确定,厕所内主要卫生设备有大便器、小便器、洗手盆、污水池等,卫生设备取决于使用人数的多少,按照人体活动所需空间尺度,单独设置一个大便器的厕所外开门时所需的最小净尺寸为900mm×1200mm,内开门时为900mm×1400mm。

根据《民用建筑设计统一标准》(GB50352—2019)、《综合医院建筑设计规范》(GB51039—2014)、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50—2013)等设计规范,医院内卫生间设计考虑因素及内容如下。

厕所、盥洗室、浴室应满足如下规定:

①建筑物的厕所、盥洗室、浴室不应直接布置在餐厅、食品加工、食品储存、医药、医疗、变配电等有严格卫生要求或防水、防潮要求用房的上层;除本套住宅外,住宅卫生间不应直接布置在下层的卧室、起居室、厨房和餐厅的上层;

②卫生设备配置的数量应符合专用建筑设计规范的规定,在公共厕所男女厕位的比例中,应适当加大女厕位比例;

③卫生用房宜有天然采光和不向邻室对流的自然通风,无直接自然通风和严寒地区用房宜设自然通风道,当自然通风不能满足换气要求时,应采用机械通风;

④楼地面、楼地面沟槽、管道穿楼板及楼板接墙面处应严密防水、防渗漏;

⑤楼地面、墙面或墙裙的面层应采用不吸水、不吸污、耐腐蚀、易清洗的材料;

⑥楼地面应防滑,楼地面标高宜略低于走道标高,并应有地漏或水沟;

⑦室内上、下水管和浴室顶棚应防冷凝水下滴,浴室热水管应防止烫人;

⑧公用男女厕所宜分设前室,或有遮挡措施;

⑨公用厕所宜设置独立的清洁间。

卫生设备间距应符合下列规定:

①洗脸盆或盥洗槽水嘴中心与侧墙面净距不宜小于0.55m;(www.daowen.com)

②并列洗脸盆或盥洗槽水嘴中心间距不应小于0.70m;

③单侧并列洗脸盆或盥洗槽外沿至对面墙的净距不应小于1.25m;

④双侧并列洗脸盆或盥洗槽外沿之间的净距不应小于1.80m;

⑤浴盆长边至对面墙面的净距不应小于0.65 m;无障碍盆浴间的短边净宽度不应小于2m;

⑥并列小便器的中心间距不应小于0.65m;

⑦单侧厕所隔间至对面墙面的净距,当采用内开门时,不应小于1.10m,当采用外开门时不应小于1.30m;双侧厕所隔间之间的净距,当采用内开门时,不应小于1.10m,当采用外开门时,不应小于1.30m;

⑧单侧厕所隔间至对面小便器或小便槽外沿的净距,当采用内开门时,不应小于1.10m;当采用外开门时,不应小于1.30m。

针对本例为医疗建筑,具有特殊性,则厕所设计时还应注意:

①病人使用的厕所隔间的平面尺寸,不应小于1.10m×1.40m,门朝外开,门闩应能里外开启。

②病人使用的坐式大便器的坐圈应采用“马蹄式”,蹲式大便器宜采用“下卧式”,大便器旁应装置助力拉手。

③厕所应设前室,并应设非手动开关的洗手盆。

④如采用室外厕所,宜用连廊与门诊、病房相接。

⑤门诊厕所按日门诊量计算,男女病人比例一般为6∶4。男厕所每120人设大便器1个,小便器2个;女厕所每75人设大便器1个。

⑥应设无障碍专用厕所。

⑦男女公共厕所各设一个无障碍隔间侧位。

⑧无障碍专用厕所和公共厕所的无障碍设施的设计要求应符合有关的无障碍设计规范。

⑨卫生间应设输液吊钩。

轮椅通行门的净宽,自动门大于等于1.0m,其余门大于等于0.8m;乘轮椅者开启的推拉门和平开门,门把手一侧的墙面,应留有不小于0.5m的墙面宽度;门槛高度及门内外地面高差不应大于15mm,并应以斜面过渡。

(2)厨房

厨房有住宅、公寓内每户的专用厨房和食堂、旅馆餐厅、饭店、饭馆等的公用厨房,公用厨房情况比较复杂,但其基本原理和设计方法与专用厨房的设计基本相同。

设计要求:

①炊事设备的布置及尺寸要方便操作。

②应有良好的采光和通风。

③有利于室内上、下水,采暖,煤气等管道的合理布置。

④布局位置合理,平面形状满足使用要求。

家用厨房内的主要设备有炉灶、橱柜、案桌、洗涤池等,设计厨房还要考虑贮藏问题,应尽量利用空间而少占面积,可设计吊柜、嵌墙碗柜、搁板等贮藏设施。单排布置设备的厨房净宽不应小于1.5m,双排布置设备的厨房其两排设备净距不应小于1m。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。

3.交通联系部分的平面设计

一个建筑物的使用质量,不仅取决于符合功能要求的使用空间,而且在很大程度上还取决于交通联系部分的设计是否恰当,房屋建筑内部交通联系方式有三种:一是用作水平交通联系的,如走道、走廊等;二是用作垂直交通联系的,如楼梯、坡道、电梯等;三是作为交通枢纽的,如门厅、过厅、出入口等。

各种交通联系部分设计的主要要求如下。

(1)走道

走道也称为走廊,用来联系同层房间、楼梯和门(过)厅,其净宽度不应小于1.1m。当走道两侧布置房间时,学校的走道宽度一般为2.10~3.00m,办公楼的走道宽度一般为2.10~2.40m。兼有其他用途的走道,其宽度可适当加大。当走道一侧布置房间时宽度可相应减少。

(2)楼梯、电梯、自动扶梯

楼梯的形式通常采用平行双跑式。楼梯梯段的宽度,通常为1100~1200mm。楼梯平台的宽度,通常不应小于梯段的宽度。楼梯的数量主要根据楼层人数的多少和建筑防火要求来确定。通常情况下,每一幢公共建筑至少设两部楼梯。主楼梯应布置在主要出入口附近,做到明显易找;次楼梯常布置在次要出入口附近或朝向较差位置,但应注意楼梯间要有自然采光。

包含楼梯的空间称为楼梯间。楼梯间的形式,有开敞式、封闭式和防烟式三种。住宅一般采用封闭式楼梯间;公共建筑及宿舍一般采用敞开式楼梯间;高层建筑一般采用防烟式楼梯间。

随着城市多层及高层建筑的发展,电梯已成为不可缺少的垂直交通设施。高层建筑的垂直交通以电梯为主,其他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,以解决垂直交通的需要。除此之外,层数为7层及7层以上住宅,6层及6层以上办公建筑应设电梯。电梯按其使用性质可分为乘客电梯、载货电梯、客货两用电梯及杂物电梯等。

自动扶梯是一种连续运输人流的活动楼梯,一般用于有连续不断人流的大型公共建筑,如车站、百货公司等,借以组织人流疏散。其宽度通常为600~1000mm,坡度常用30°。当运行的垂直方向升高速度为28~38m/min时,每小时运送人数为5000~6000人。

(3)门厅、过厅

门厅、过厅是建筑物主要出入口处的内外过渡、人流集散的交通枢纽。

此外,在一些建筑中,门厅兼有服务、等候、展览、陈列等功能。门厅面积大小,取决于建筑物的使用性质和规模大小,如中小学门厅面积为每人0.06~0.08m2。门厅设计应做到导向性明确,避免人流交叉和干扰。此外,门厅还有空间组合和建筑造型方面的要求。过厅通常设置在走道之间或走道与楼梯间的连接处,它起交通路线的转折和过渡作用。有时为了改善走道的采光、通风条件,也可以在走道的中部设置过厅。

4.建筑平面组合设计

(1)平面组合的要求

①合理的使用功能。按不同建筑物性质作功能分析图,明确主次、内外关系,分析人或物的流线与顺序,组成合理平面。

②合理的结构体系。平面组合过程中,应尽量把开间、进深和高度相同或相近的房间组合在一起,加以协调统一,减少轴线参数,简化构件类型,方便施工。目前民间建筑常采用的结构形式有砖混结构、框架结构、空间结构等。

③合理的设备管线布置。最好将各种管线集中布置,设管道间,使用方便,室内环境不受管线影响。

④美观的建筑形象。平面设计时要为建筑体型与立面设计创造有利条件。

⑤与环境的有机结合。任何一栋建筑物都不是孤立存在的,要与周围环境很好地结合。

(2)平面组合的形式

平面组合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。平面组合一般有如下几种形式。

①走道式组合。这种平面组合方式是在走道的一侧或两侧布置房间,它常用于单个房间面积不大、同类房间多次重复的平面组合,如办公楼、学校、宾馆、宿舍等建筑。

②套间式组合。套间式组合是房间与房间之间相互穿套,按一定的序列组合空间,特点是减少走道,节约交通面积,平面布置紧凑,适合于展览馆、火车站等建筑。

③大厅式组合。大厅式组合是以公共活动的大厅为主,穿插依附布置辅助使用房间。这种组合方式适用于火车站、体育馆、剧院等建筑。

④单元式组合。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。单元可沿水平或竖直重复组合成一幢建筑,如住宅、学校、幼儿园等建筑。

⑤混合式组合。混合式组合是在一幢建筑中采用两种或两种以上的平面组合方式,如门厅、展厅采用套间式,各活动室采用走道式,阶梯教室又采用大厅式。这种组合方式多用于有多种功能要求的建筑,如青少年活动中心等。

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