第二节 住宅建筑设计原理
一、住宅设计的几个概念
住宅建筑应能提供不同的套型居住空间供各种不同户型的住户使用。
户型是根据住户家庭人口构成(如人口规模、代际数和家庭结构)的不同而划分的住户类型。
套型则是指为满足不同户型住户的生活居住需要而设计的不同类型的居住空间。
(一)家庭人口构成
不同的家庭人口构成形成不同的住户户型，而不同的住户户型则需要不同的住宅套型设计。进行住宅套型设计时，首先必须了解住户的家庭人口构成情况。家庭人口构成可从户人口规模、户代际数和家庭人口结构等三方面考量。
1．户人口规模
户人口规模指住户家庭人口的数量，对住宅套型的建筑面积指标和需布置的床位数具有决定意义。在具体时期和地区的住宅建设中，不同户人口规模在总户数中所占比例将影响不同住宅套型的修建比例。
2．户代际数
户代际数指住户家庭常住人口的代际数。随着社会发展，多代户家庭趋于分解。在住宅套型设计中，要使几代人能够各得其所、相对独立，又要使其相互联系、相互关照。
3，家庭人口结构
家庭人口结构指住户家庭成员的关系网络。由于性别、辈分、姻亲关系等不同，可分为单身户、夫妻户、核心户、主干户、联合户及其他户。核心户是指一对夫妻和其未婚子女所组成的家庭；主干户是指一对夫妻和其一对已婚子女所组成的家庭；联合户是指一对夫妻和其多对已婚子女所组成的家庭。
(二)套型与家庭生活模式
住户的家庭生活行为模式是影响住宅套型空间组合的主要因素。家庭生活行为模式可分为家务型、休养型、交际型、家庭职业型、文化型等。
(三)套型居住环境与生理
住宅套型作为一户居民家庭的居住空间环境，其空间形式必须满足人的生理活动需求，其空间的环境质量也必须符合人体生理上的需要。应当按照人的生理需要划分空间，同时保证良好的套型空间环境质量。
(四)套型居住环境与生理、心理健康
住宅套型作为一户居民家庭的居住空间环境，其空间形式必须满足人的生理活动需求，其空间的环境质量也必须符合人体生理上的需求。应当按照人的生理需要划分空间，同时保证良好的套型空间环境质量。居住空间环境对人的心理健康也是十分重要的。人对居住空间环境的共同心理需求可归纳为：安全感与心理健康、私密性与开放性、自主性与灵活性、意境与趣味、自然回归性等等。
现代住宅户内一般包括以下几个部分:居室(起居室、客厅、卧室、书房)、厨房、卫生间(盥洗、洗衣、卫生)、户内交通(前室、走道、户内楼梯)、储藏空间、健身空间、户外活动空间(庭院、阳台、露台)等。 二、住宅户内功能分区
功能分区主要指根据使用对象、使用性质及使用时间的不同而采取的住宅内部空间自 组织形式二以减少相互的于扰和影响。居住者的户内活动可概括地划分为公共性或私型 性、洁净或污浊、动态或静态,这些有不同内容、不同属性的活动,应在各自行为空间内 进行,使之互不干扰,达到生活上的舒适性和健康性。
一般来讲、居住者在家的公共性活动包括起居诸如会客、视听、团聚、进餐(包含备餐)、炊事以及家务、洗衣等活动。因此将起居厅、餐厅、厨房空间作为公共活动区;在家的私密性活动包括睡眠、休息、个人清洁卫生以及学习活动,于是将主次卧室、书房、卫生间作为私用活动区。为了活动的合理、方便将公共区设在住宅外部,私用区设在住宅内部,使公私分区明确,各得其所。
住宅内平面组织除了要求公私分区明确外,还应考虑它们之间联系的紧密性,要求平面布置紧凑,内部交通路线简洁。具体地说,人户处应设置一个小门厅,便于出入的人有存衣、换鞋、整容的地方,也使外人不能直接窥视户内的活动与布置,保证家庭的私密 性。厨房宜安排在入口附近,便于提着菜篮进入和拿着垃圾袋出外,减少对其他空间的污染。起居厅应紧靠小门厅,使对内对外的接待、团聚等公共性活动不致影响家人的内部活动。餐厅与厨房应连通,方便供餐与撤餐。餐厅还宜有直接对外的窗口,既能获得自然采光与通风,还能为进餐时提供视觉环境,有助于提高进餐气氛。公用卫生间应设在公共区与私用区之间,不应设在入口附近,不便家人使用。主次卧室宜集聚于一区,如有客人卧室,可设在公共区避免与家庭私密活动混杂。总之,居住空间应做到分区明确清晰,布置 合理紧凑,居住生活舒适。
三、住宅的空闹尺度及细部设计
住宅合理的功能空间面积取决于必要的设备、设施、家具布置所需面积、人体占有面 积、活动或操作所需面积,把它们综合进行合理组织,寻求一个符合居住行为的空间尺度。所以并不是功能空间越大越好,面积过大,并不能提高住宅的舒适度,既浪费资源 不利节能,也会失去家庭温馨的感觉。
住宅应有周到的室内细部处理,从室内材料的质感和色彩、从家具尺度到形式等都应深入设计。
四、住宅的日照、采光和通凤
保证住宅室内有充足的日照、良好的通风、明亮的采光是住宅设计的基本要求。阳光不但能提高室内的舒适度,而且具有杀菌消毒的卫生作用。满足规范规定的日照标准,是 衡量居住环境质量的一项重要指标。通风是减轻室内空气污染和防止疫病传染的主要透 径,要求卧室、起居厅应有与室外空间直接流通的自然通风,单朝向住宅应采取通风措 施,使室内新鲜空气与污浊的空气进行有效的交换。采光是保障人身安全与视力健康的重 要措施。 五、各种类型住宅特点
(一)低层住宅
包括独院式、联排式。
1．特点
（1)能适应面积较大、标准较高的住宅,也能适应面积较小、标准较低的住宅,由于 却有独用院子,而扩大了生活空间。一般在院子内可以进行绿化作为休息、乘凉、儿童游戏 、晾晒、饲养以及其他家务活动等。低层住宅平面组合较灵活,卫生条件好,干扰少，与其他类型住宅相比能创造更好的居住生活环境。
（2)建筑物自重轻,对建筑地基要求不高,一般地段均可建造。建筑结构简单,可因地制宜，就地取材,住户可以自己动手建造。
（3）占地面积大,道路、管网以及其他市政设施投资多。
2.低层住宅平面组合形式
（1)独院式
每幢住宅,不与其他建筑相连,有独立的院子,称为独院式住宅。独院式住宅的特点是：建筑四面临空,平面组合灵活,朝向、通风采光好;环境安静,干扰小,可根据不同 使用要求,组织生活和家务院子,使用便利。独院式住宅的缺点是:占地面积大, 体多,投资高。因此常用作高档住宅或别墅。
（2）双联式
独院式住宅为一个单元,将两个独院式单元拼联在一起,两户共用一面山墙,即为 。双联式住宅能使每户三向都有院子。建筑物三面临空,平面组合较灵活。朝向、采光好。较独院式住宅能节约一面山墙和一侧院子用地,减少市政投资,并可将两户厨房、卫生间组合在一起节约管道。
（3)联排式
独院式户型单元拼联增到三户以上,各户间至少能共用两面山墙时,即为联排式。 住宅特点为:除两侧尽端住户能有三向院子外,中间户都能有前后两向院子;建筑物有两面临空,能合理布置平面;通风采光较好,使用方便。
排式住宅的单元拼联不宜过多。否则建筑物过长,前后交通迂回,干扰较大,通风也有影响。如单元拼联过少,建筑物较短,对节约用地不利。一般建筑物的长以30m左右为宜。
联排式住宅根据建筑物与院子组合的不同,基本上可分为前后院、单向院和内院三种。
1)前后院。
排式住宅将住户单元左右拼联,一般能有前后两个院子。前院多作生活院,后院多作为家务院。
2)单向院。
联排式住宅中,由于用地、交通、规划、当地气候特点和单元的拼联方式等条件影响，有时会出现每户只有单向院的情况。每单元有两面或一面临空,用地较上述联排式住宅。后院为经济,并有一个院子可作为扩大生活活动用地,使用尚便利。
3)内院。
利用居住与辅助用房、进门与围墙,环绕院子布置即形成内院。内院一般面积较小, 能节约用地,可在有限空间内扩大生活活动用地。使用上较隐蔽、安静,并可视需要组织生活和家务院子。夏季内院日照时间短,较阴凉,能改善室内气温。冬季在北方还可起防风沙的作用。因此,在我国民间住宅中,有不少采用内院式组合如商合院、三合院或四合院。在国外也不乏这方面的处理例子。
内院联排式住宅的主要缺点是:由于墙面较多而增加造价。当为独户使用时,因受用地、标准和面积所限,内院→般较小,在使用和空间感觉上无外院宽敞开阔;如将内院扩大,则需有较大的建筑面积,非一般标准的低层住宅所能做到;如供多户使用,则内院的干扰大,一般较少采用。
(二)多层住宅
一般指4～6层的住宅。多层住宅以公共楼梯解决垂直交通,有时还需设置公共走道、解决水平交通。
1.特点
(1)用地较低层住宅省、造价比高层住宅经济。
(2)结构较高层简单。
(3)户型灵活、使用方便。
(4)房间采光通风好。
2.多层住宅的单元划分与组合
为了适应住宅建筑的大规模建设,简化和加快设计工作,统一结构、构造和方便施工,常将一栋住宅分为几个标准段,一般就把这种标准段叫做单元,以一种或数种单元拼接成长短不一、体形多样的组合体。这种方法称为单元设计法。
单元的划分可大可小,多层住宅一般以数户围绕一个垂直交通空间来划分单元,这样能保证各户有较好的使用条件,故成为常用的划分形式。
将若干单元组合拼接起来就形成一栋住宅,单元组合体应做到:
(1)满足建设规模及规划要求,组合体与建筑群布置密切相关,应按规划要求的层数、高度、体形等进行设计,并相应考虑对总建筑面积及户型等的要求。
(2)适应基地特点组合体应与基地的大小、形状、朝向、道路、出入口等地段环境相适应。
单元的组合拼接方式常见的有:
(1)平直组合：体形简洁、施工方便,但不宜组合过长。
(2)错位组合：适应地形、朝向、道路或规划的要求,但要注意外墙周长及用地的经济性。
(3)转角组合：按规划要求,要注意朝向。可用平直单元拼接,也可采用转角单元。
(4)多向组合：按规划要求,要注意朝向及用地的经济性。
3.多层住宅的设计要求
(1)户型恰当设计中应恰当的安排户型,应具有组成不同户型比的灵活性,满足居住者及市场销售的实际需要。可组成单一户型的单元,也可组成多户型的单元。
(2)使用方便平面功能合理,并能满足各户的日照、朝向、采光、通风、隔声、隔热、防寒等要求。
(3)交通便捷尽可能压缩户外公共交通面积,并避免公共交通对户内的干扰。各户进户人口的位置要便于组织户内平面。
(4)经济合理提高面积的使用率,充分利用空间。结构与构造方案合理,构件类型少。设备布置要注意管线集中,采用各种措施以节省用地。
(5)造型美观能满足城市规划的要求,立面新颖美观,造型丰富多样。
4.住宅辅助设施的设计
辅助设施如厨房、卫生间、垃圾道等,其布置的位置是否恰当不仅影响使用,且涉及管道配置而影响经济性,因而设计时必须注意以下问题:
(1)布置的位置要恰当为方便使用,卫生间最好能直接采光、通风,一般可将厨卫一朝向和采光较差的部位,还可利用它来隔绝户外噪声及视线对居室的干扰。
（2)面积要紧凑住宅平面布置应尽量把面积用于居室,不要把辅助部分设计的过大，也不要因辅助设施而花费过多的交通面积。
(3)设备管线要集中户与户之间的厨房、卫生间相邻布置较为有利,这样不仅上下水立管可公用,排气道等也可公用。
5.多层住宅常见平面类型及特点
面类型较多,基本类型有梯间式、走廊式(内廊和外廊)、点式、天井式、跃层式、复式。 六、特殊条件下的住宅设计
（一)严寒地区的住宅设计
在北方寒冷地区,住宅设计的一个主要矛盾,是建筑的防寒问题。建筑防寒,包含着 保温两个方面的因素,因为要使室内具有合乎卫生标准的室温,就必须进行采暖, 使建筑的热损耗能取得经济合理的效果,并不单纯是建筑围护结构的热工学问题, 设计方案是否充分考虑防寒的功能,起很大的作用。下面从建筑设计的角度,来分析采暖、保温和设计之间的相互联系与制约的关系。
1．采暖方式对住宅设计的影响
我国北方,冬季采暖主要有两种方式:即集中采暖和局部采暖。
集中采暖是由热站集中供热,服务于一组建筑物、一个街坊以至更大的范围,这是目前发展方向。一般情况是一栋或数栋建筑物设置一个锅炉房,用管道向各户输送热水（或蒸气) ,经室内的散热器发出热量,以达到采暖的目的。在北方严寒地区,由于冬季采暖很长,节约采暖的燃料消耗就十分重要。
建筑面积相等的建筑物,由于建筑的长度与栋深的比例不同,外墙周长的差别很大。而建筑的外墙长度,不但影响住宅建设的人力与材料的消耗量,并且直接影响采暖的经济性。建筑层高一定时,外墙长度与散热面积成正比,外墙长度大,散热面积就多,采暖 的燃料就多。因此,在气候寒冷的北方,尽量减少每户所占的外墙长度,既有利于节约住宅建设的投资,节约城市的建设用地,而且对采暖的经济性也具有重要的意义。
在设计标准和设计条件相同的情况下,要减少建筑的外墙长度,只有加大栋深。
从设计来看集中采暖方式,对住宅的平面空间组合方式并无直接的影响。但设计时需考虑采暖设备与室内家具布置的关系,因为采暖设备需要占有室内的一定有效空间,如考虑不当,就会影响家具布置,不能充分地利用空间。
2.住宅设计中的保温问题
(1)住宅平面空间组合方式对保温的影响;
(2)墙体保温材料。
3．寒冷地区的住宅朝向与形式
(二)炎热地区的住宅设计
1．.炎热地区住宅的设计特点
我国的炎热地区主要包括东南沿海、长江流域及云贵地区。
气候特征:
(1)气温高、持续时间长。
(2)太阳辐射强度大。
(3)相对温度和年降雨量大。
(4)季候风较多。夏季主导风多为南或东南向。
2.炎热地区住宅建筑处理与平面组合
炎热地区住宅建筑设计朝向的选择,十分重要,必须注意:减少东西向阳光对建筑物的照射;并能有夏季主导风入室内。
(1)遮阳隔热
1)遮阳。外界温度影响室内的主要途径之一,就是通过窗户将热传入室内。其中又 以阳光直接照入室内的辐射热最大。
遮阳按照不同使用要求,基本上可分为:
α.水平式遮阳能遮挡高度角较大,从窗户上方照射下来的阳光。适用于南向窗户 和北回归线以南低纬度区的北向窗户。
b.垂直式遮阳能适应高度角较小,从窗户两侧斜射过来的阳光。适用于东北、西 北或北回归线以南低纬度地区的北向窗户。
c.综合式遮阳为水平和垂直式遮阳的综合。能遮挡高度角中等,从窗户上方和 侧斜射下来的阳光,遮阳效果较为均匀。适用于南、东南和西南向附近的窗户以及北回归 线以南低纬度地区的北向窗户。
d.挡板式遮阳能遮挡高度角较小,从窗户正面照射来的阳光。适用于东西向窗户。 遮阳按照材料构造的不同,还可分为固定式、活动式和简易式等。其中以活动式遮阳 使用效果较好,能随阳光照射调整遮阳方向。
2)隔热。外界温度影响室内的另一途径,就是通过外围护结构(墙体和屋顶) ,将热 传入室内。通常有如下隔热措施:
a.减少东西向墙采取南北向长,东西向短的建筑单元,可减少东西向阳光对墙体 的辐射热影响。但此种处理建筑栋深浅、用地多、不经济。如加大建筑栋深,虽可节约用 地,但东西墙面多,对减少阳光辐射热不利。为此,可用增加单元拼联或在不影响防火和 交通需要情况下,缩小东西山墙间距,以减少阳光辐射热影响。
b.提高墙体和屋顶的隔热性能采用热工性能较好的材料做成实体层隔热外墙和屋 顶;或采用孔内垫隔热材料的预制空心砌块与大板墙;有空气间层的通风空心墙与通风间 层隔热屋顶,均可收到一定隔热效果。此外,在外墙与屋顶的外表面层,用白或浅色材 料,增强对太阳辐射热的反射。
c:利用绿化隔热降温在建筑物周围进行绿化,可以降低建筑物周围环境温度,起 隔热、遮阳作用。
(2)自然通风
炎热地区住宅建筑设计,应考虑有良好的自然通风,尤其湿热地区,对自然通风较之 遮阳隔热更为重要。
1)组织室内穿堂风
要取得良好的通风效果,必须组织穿堂风使风能顺畅的流经全室。这就要求房间既有 进风口,又有出风口,其位置最好在房间中部相互对正,使风人室后能流经人体活动和休 息的地方。
α.利用前后居室的间墙上设窗或门洞;
b.利用厨房、卫生间作出风口;
c.利用公共走廊、楼梯间作出风口;
d.利用天井作出风口。
2)建筑构件导风
一些建筑构件如窗扇、阳台、外廊、遮阳板、窗楣等,应采取措施起导风作用。
3)建筑群的通风
除了室内的通风组织外,住宅的通风还应注意建筑群的体型和空间排列对通风的影响。
七、工业化住宅设计
工业化就是采用现代化的科学技术手段,以集中的、先进的大工业生产方式代替过去分散的、落后的手工业生产方式。它的主要标志是建筑设计标准化,构件生产工厂化，施工机械化和组织管理科学化。
（一)工业化住宅设计的一般问题
1．工业化住宅方案的设计方法
几十年来国内外在工业化住宅的设计方法上曾积累了不少经验,方法很多,但都是利用模数、参数的基本方法,进行空间组合。大致可归纳为以下三类。
（1）模数网格法
绘出扩大模数的平面网格,在网格上作方案,要使结构构件墙和柱等都在模数线上。 这样作出的方案可保证建筑各部分构件符合模数,并且能相互配合协调。模数网格尺寸, 据构件的尺寸系列和房间面积来决定。
（2)定建筑参数,用基本块组合的方法
选定建筑平面参数(开间和进深)。再以每一基本的开间×进深面积,即四面墙之间或四根柱之间的面积为"基本块"。设计居室和辅助面积等几种基本块,用基本块组合成户;然后把户加上公共交通部分组成各种体一型的房屋。
1)建筑参数的选择
a.按照国家标准统一模数制的规定；
b.适合国家规定的面积标准;
c.满足功能使用要求;
d.考虑各参数间尺寸组合的灵活性;
e.以住宅为主,尽可能考虑其他大量建造的建筑如宿舍、旅馆、医院、学校等通用 能性;
f．考虑技术经济效果。对于大小开间、大小柱网的不同参数方案,要经过结构计算 柑料、人工综合的技术经济比较。还要考虑用地的经济性;
g.根据当地制造、加工、运输和吊装等具体条件,充分利用现有加工厂和设备。
2）基本块的设计
用一定的参数设计基本块时,要满足大、中、小居室的面积和布置家具的要求;尽量统一厨房卫生间的尺寸做法;确定楼梯、过厅的做法和尺寸。每一基本块可以是一个房间或再分为几个空间。
3)单元和组合体
同样种类的基本块,可以组成多种单元和组合体。
(3)模数构件法
设计时直接考虑模数构件的规格尺寸。在有些国家中,有许多专业化的建筑构配件和 制品的厂商。他们的产品都是按照一定的模数尺寸系列生产的。设计人可以查阅产品 ,选用这些模数构件进行设计,而不用经过模数网格设计。
多样化与规格化
2.多样化与规格化
多样化与规格化的问题是工业化住宅建筑方案设计中的基本矛盾。工业化住宅与一般住宅一样,必须满足住宅在个体与规划方面多种多样的要求,主要是户型多样化、立面多 样化与体型的多样化。但是,多样化的设计,只有建立在规格化的基础上,才能用工业化 的生产方式加以实现。前述利用模数网格、模数构件和基本块组合的方法是在工业化住宅 方案设计中,为解决多样化与规格化矛盾的基本方法。此外,在具体处理中,还有下面一 些常用的手法:
(1)户型多样化
每一套住宅设计,一般由几个标准单元组成,其中包括多种户型。为了在规格不多的 前提下增加户型,可采用以下做法:
1)利用建筑的特殊部位改变户型
a.利用房屋尽端山墙的做法和规格一般不同于内墙,而且可以开窗。因此可在房 屋尽端处变化平面,以增加户型。一般常用以增加小房间和小户型。
b.利用首层的朝南入口
2)改变门的位置
3)利用灵活隔断,灵活壁柜盒子
在楼梯间、厨房和卫生间位置不变的前提下,利用灵活隔断和灵活的壁柜盒子等使户 内房间分隔多样化,以满足不同家庭人口组成的需要。大开间横墙承重的住宅和框架结构的住宅都常用这种手法。
(2)体型多样化
在个体建筑设计中,要考虑建筑群体型的多样化,利用少数的几种单元,组合成不同 体型的房屋。一般有两种组合方法。
1)先设计若干个有楼、电梯的定型单元。每个单元的长短和所包括的户型各不相同, 但基本构件的规格都是一样的。组合后的体型丰富多样,再配上独立单元式和不同层数变 化,供规划中选用。
2)以户为定型单元,然后用交通部分联系起来组成各种体型的房屋。
(3)立面多样化
工业化住宅的体型虽然可作多种组合变化,但因受构件规格少的限制,门窗布置又大都匀称一致,变化较少。因此,在满足工业化施工工艺要求的前提下,应该进行必要的艺 术加工而且应该在新的条件下,利用新材料、新技术,努力创造出崭新的现代化的建筑风 格。处理手法如下:
1)利用群体空间的变化
在群体布置中,利用空间变化,结合绿化措施来丰富周围的环境空间。
2)利用阳台等的阴影效果
利用阳台或凸出楼梯间等的阴影效果,可改善体型的单调感。
3)利用结构构件
可以将梁、板等结构构件凸出墙面而做成线脚,把立面划分成水平的、垂直的或形成 网格及边框,而不增加构件规格。
4)利用色彩和材料
山墙与外纵墙用不同的色彩,可加强建筑的体积感,使房屋显得挺拔。楼梯间外墙与 其他外墙色彩不同,可加强房屋立面的垂直分割;在国外的工业化住宅设计中,有时采用几块不同的色彩处理墙面,可使立面生动活泼,富有变化。将深色外墙板的缝涂以浅色, 出墙板划分的效果。在阳台、入口等重点部位,将一些小配件作醒目的颜色,或采用不同的饰面材料,能起重点装饰的作用。
5)利用建筑小品
入口、门廊和花台等建筑小品可利用几种小构件组合,做成多种形式。这些小品有时 在主体建筑完工后再作,不影响房屋基本构件的规格和快速施工。
（二)几种工业化住宅类型特征
1．装配式大板体系
这是我国由南到北,由多层到高层,使用得较多,也较成熟的建筑体系,其特征为：
(1)单位面积建筑物自重轻,南方可达到700kg/ m2时,北方可达到1000kg/m2 (砖混住 筑为1500kg/m2) ;
(2)现场湿作业少,工期短,施工不受季节限制;
(3)抗震性能好;
(4)套内房间布置的灵活性较差;
（5)热工性能实际使用时与实验室数据不太一致,隔热、保温均次于0.24m厚砖墙, 原能为业主彻底接受的主要原因。
2．大模板工业化现浇体系
(1)单位自重较砖混轻,为900～1100kg/m2 ;
(2)内墙现浇,外墙砌砖或挂板,整体性能好,利于抗震;
(3)工效、工期优于砖混;
(4)水泥用量大,钢模摊销量大。
3.砌块建筑体系
（1)单位自重略低于砖混, 1200～1300kg/m2 ,
(2)利用工业废料,如炉碴、粉煤灰等;
(3)生产工艺简单,造价较低;
(4)砌块的物理、化学性能的稳定和可靠程度从20世纪50年代至今还是个科研课题；
(5)施工时构造措施多,较费事。
4.框架轻板
(1)自重最轻, 400～600kg/m2;
(2)内部空间灵活;
(3) "轻板"还有一系列材质和构造问题有待完善;
(4)板材的商品化问题有待解决。