房屋建筑设计：日照、风向和结构布置的重要因素

2.3.1 建筑空间尺度的要求

2.3.1.1 人体尺度及人体活动所需的空间尺度

人体所需的空间尺度包括人体自然所占空间、动作域空间和心理空间。建筑是为满足人们的使用要求而建造的,比如门洞、窗台及栏杆的高度,走道、楼梯、踏步的高宽,家具设备尺寸以及建筑物内部使用空间的尺度等,都直接或间接与人体尺度及人体活动所需的空间尺度有关。因此,民用建筑内部各种空间尺度的确定必须把人体尺度及人体活动所占的空间尺度作为主要依据之一。我国成年男子和成年女子的平均高度分别为1670mm和1560mm,人体尺度和人体活动所需的空间尺度如图2.1和图2.2所示。

图2.1 中等身材男子的人体基本尺度

图2.2 人体基本动作尺度

2.3.1.2 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,如图2.3所示。

图2.3 部分家具设备尺寸示例

2.3.2 自然条件的影响

由于建筑物始终处于自然环境之中,因此进行建筑物设计时必须对自然条件有充分的了解。

2.3.2.1 气候条件的影响

气候条件是指建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等,对建筑物的设计有较大的影响,是建筑设计的重要依据。例如,湿热地区的房屋设计要很好的考虑隔热、通风和遮阳等问题,所以建筑处理较为开敞;干冷地区则要考虑防寒保温,建筑处理通常较为紧凑、封闭;雨量较大的地区要特别注意屋顶形式、屋面排水方案的选择以及屋面防水构造的处理。此外,日照和主导风向通常是确定房屋朝向和间距的主要因素,风速还是高层建筑、电视塔等高耸建筑物设计中考虑结构布置和建筑体型的重要因素。

在设计前,必须收集当地上述有关的气象资料,作为设计的依据。图2.4为我国部分城市的风向频率玫瑰图。图中粗实线表示全年风向频率,细实线表示冬季风向频率,虚线表示夏季风向频率。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。玫瑰图中所示风的吹向,是指从外面吹向地区中心的。

图2.4 风向频率玫瑰图

2.3.2.2 地形、地质及地震烈度的影响

基地地形平缓或起伏,基地的地质构成、土壤特性和地耐力的大小,对建筑物的平面组合、结构布置、建筑构造处理和建筑体型都有明显的影响。坡度陡的地形,常使房屋结合地形采用错层、吊层或依山就势等较为自由的组合方式。复杂的地质条件,要求房屋的构成和基础的设置采取相应的结构与构造措施。

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度及以下时,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。房屋抗震设防的重点是7～9度地震烈度的地区。

2.3.2.3 水文条件的影响(www.xing528.com)

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。一般应根据地下水位的高低及地下水的性质确定是否在该地区建造房屋或采用相应的防水和防腐蚀措施。

2.3.3 建筑模数数列

为了使建筑制品、建筑构配件和组合件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,以加快设计速度,提高施工质量和效率,在建筑业中国家制定了《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。

2.3.3.1 基本模数

基本模数的数值规定为100mm,表示符号为M,即1M等于100mm,整个建筑物或其中一部分以及建筑组合件的模数化尺寸,一般均应是基本模数的倍数。

2.3.3.2 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)水平扩大模数的基数为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和6M两个,其相应的尺寸为300mm和600mm。

2.3.3.3 分模数

指整数除以基本模数的数值。分模数的基数为M等3个,其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。

2.3.3.4 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(见表2.1)。

表2.1 模数数列 单位:mm

(1)水平基本模数的数列幅度为1M～20M。主要适用于门窗洞口和构配件截面等处尺寸。

(2)竖向基本模数的数列幅度为1M～36M。主要适用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件截面等尺寸。

(3)水平扩大模数数列的幅度:3M为3M～75M;6M为6M～96M;12M为12M～120M;15M为15M～120M;30M为30M～360M;60M为60M～360M,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M/5为～4M;M/2为10M。主要适用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。