房屋建筑学:剖面组合和室内处理

5.4.1 建筑剖面空间组合设计的原则

房屋建筑的空间组合除了考虑水平方向的功能关系以外,还必须同时考虑在垂直方向上的功能关系,在实际工作中,考虑房屋建筑剖面组合设计是与平面组合设计一起考虑的。例如平面中房间的分层安排和剖面中房屋层数的统盘考虑,大厅式平面中不同高度房间竖向组合的平、剖面关系,以及垂直交通联系部分楼梯间的位置和进深尺寸的确定等,都是需要平、剖面密切结合,同时考虑的。

房屋建筑剖面空间组合,主要是分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间在垂直方向上的组合和利用以及建筑剖面和结构、构造的关系等问题。剖面组合中应注意以下几个主要原则问题。

1.确定层数、分层安排各使用面积

影响房屋建筑层数的因素很多,主要有房屋建筑本身的使用要求,城市规划和节约用地的要求,建筑防火的要求以及技术、设备和经济方面的要求等。

房屋建筑的使用性质是确定建筑层数的重要因素,例如,幼儿园、托儿所等主要为儿童使用的房屋,为了使用安全,便于儿童和室外活动场地的联系,应以低层为宜。又如有大量人流集散的公共建筑,如剧院、体育馆等,从人流上下、使用方便、疏散安全以及结构经济等要求考虑,也应以1、2层低层建筑为宜。而对规模较大的旅馆、办公楼等则可考虑建多层或高层建筑。

从城市规划方面考虑,为了节约城市用地和改善城市面貌,常对建筑层数有一定要求,例如像上海这样的大城市,由于城市用地十分紧张,因此,规定住宅建筑的层数不宜低于5～6层,在条件许可情况下,应多建12层左右的居住性建筑。又如在城市的主要广场、沿街部分或商业、文化、交通等活动中心,从改善城市面貌考虑,常根据规划要求明确规定建筑的层数。此外,在城市航空港或机场附近的一定地区内,从飞机飞行安全考虑,对新建房屋的层数和总高也有一定的限制。

从防火角度考虑,根据建筑防火规范,不同耐火等级的建筑物,对建筑的层数都有一定的控制范围,例如,一、二级耐火等级的房屋层数不限,三级耐火等级的房屋层数要求不超过5层,四级的不超过2层。当一些电影院、剧院、会堂、食堂等建筑采用三级耐火等级时,由于活动人数多,建筑的层数也不应超过2层。医疗建筑的耐火等级如为三级,则其层数就不能超过3层等。

再有在确定建筑层数时,还应考虑建筑材料、结构体系、施工水平及设备、造价等技术、经济条件。技术经济条件对高层建筑特别重要,例如不具备材料、结构和施工条件,建造高层建筑就根本不可能,而没有电梯、高效能设备管道等,建造高层建筑也是不可能的。从经济方面来看,建筑层数与建筑造价也有一定关系。所以,确定建筑的层数,必须根据各方面因素和条件,综合地来进行考虑。

建筑层数确定后,就应根据功能要求,分层安排各层的使用面积。

在一幢建筑物中,哪些部分应放在楼上,哪些部分应放在楼下,应根据功能和使用要求以及空间组合的可能性来进行考虑。一般人流出入较多,对外联系密切以及室内有较重设备的房间,应放在底层;反之,人流出入较少、对外联系不多、要求安静隔离以及室内没有重设备的房间,则可放在楼上。例如在医院建筑中,一般总是把病人比较少的或行动比较方便的病科如五官科、口腔科等放在楼上,而不会把急诊或外科门诊设在房屋的顶层,因为这样使用不方便。又如在旅馆建筑中,一般总把公共活动用房间,如餐厅等,设在底层,而把客房设在上层。因为前者人流、货流出入较多,对外联系比较密切,后者则要求安静隔离。此外,安排垂直方向上的使用空间还要考虑各使用空间相互之间的关系,例如在医院建筑中,为了卫生隔离要求,手术室一般设在顶层尽端,而手术室与外科病房关系最密切,因此外科病房与手术室就应同一层布置。又如在超高层旅馆中,为了方便旅客、节约电梯,常在一定层间或在顶层设置餐厅和公共活动用房。当然在进行垂直方向上的功能布置时,还要考虑结构上组合的可能。

2.根据房屋建筑各部分高度,考虑剖面的空间组合

一幢建筑物通常有许多房间,它们的用途不同,面积有大有小,室内有高有低,设计的任务就是把这些房间组成一个使用方便、结构合理、内外体形简洁完美的整体。如果把高低不同的房间简单地按照使用要求或者功能分区而拼联起来,势必造成屋面和楼面高低错落过多、结构不合理的情况,而这样的建筑体形必然是复杂零乱的,因而也谈不上实用和美观。这样就出现了建筑结构和建筑体形要求简单与建筑物内部层高要求多样的矛盾,要解决这个矛盾,就必须进行内部空间的组织,以及调整房屋建筑各部分高度,使建筑物的各个部分在垂直方向上取得全面的谐调和统一。

5.4.2 建筑剖面空间组合设计的形式

(1)单层建筑的剖面组合。跨度较大、人流量大且对外联系密切的建筑,如体育馆、影剧院等,多采用单层。一些要求顶部采光或通风的建筑,如食堂、展览馆等,也常采用单层。根据各房间的高度及剖面形状不同,单层建筑的剖面组合形式主要有以下几种:

1)等高组合。单层建筑各房间的高度相同时,自然形成等高的剖面形式。当各房间所需高度相近时,通常为简化结构、构造及方便施工,可按主要房间所需高度来统一建筑物高度,从而形成等高的剖面形式。

2)不等高组合。当各房间所需高度相差较大时,为避免等高处理后造成浪费,可按各房间实际使用所需高度进行组合,形成不等高的剖面形式。

3)夹层组合。当各房间所需高度相差很大时,可将高度小的辅助房间毗连在高度大的主要房间周围,采用多层布置,形成夹层。例如体育馆中的比赛大厅和办公、休息等辅助房间的高度相差悬殊,通常结合大厅看台升起的剖面特点,在看台下面和大厅四周布置各种辅助房间,形成夹层,如图5.14所示。

图5.14 体育馆夹层组合

(2)多层和高层建筑的剖面组合。根据建筑物的使用要求、节约用地和城市规划等要求,民用建筑大多采用多层和高层。多层和高层建筑的剖面组合必须与平面组合结合进行。通常应尽量将同一层平面中所有房间的高度调整一致,采用统一的层高。对高度相差不大的房间,可按该层主要房间所需高度调整一致;高度相差较大的房间,应尽可能安排在不同的楼层上,各层之间采用不同的层高,若必须设在同一层而层高又难以调整到同一高度时,可采用不同的层高,局部作错层处理。对少量高度较大的房间,可将其布置在顶层,或附设于主体建筑的端部,也可单独设置用廊子与主体建筑连接。

图5.15为中学教学楼组合示例。其中普通教室、阅览室所需高度基本相同,厕所、贮藏室等辅助房间所需高度不大,将其调整到与主要房间相同的高度。办公用房与教学用房的高度相差稍大,考虑使用联系要求,两部分组合在同一层不同的平面位置上,各自采用所需的层高,通过踏步来解决两部分之间形成的层高差。合班教室只有一间,且空间高度较大,故将其附设于教学楼主体的一端。

图5.15 中学教学楼空间组合示例

(3)各层平面基本形成后,即可进行竖向空间的组合。多层和高层建筑的剖面组合形式主要有以下几种:

1)叠加组合。叠加组合是指每层内各房间的高度相同,只有一个层高,各层之间的层高可以相同,也可不同,各层的房间、纵横墙、楼梯、卫生间等上下对应叠加的一种组合形式,如图5.16所示。这种组合使用方便,结构处理简单,采用较多。

图5.16 叠加组合

在进行建筑剖面组合时,应根据各层平面之间的功能使用关系以及结构、设备等方面的要求,合理地安排各层平面的相对位置。

若建筑各层平面中上下对应的各部分之间功能相同,各层基本上是一个模式,即平面设计中的标准层平面,如住宅、旅馆、宿舍等建筑,可按层数将若干个标准层平面叠加即可;当建筑各层之间在功能上有内外关系时,如商店、食堂等建筑,经常使用的、人流量大的、对外联系密切的楼层应尽量安排在建筑物的底层或下面几层,不经常使用的、人流量小的以及供内部使用的楼层可安排在顶层或上面几层;对有一定使用顺序的建筑物。图5.17是错位叠加组合示例(影剧院)。

图5.17 某影剧院

2)错层组合。错层组合是指建筑同层平面中几部分的层高不同,使楼地面之间形成高差,或由于形变化,建筑物几部分之间的楼地面高低错开的一种组合方式。利用错层的手法可明显地划分楼层空间和功能分区,合理地组织室内空间,并使建筑较好地适应复杂的地形。采用错层组合时,应采取措施解决错层处的高差问题。通常有以下几种解决办法。

一是利用踏步来解决错层高差。当建筑各层平面内两部分之间的高差较小且层数不多时,可在走道上设少量踏步来连接不同标高的楼地面,如图5.18所示。(www.xing528.com)

图5.18 利用踏步来解决错层高差

二是利用楼梯来解决错层高差。当建筑各层平面内两部分之间的高差较大时,可利用楼梯来连接不同标高的楼地面。楼梯每个梯段的踏步数量需作详细的计算,必要时对楼梯的梯段数量进行调整,使楼梯的平台标高与错层楼地面标高一致,以便通过楼梯通向标高不同的楼地面,如图5.19所示。

图5.19 利用楼梯解决错层高差

三是利用室外台阶来解决错层高差。通常用于建造在坡地上的建筑物,如图5.20所示。

图5.20 用室外台阶来解决错层高差

3)跃层组合。跃层组合主要用于住宅建筑中,并成为住宅的一种类型。跃层组合的住宅,其走廊每隔1～2层设置一条,每个住户可有前后相通且带高差的一层,或是上下层相通的房间。同层的高差以踏步相接,上下层房间以住户内部的小楼梯相连。跃层住宅的特点是节约公共交通面积,各住户之间干扰少,而户内的小楼梯又增添了居住建筑的趣味,丰富了居住建筑的空间,但跃层组合往往使得结构布置和施工趋于复杂,平均每户的建筑面积较大,居住标准较高,如图5.21所示。

图5.21 跃层组合

5.4.3 建筑室内空间的处理

建筑空间处理,是在满足建筑功能要求的前提下,对空间进行一定的艺术处理,来满足人们精神上的追求。室内空间处理的手法多种多样,如空间的形状、大小与比例尺度,空间的联系与分隔划分等。

(1)空间的形状、大小与比例尺度。不同形状的室内空间,给人的感觉是不同的。在确定空间形状时,必须把建筑的使用功能和艺术要求结合起来考虑,要获得良好的空间艺术效果,必须认真处理空间的形状、尺度与比例。如一个纵向狭长的空间会自然产生强烈的导向感,能引导人流沿纵深方向前进;一个面积不大而高度较大的空间易形成严肃、庄重的感觉,如图5.8(a)所示;而一个面积大而高度低的空间则使人产生压抑、局促的感觉,如图5.8(b)所示。

在公共建筑的空间尺度处理中存在功能尺度和视觉尺度的问题,功能尺度是根据建筑使用功能要求确定的尺度,视觉尺度是为了满足人的视觉和心理要求而确定的尺度,在进行空间处理时,一般以功能尺度为准,对于有特殊要求的空间再做视觉尺度的处理。

(2)室内空间的围透划分。

1)室内空间分隔。现代建筑因为具备了新结构、新设备、新材料的物质条件,并且更加强调了人的行为活动,所以新的空间围合手法层出不穷,如采用博古架、落地罩、帷幕等进行空间分隔,如图5.22(a)所示;用家具设备进行空间分隔,如图5.22(b)所示;用地面、顶棚的升降进行空间分隔,如图5.22(c)所示。

图5.22 室内空间分隔

2)空间过渡。在进行空间围透划分时,还应注意空间的过渡处理,过渡空间是为了衬托主体空间,或对两个空间的联系起到承上启下的作用,加强空间层次感。如人们从外界进入建筑物内时,常经过门廊(雨篷)、前厅,它们位于室内外空间之间,起到空间过渡的作用。室内两个大体量空间之间,如果简单的相连接,会使人产生突然或单薄的感觉,但在两个大空间之间设置一个过渡空间,就可以加强空间的层次感和节奏感,如图5.23所示。

图5.23 空间过渡

(3)充分利用建筑物内部的空间。充分利用建筑物内部空间,实际上是在建筑占地面积和平面布置基本不变的情况下,起到了扩大使用面积、丰富室内空间艺术效果的作用,充分发挥房屋投资效益。

1)房间内空间利用。在人们室内活动和家具设备布置等必需的空间范围之外,可以充分利用房间内剩余部分的空间。如在住宅卧室中利用床铺上部的空间设置吊柜,如图5.24(a)、图5.24(c)所示;在书桌上方设置书架,如图5.24(b)所示;在厨房中设置搁板、壁龛和储物柜,如图5.24(d)所示;地方民居中阁楼空间的利用,如图5.25所示。

图5.24 房间内空间利用

图5.25 民居中阁楼空间的利用

2)走廊、门厅和楼梯间的空间利用。走廊、门厅的空间利用。走廊的高度一般和房间相同,由于走道一般较窄并主要用作交通,其净高可以比其他房间低。走廊上部空间可以作为设置通风、照明设备和铺设管线的空间;一些公共建筑的门厅和大厅,由于人流集散和空间处理的要求,当厅内净高较高时,也可以在厅内的部分空间设置夹层或走廊,如图5.26所示。

图5.26 走廊、门厅的空间利用

楼梯间的空间利用。楼梯间的底部和顶部通常都可以利用起来作为储藏空间,如图5.27所示。

图5.27 楼梯间的空间利用