(一)建筑物的功能分区
不同的建筑物有不同的功能要求。对建筑物的使用部分而言,它们相互间往往会因为使用性质的不同或使用要求的不同而需要根据其关系的疏密进行功能分区。在建筑设计时,设计人员一般会首先借助功能分析图,或者称之为气泡图来归纳、明确使用部分的这一功能分区。而建筑物的功能分区,首先是把使用性质相同或联系紧密的房间组合在一起,同时还要具体分析各个房间或各个分区之间的联系、分隔要求,以确定平面组合中各个房间的合适位置。例如一栋普通的中小学教学楼中,往往需要同时组织安排教室、实验室、教师办公室和卫生间等不同功能的空间。按照一般的教学模式,可以将它们划分为教学区、办公区和辅助用房三大部分。在教学区中,又可以进一步划分为普通教室、有特殊功能的教室和实验室几部分。有特殊功能的教室,按照具体项目要求,可以是会产生较大音响的音体教室、有特殊采光要求的美术教室、可以容纳多个班级同时上课的阶梯教室,或是需要特殊设备的多媒体教室、电脑房等。这样,就有必要根据诸如减少干扰、利用朝向、集中使用设备与管线等原则,再做细化的归类。例如音乐教室和体操房等有较大声响的教室可以集中安排在教学楼的一隅,以避免影响其他课程的教学及教师的日常工作;美术教室则应该集中安排在朝北的有良好天然采光条件的场所,以充分利用自然光线并避免眩光;出于线路安排及洁净方面的原因,电脑房、多媒体教室等教学用房可以和教师的多媒体课件制作用房等组合在一起。图2-34所示是学校教学楼的功能分析图及平面实例,从图中可以看出,它们的平面形状虽然各不相同,但遵循功能分区的原则是一致的。
图2-34 教学建筑使用功能分析组合示例(括号内标注为二层使用情况)
(a)教学楼功能分析;(b)学校校区平面功能组合;(c)教学楼平面实例一;(d)教学楼平面实例二1—普通教室;2—自然教室;3—合班教室;4—音乐教室;5—微型计算机室;6—健身房兼礼堂;7—体育器械室;8—科技活动室;9—学生阅览室;10—教师阅览室;11—书库;12—展览厅;13—准备室;14—乐器室;15—教师休息室;16—广播室;17—行政办公室;18—教师办公室;19—会议室;20—配电间;21—餐厅;22—备餐间;23—厨房;24—库房;25—厕所盥洗;26—门厅
(二)房间的主次、内外关系
1.主次关系
一幢建筑物根据它的功能特点,平面中各种房间相对而言必有主次之分。例如学校教学楼中,满足教学的教室、实验室等是主要的使用房间,其余的办公室、储藏室、厕所等是次要的使用房间;住宅建筑中,起居室、卧室是主要的使用房间,厨房、厕所、储藏室等是次要的使用房间;影剧院建筑中,观众厅是主要的使用房间,办公室、休息室、化妆室、道具室、厕所等是次要的使用房间。
平面组合时,要根据各个房间使用要求的主次关系,合理安排它们在平面中的位置,主要使用房间应考虑设置在朝向好,比较安静的地方,以取得较好的日照、采光、通风条件。
2.内外关系
有些建筑物主次关系不很明显,但内外关系比较突出,例如商店建筑的营业厅、餐饮建筑的餐厅,它们与外部人流联系较为紧密,应布置在靠近人流来往的地方或出入口处;而商店建筑的办公、库房以及餐饮建筑的操作间主要供内部工作人员使用,应布置在远离主要人流处,避免人流的交叉干扰。图2-35为餐馆功能流线分析图,图2-36为某餐馆平面图。
图2-35 餐馆功能流线分析图
(三)建筑物各部分的使用顺序和交通路线组织
建筑物中不同使用性质的房间或各个部分,在使用过程中通常有一定的顺序。例如,医院的门诊部从挂号、候诊、诊疗、划价到收费、取药的各个房间,车站建筑中的问讯、售票、候车、检票、进站上车、检票出站的各个空间,平面组合时要很好地考虑人流的前后顺序,尽量避免不必要的往返和交叉干扰,如图2-37所示。
由此可见,研究建筑物中各部分的使用顺序和交通路线的组织,实际上是研究流线的组织问题。所谓流线组织,在建筑设计中主要是指对于人流和物流的合理组织。其主要原则是保证使用的方便和安全。人流和物流进入建筑物,首先起始于建筑物的入口部分,因此建筑物的主要入口门厅和各个次要入口布置应该考虑迎向人流和物流的主要来源或有利于它们之间的分流。例如学校的图书馆大门应面对图书馆的使用者即师生的人流方向,而为了不使书库日常进出书籍时,车辆或运输行为堵塞人流出入口,应设置书库的专用通行车道及出入口,这样既避免了人流和物流的交叉,又为书库安排了一个避免过量光照的环境,还为在内部布置一个方便联系读者又易于连通书库的借阅台提供了良好的基础。
图2-36 餐馆平面图
在建筑物内部,各使用部分的分布应该尽量使得使用频率较高的房间靠近主要入口或交通枢纽布置。例如旅馆中的客房是使用最频繁的部分,应当能够做到很方便出入,这样也在相当程度上满足了紧急情况下人流疏散的要求。另外有许多类型的建筑物,对于流线的组织还有各自特别的需要。例如医院的门诊楼,出于卫生安全方面的需要,应该在安排各类科室时,注意防止病人或医患间的交叉感染。又如交通类的建筑物,其流线组织应当十分明确。图2-38所示为火车站流线示意及平面图。
(四)结构类型
建筑结构与材料是构成建筑物的物质基础,在很大程度上影响着建筑的平面组合。因此,平面组合在考虑满足使用功能要求的前提下,应选择经济合理的结构方案,并使平面组合与结构布置协调一致。
目前民用建筑常用的结构类型有三种:混合结构、框架结构和空间结构。一般中小型公共建筑如宿舍、中小学校、医院等多选择混合结构,高层公共建筑如宾馆、大型写字楼等多选择框架结构,大跨度空间如影剧院、体育馆多选择空间结构。
图2-37 医院流线示意及平面图
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图2-38 火车站流线示意及平面图
1.混合结构
混合结构适用于房间面积较小、层数不高(五六层以下)的建筑。根据受力不同有三种布置方式:横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重。当房间开间尺寸重复较多,且符合钢筋混凝土板经济跨度时,常采用横墙承重;当房间开间尺寸多样但进深尺寸较统一,且符合钢筋混凝土板的经济跨度时,可采用纵墙承重;当一部分房间的开间尺寸和另一部分房间的进深尺寸符合钢筋混凝土板的经济跨度时,可采用纵横墙承重。图2-39~图2-41为采用墙体承重的结构平面布置示意图。在砖混结构中,通常采用石、砖等墙体承重和钢筋混凝土梁板等水平构件构成的系统。由于墙体是主要的承重构件,因此需要有足够的断面尺寸,上下层承重墙的墙体对齐重合,以满足传递荷载的要求。房间的开间或进深基本统一,并符合钢筋混凝土板的经济跨度(非预应力板,通常为4m左右)。砖混结构的建筑在进行平面设计时,应尽量使平面规则、整齐,减少轴线参数,简化结构类型。由于砖混结构建筑自身的局限性,建筑空间的灵活性和可变性较差,而且结构构件所占的面积较多。
图2-39 横墙承重的结构布置
图240 纵墙承重的结构布置
图2-41 纵横墙承重的结构布置
2.框架结构
框架结构适用于房间的面积较大、层高较高、荷载较重或建筑物的层数较多的建筑,如开间和进深较大的商店、教学楼、图书馆之类的公共建筑,以及多高层住宅、旅馆等。框架结构是以钢筋混凝土或钢的梁、柱构成建筑的骨架,墙体只起分隔、围护的作用。此种结构形式强度高、自重轻,整体性和抗震性好;建筑平面布置灵活,可以获得较大的使用空间;门窗开置的大小、形状都较自由,但钢及水泥用量大,造价比混合结构高。
为保证建筑体型齐整,框架结构在进行平面组合设计时应尽量符合柱网尺寸的规格和模数以及梁的经济跨度的要求,通常柱网的经济尺寸为(6~8m)×(4~6m)。
3.空间结构
建筑的跨度与体量都较大、平面形状较复杂时,可采用各种形式的空间结构。例如,剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅等。空间结构具有跨度大(可达100m以上)、自重轻、平面灵活和建筑造型生动的特点,是一种科技含量较高的结构形式。常见的空间结构体系有各种形状的折板结构、壳体结构、网架结构以及悬索结构等,如图2-42所示。
图2-42 空间结构
(a)薄壳结构的演讲厅;(b)网架结构的体育馆;(c)悬索结构的航空港
上述各种结构布置方式的选用,都需要结合功能要求、材料情况、施工条件、空间处理等方面的具体条件,选择合适的结构形式。
(五)设备管线
民用建筑中的设备管线主要包括给水排水、采暖通风、空气调节以及电气照明、通信等所需的设备管线,它们都占有一定的空间。在进行平面组合时,除应考虑一定的设备位置,恰当地布置相应的房间外,对于设备管线比较多的房间,如住宅中的厨房、厕所,学校、办公楼中的厕所、盥洗间,旅馆中的客房卫生间、公共卫生间等,在满足使用要求的同时,应尽量将设备管线集中布置、上下对齐,以方便施工和节约管线。否则将会造成浪费,并影响施工和使用。
住宅、旅馆设计中常将卫生间成组布置,利用两个卫生间中间的竖井作为管道垂直方向布置的空间,管道井上下叠合,管线布置集中。
(六)建筑造型
建筑平面组合除受到使用功能、结构类型、设备管线的影响外,建筑造型在一定程度上也影响到平面组合。当然,造型本身是离不开功能要求的,它一般是内部空间的直接反映,但是不同建筑的外部特征和造型要求又会反过来影响平面布局及平面形状。一般说来,简洁、完整的建筑造型无论对缩短内部交通流线,还是对于节约用地,降低造价,简化结构等都是有利的。
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