第一章建筑设计基础理论
考试大纲总体要求为:应试者应具有建筑学领域有关学课理论概念和基本知识,以及相关专业理论的基本概念和基本知识,具有中小型建筑工程设计的实践能力。熟悉建筑设计的基础理论,掌握低、多层住宅、宿舍及一般中小型公共建筑的环境关系、功能分区、流线组织、空间组合、内外交通、朝向、采光、日照、通风、热工、防火、节能、抗震、结构选型及其他设计要点,以及建筑指标和有关法律、法规、规范、标准,并具有设计构思和实践能力。能对试题作出符合要求及有关法律、规范规定的解答。
本章内容是按照考试大纲“建筑设计(知识)”的第一、第四两部分的要求编写的。第一部分包括公共建筑设计原理与构图原理,住宅设计原理、规范及评价标准,民用建筑等级划分及各阶段设计深度要求以及建筑设计新概念等小节。第二部分包括民用建筑设计通则,各类型民用建筑设计规范,无障碍设计规范和民用建筑设计防火规范等小节。本章涉及的教科书均采用最新版本,规范、标准均按照现行的版本。
第一节公共建筑设计原理
各种类型公共建筑的设计都立足于处理好功能要求、艺术形象和技术条件这三者的关系。其中,物质功能和审美要求的满足是设计的目的,而技术条件则是达到目的的手段。
功能是建筑设计的根本目的,建筑功能涉及到建筑的空间构成、功能分区、人流组织与疏散以及空间的量度、形状和物理环境(量、形、质)等问题。其中空间组织是问题的关键,空间组织是靠合理的动线(人流、物流、货流、设备流)来保证的。
一、公共建筑的单一空间设计
功能是建筑设计的根本目的,所以功能对于单一空间的量、形、质就有相关的规定性:
量——合适的大小(面积)、容量(体积);
形——合理的形状
质——反映空间品质的采光、通风、日照等条件。
一个空间要有合适的量、形,在此基础上要有合理的门窗设计,包括位置、数量、形状、开启方式、高度等,门窗设计是决定空间品质的基本因素,同样是建筑功能问题的重要方面,应在设计中综合考虑,统筹解决。
二、公共建筑的空间构成
各种公共建筑的使用性质和类型尽管不同,都可以分成主要使用部分、次要使用部分(或称辅助部分)和交通联系部分三大部分。设计中应首先抓住这三大部分的关系进行排列和组合,逐一解决各种矛盾问题以求得功能关系的合理与完善。在这三部分的构成关系中,交通联系空间的配置往往起关键作用。
1.主要空间(主要使用部分)
所占的面积比较大者;
面宽较长;
高度较高;
体量较大;
造型特异。
2.次要空间(次要使用部分、辅助部分)
相对于主空间,在面积大小、高度、面宽、长短、体量及造型方面逊于主空间。
3.交通联系空间
在空间特质上属于联系、协调、服务等地位的空间。
设计中应首先进行逻辑分析,把所有的构成空间进行概括总结,确定主要空间、次要空间和交通联系空间,根据活动行为的展开抓住交通联系空间这一根本,主要空间、次要空间就成了随后的一系列排列和组合,在进行组合过程中逐一解决各种矛盾问题以求得功能关系的合理与完善。
正是由于交通联系空间的形式灵活多变,才出现丰富多彩的建筑形式也反映了建筑师的设计个性和思想,交通联系空间直接决定着建筑的未来使用的高效和管理的灵活,也就成了建筑方案的关键。
交通联系部分一般可分为:水平交通、垂直交通和枢纽交通三种基本空间形式。
1.水平交通空间
应直截了当,防曲折多变,与各部分空间有密切联系,宜有较好的采光和照明。例如走道。注意当走道兼其他功能时,应注意功能的叠加,如医院门诊部的过道,可兼供候诊之用。某些展览陈列性质建筑的过道,观众可边看边走。走道的宽度是由基本使用功能和防火疏散决定的。
2,垂直交通空间
位置与数量依功能需要和消防要求而定,应靠近交通枢纽,布置均匀并有主次,与使用人流数量相适应。主要包括:楼梯、电梯、自动扶梯、坡道四种主要方式。
(1)楼梯
楼梯是公共建筑中常用的垂直交通联系手段。楼梯的位置和数量应根据功能要求和防火规定,安排在各层的过厅、门厅等交通枢纽或靠近交通枢纽的部位。
楼梯可分为如下几种:
1)直炮楼梯;
2)双跑楼梯;
3)三跑楼梯;
4)旋转楼梯。
在公共建筑设计中,基于防火疏散的需要,至少需设置两部楼梯(出规范有特殊要求)。旋转楼梯不能作为疏散楼梯。
(2)电梯
当公共建筑层数较多或某些建筑虽然层数不多但因有特殊需要(如医院),除布置一般楼梯外,还应布置电梯以解决垂直交通问题。
(3)自动扶梯
自动扶梯因具备连续不断地乘载大量人流性能,因而适用于具有这种人流特点的大型公共建筑,如大型商场等。
自动扶梯在建筑中可以单独布置成为上行或下行的,也可布置成为上下行并列的。一般自动扶梯的坡度较为平缓,通常300左右。
(4)坡道
有的公共建筑常用坡道解决垂直交通问题,常应用在交通类建筑和医疗类建筑中。
坡道的坡度一般为8%~15%,人流比较集中的需要平缓一些,常为10%~12%。此外,坡道设计还要考虑防滑设计,因为坡道所占面积通常为楼梯4倍,一般室内较少采用。
3.交通枢纽空间
在公共建筑设计中,考虑到人流的集散、方向的转换、空间的过渡以及与过道、楼梯等空间的衔接,需要安排门厅、过厅等形式的空间,起到交通枢纽与空间过渡的作用。
门厅出入口部分的设计,主要依据两方面的要求:一是使用方面的要求,二是空间处理方面的要求。
公共建筑是由无数个体空间构成的,这些空间经过设计应使用方便。空间得体、结构合理、装修适当,经济有效。完善的使用功能和高品位的空间意境的创造是公共建筑设计的宗旨。
三、公共建筑的功能分区
任何建筑物是由若干不同使用功能的空间组成的,功能分区意味着对这些不同的使用空间的整合与概括,功能分区的概念是,将空间按不同功能要求进行分类,并根据它们之间联系的密切程度加以组合、划分;
功能分区的原则是:
分区明确、联系方便,并按主、次,内、外,闹、静关系合理安排,使其各得其所;同时还要根据实际使用要求,按人流活动的顺序关系安排位置。
空间组合、划分时要以主要空间为核心,次要空间的安排要有利于主要空间功能的发挥;对外联系的空间要靠近交通枢纽,内部使用的空间要相对隐蔽;空间的联系与隔离要在深入分析的基础上恰当处理。
四、公共建筑的空间组合
公共建筑中,常可按其空间的使用部分、辅助部分及交通联系部分的不同组合方式:大体归纳为五种基本类型。
(一)以通道等交通空间联系使用空间的组合
使用空间和交通联系空间明确分开,这样就可以保证各使用空间的安静和不受干扰。
(二)以套穿的方法将主要空间按一定序列的组合
这种空间多要求有一定的连续性,适用于博物馆、展览馆、商业中心等。包括串联、放射、串联兼走道、放射兼串联、综合性的组合形式。
五、公共建筑的人流疏散
人流疏散分正常与紧急两种情况;正常疏散又可分为连续的(如商店)、集中的(如剧场)和兼有的(如展览馆)。而紧急疏散都是集中的。
公共建筑的人流疏散要求通畅,要考虑枢纽处的缓冲地带的设置,必要时可适当分散,以防过度的拥挤。连续性的活动宜将出口与人口分开设置。要按防火规范充分考虑疏散时间,计算通行能力。
六、公共建筑的技术问题
建筑空间和体形的构成要以一定的工程技术条件作为手段。建筑的空间要求和建筑技术的发展是相互促进的。选择技术形式时要满足功能要求,符合经济原则。
(一)公共建筑与结构技术
公共建筑常用的三种结构形式:墙承重结构、框架结构、空间结构。
1.墙承重结构
常为砖砌墙体、钢筋混凝土梁板体系,梁板跨度不大,承重墙平面呈矩形网格布置,适用于房间不大,层数不多的建筑(如学校、办公楼、医院)。结构特点:内墙和外墙起到分隔建筑空间和支撑上部结构重量的双重作用。
其承重墙要尽量均匀、交圈,上下层对齐,洞口大小有限,墙体高厚比要合理,大房间在上,小房间在下。
2.框架结构
承重与非承重构件分工明确,空间处理灵活,适用于高层或空间组合复杂的建筑。
3.空间结构(大跨度结构)
充分发挥材料性能,提供中间无柱的巨大空间,满足特殊的使用要求。
经常使用的有拱形、空间网架、悬索结构、空间薄壁、充气薄膜等。
实例:法国巴黎工业展览馆、意大利罗马奥运会体育馆。
现代大跨度结构与古代的拱或穹隆相比具有极大优越性,主要表现如下:
(1)跨度大;
(2)矢高小;
(3)厚度薄,自重轻;
(4)平面形式多样。
(二)公共建筑与设备
公共建筑中的建筑设备主要包括采暖通风、空气调节以及电器照明等。
考虑要点:恰当安排设备用房,解决好建筑、结构与设备上的各种矛盾,注意减噪、防火、隔热。结合设备课程,了解采暖、空调、照明各种系统的选型原则和适用范围。
1.采暖系统
常用的有热水采暖系统与蒸汽采暖系统两种。热水采暖系统,散热器的表面温度不甚高,因此给人以舒适感。再加之热水的热惰性大,冷却又较慢,室温容易保持均匀稳定,没有暴热暴冷的现象。所以这种采暖方式适用于医院、幼儿园或旅馆等类公共建筑。蒸汽采暖系统,散热器的表面温度比热水系统为高,有热得快,冷却也快的特点,常适用于短时间采暖或间歇性采暖的公共建筑,如学校,影剧院、会堂等。
近年来,我国采暖技术也在不断地发展,新的采暖方式有地板辐射采暖、带形辐射板采暖以及热风器采暖等。
2.空调系统
在现代公共建筑中,常要求装设空调设备,以便调整室内温度、湿度、风速与洁净度,从而可以保证室内有良好的空气环境和适宜的温度。
空调系统常用的有如下三种方式:集中式空调系统:这种空调系统具有服务面大、设备固定、机房集中、管理方便以及风速较低和容易消除噪声等优点。但是,这种系统也存在着不少弱点,如:空调机房大、风道比较粗等,尤其需要较高的层高,这一点对高层建筑甚为不利。且在同一系统中,不能完全满足各个空调房间的局部要求,即风量不易调整使用,致使运行费用过大。基于这些缺点的存在,不适用于风量小、服务面复杂、建筑空间分割较小的公共建筑,如宾馆之类的公共建筑。常适用于风量大而集中的大空间公共建筑,如剧院、体育馆等。为了克服集中式空调系统的缺点,对于某些大型公共建筑来说,往往采取分成几个空调系统进行运转。如高层公寓或其他高层公共建筑,可以分层设置系统;大空间的公共建筑,可以分成几个区域设置分段系统等。
风机盘管系统:是由风机和盘管组合而成的空调设备,也称风机一盘管机组。它的优点是:各个单独空间可自行调整室温,不用时也可局部关闭风机等。因此适用于空间组成复杂、灵活调节室温的公共建筑,例如高级宾馆、精密试验室等。盘管风机的形式,主要有立式和卧式两种。通常将立式风机明装在窗台下面,而卧式风机可暗装在靠近房间走廊的吊顶内。
3.给排水系统
自室外给水管网取水,靠水压的作用经配水管网以各种方式将水分配给室内各用水点,要求有水压、水质、水量的保证。
室内给水系统按用途可分:生活饮用水给水管道、生产给水管道和消防给水管道。
将室内各种设备排出的污水分别汇集起来,直接或经过局部处理后排入室内污水管道就构成了建筑的排水系统。
4.电气系统
为满足生活或工作用电而安装的与建筑物本体结合在一起的各类电器设备构成建筑的电气系统。主要有电器配电系统、动力设备系统、照明系统、防雷和接地装置、弱电系统。
七、公共建筑与经济
公共建筑的经济问题,涉及的范围是多方面的,如总体规划、单体设计、施工方法及维修管理等。
应当把一定的建筑标准作为考虑建筑经济问题的基础,设计要符合国家规定的建筑标准,避免铺张浪费,也不可片面追求低标准而降低建筑质量。
要注意节约建筑面积和体积,计算和控制建筑的有效面积系数、使用面积系数、结构面积系数和体积系数等指标,节约用地,降低造价,以期获得较好的经济效益。评价一个建筑设计是否经济,固然可以从多方面考虑,其中涉及建筑用地、建筑面积、建筑体积、建筑材料、结构形式、装修构造以及设备标准、维修管理等方面问题。但是在进行建筑设计时,应在满足功能使用与体形处理的要求下,节约建筑面积和体积应是一个比较突出的问题。
例:
1.一般自动扶梯的坡度较为平缓,通常(A)左右
A300B200C400D450
2.在进行以大空间为主的公共建筑设计中,下列何者不属于要抓的主要矛盾(D)
A人流疏散;B大空间与辅助空间的关系;
C大空间的结构造型;D大空间的室内装修
第二节住宅设计原理、规范与评价标准
住宅,就是供人们居住并具备可供人们生活起居的功能和设施的房子。住宅是人工建造而不是自然形成的。
住宅的功能分析要从家庭生活"行为单元"的分析入手,住宅的组成规律就是由行为单元组成室,由室组成户。根据家庭生活行为单元的不同,可以将户分为居住、辅助、交通、其他四大部分。住宅建筑的空间具体包括:起居空间、卧室、厨房、卫生间、户内交通空间、储藏空间、户外活动空间(庭院、阳台、露台)等几部分。住宅的建造与建筑材料、结构、施工技术、设备条件密切相关。随着结构形式和居住观念的变化,住宅建筑空间的组合、造型也更为多样、灵活。
因此,设计人员应首先研究家庭结构、生活方式和习惯以及地方特点,然后通过多种多样的空间组合方式设计出满足不同生活要求的住宅。
一、住宅建筑户内空间的组织
一套住宅供一个家庭使用,应作为一个整体来考虑。不同的经济条件、家庭状况、生活条件,生活习惯、地理环境和气候条件等,均会对户内各组成部分之间及其内部的组织和设计产生影响。
房间的组合方式:户内各部分的组合要按照使用功能要求来确定位置和相互间的联系。其组合方式有三种:
(1)通过户内过道(或户内楼梯)来联系;户内各房间均可独立。使用上互不干扰,但过道窄长使空间的利用率不高。
(2)通过房间的相套来联系。利用房间内的活动室兼作交通联系之用,可以节约单纯作为过道使用的面积。相应地扩大房间的面积,但穿行的干扰有时会带来不便。
(3)通过门厅来联系。避免了前两种的缺点。
二、住宅建筑的设计要点
(1)以当地的城市规划和建设条件、居住对象的生活要求及家庭结构情况作为设计依据,并要符合有关套型、套型比、建筑面积标准及设备标准的要求和设计规范。
(2)房间的平面组合关系要合理紧凑,避免卧室间的穿套。主要居室应有良好的朝向和日照。
(3)住宅应有良好的自然通风。温暖及炎热地区都应考虑有穿堂风。
(4)住宅设计既要多样化,又要做到标准化和通用化,以利于不断提高建筑工业化和施工机械化的水平。
认真考虑细部处理,如人口信箱、电表、垃圾道位置,阳台晒衣、花盆放置,厨房设施安排及空间利用等,以满足居民的各种生活需要。
三、我国现行住宅层数划分的规定
低层1—3层
多层4-6层
中高层7-9层(应设电梯)
高层10-30层(执行《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版))
四、套内各功能空间设计
(一)每套必须独门独户,并应有卧室、厨房、卫生间等基本空间。住宅套型分为一至四类,其使用面积分别不小于34、45、56、68m2。
(二)卧室之间不应穿越,卧室应有直接采光和自然通风。平面形状应尽可能选择有利于床位布置的尺寸,门窗位置要考虑对家具布置的影响。双人卧室不小于10m2,单人卧室不小于6m2,兼起居的卧室不小于12m2。
(三)起居室应有直接采光和自然通风,面积不应小于12m2。起居室内的门洞布置应综合考虑使用功能要求,减少直接开向起居室的门的数量。起居室内布置家具的墙面直线长度应大于3m。无直接采光的厅,其使用面积不应大于10m2。
(四)厨房
1.厨房面积不小于4-5m2;
2.厨房应有直接采光、自然通风;
3.应妥善安排洗、切、烧功能,设备布置要符合操作流程,操作面净长不应小于2.1m;
4.厨房净宽,单面布置设备时不小于1.5m,双面布置设备时两排设备净距不小于0.9m。
(五)卫生间
1.每套住宅应设卫生间,并至少配置三件卫生洁具,其使用面积不小于3.0m2。
2.无前室的卫生间的门不应直接开向起居室或厨房。
3.卫生间不应直接布置在下层住户的卧室、起居室和厨房上层;并均应有防水、隔声和便于检修的措施。
4.套内应设洗衣机位置。
(六)层高和室内净高
1.普通住宅层高不宜高于2.8m
2.卧室、起居室净高不应低于2.4m,其局部(不超过1/3使用面积)净高不应低于2.1m,利用坡顶空间作卧室、起居室时,其一半面积室内净高不应低于2.1m。
3.厨房、卫生间室内净高不应低于2.2m;内排水横管下表面与楼、地面净距不得低于1.9m,且不得影响门窗扇开启。
(七)阳台
1.每套住宅应设阳台或平台。
2.阳台栏杆设计应防止儿童攀登,栏杆的垂直杆件净距不应大于0.11m;放置花盆处必须采取防坠落措施。
3.低层、多层住宅的阳台栏杆净高不应低于1.05m,中高层、高层住宅的阳台栏杆净高不应低于1.1m。中高层、高层及寒冷、严寒地区住宅的阳台宜采用实体栏板。
4.阳台应设置晾、晒衣物的设施;顶层阳台应设雨罩。各套住宅之间毗连的阳台应设分户隔板。
5.阳台、雨罩应做有组织排水;雨罩应做防水,阳台宜做防水。
(八)套内走道、楼梯及贮藏空间
1.入口过道净宽不宜小于1.2m;通往卧室、起居室的过道净宽不应小于lm;通往厨房、卫生间、贮藏室的过道净宽不应小于0.9m。过道拐弯处的尺寸应便于搬运家具。
2.吊柜净高不应小于0.4m;壁柜净深不宜小于0.5m。
3.套内楼梯的梯段净宽:一边临空时不应小于0.75m;两侧有墙时不应小于0.9m。楼梯踏步宽不小于0.22m,高不大于0.20m,扇形踏步转角距扶手边0.2m处宽度不应小于0.22m。
(九)门窗
1.外窗窗台距楼、地面净高小于0.9m时,应有防人身坠落设施,窗外有阳台或平台时不受此限。底层外窗和阳台门、下沿低于2m且紧邻走廊或公用上人屋面上的窗和门,应采取防卫措施。
2.面临走廊或凹口的窗应避免视线干扰;向走廊开启的窗扇不应妨碍交通。住宅户门应采用安全防卫门。向外开启的户门不应妨碍交通。
3.各部位门洞最小宽度:户门0.9m;卧室、起居室门0.9m;厨房门0.8m;卫生间、阳台门0.7m。高度均不小于2m。
五、住宅套外共用部分设计
(一)楼梯和电梯
1.楼梯梯段净宽不应小于1.1m。6层及6层以下时,一侧设栏杆可不小于1m(梯段净宽指墙面到扶手中心线的水平距离)。
2.楼梯踏步宽不小于0.26m,高不大于0.175m。扶手高度不小于0.9m。楼梯水平段栏杆长度大于0.5m时,扶手高度不应小于1.05m。楼梯栏杆垂直杆件间净空不应大于0.1lm。楼梯井净宽大于0.11m时,必须采取防止儿童攀滑的措施。
3.楼梯平台净宽不应小于梯段净宽,且不得小于1.2m。楼梯平台的结构下缘至人行通道的垂直高度不应低于2m。住宅入口室内地坪应高于室外地坪不少于0.1m。
4.7层及7层以上住宅或最高住户人口楼面距底层室内地面高度16m以上住宅必须设置电梯。当中间层有直通室外的出口时,层数由该层算起。顶层为跃层时作1层计。
5.12层及12层以上住宅应设不少于2台电梯,其中一台宜为可容纳担架的电梯。
6.高层住宅电梯宜每层设站。非每层设站时,不设站层数不应超过两层。塔式和通廊式高层住宅电梯宜成组集中布置。单元式高层住宅每单元只设一部电梯时应采用联系廊联通。
7.候梯厅深度不应小于最大轿厢深度,且不得小于1.5m。
8.阳台栏杆设计应防止儿童攀登,栏杆的垂直杆件间净距不应大于0.11m,放置花盆处必须采取防坠落措施;
9.低层、多层住宅的阳台栏杆净高不应低于1.05m,中高层、高层住宅的阳台栏杆净高不应低于1.1m。
10.楼梯踏步宽不应小于0.26m,踏步高度不应大于0.175m,扶手高度不应小于0.9m。楼梯水平段栏杆长度大于0.5m时,其扶手高度不应小于1.05m,楼梯栏杆垂直杆件间距间净空不应大于0.11m。
(二)走廊和出入口
1.外廊、内天井及上人屋面等临空处栏杆的安全设计同阳台栏杆。
2.作主要通道的外廊宜做成封闭外廊,并设可开启的窗扇。走廊通道的净宽不应小于1.2m。
3.住宅的公共出入口位于阳台、外廊及开敞楼梯平台的下部时,应采取设置雨罩等防止物体坠落伤人的安全措施。
4.住宅的公共出入口处应有识别标志;可按户设置信报箱。高层住宅的公共出入口应设门厅、管理室及信报间。
5.设置电梯的住宅公共出入口,当室内外有高差时,应设轮椅坡道及扶手。
(三)垃圾收集设施
1.住宅不宜设置垃圾管道。当不设垃圾管道时,多层住宅应根据垃圾收集方式设置相应设施;中高层及高层住宅每层应设置封闭的垃圾收集间。
2.住宅设垃圾管道时,垃圾管道不得紧邻卧室、起居室布置。垃圾管道最小断面为:多层住宅0.4m见方;中高层住宅0.5m见方;高层住宅0.6m见方。垃圾斗及垃圾斗门应耐腐蚀,关闭严密。垃圾管道顶部应通出屋面,底部应设封闭的垃圾间。
(四)地下室和半地下室
1.住宅不应布置在地下室内。当布置在半地下室时,必须对采光、通风、日照、防潮、排水及安全防护采取措施。
2.地下室、半地下室作贮藏间、自行车库和设备用房使用时净高不得小于2m;作汽车库使用时,应符合有关规范规定。
3.地下室、半地下室应采取防水、防潮及通风措施;采光井应采取排水措施。
(五)附建公共用房
1.严禁布置存放和使用火灾危险性为甲、乙类物品的商店、车间、仓库,并不应布置产生噪声、振动和污染环境卫生的商店、车间和娱乐设施。
2.住宅建筑内不宜布置餐饮店。确需布置时,其厨房烟囱应高出住宅屋面,其空调、冷藏设备及加工机械应作减振、消声处理,并应达到环保规定的有关要求。
3.住宅建筑中不宜布置锅炉房、变压器室及其他有噪声振动源等设备用房。如确需布置,应符合防火、隔声及有关专业规范规定。
4.住宅与公共用房的出入口应分开布置。
六、室内环境
(一)日照、天然采光、自然通风
1.每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照;当一套住宅的居住空间超过四个时,其中宜有两个能获得日照。日照标准应符合《城市居住区规划设计规范》的规定。
2,卧室、起居室、厨房侧面采光的窗地面积比值不应小于1/7。窗地面积比值计算中,窗面积按洞口面积,离地面0.5m以内的洞口面积不计算。当住宅位于Ⅲ类光气候区以外,或窗类型不是单层普通玻璃钢窗时,窗地比应按《建筑采光设计标准》调整。
3.卧室、起居室应有与室外空气直接流通的自然通风。单朝向住宅应采取通风措施。自然通风房间的通风开口面积与房间地面面积的比值,卧室、起居室、明卫生间不小于1/20,厨房不小于1/10并不得小于0.6m2。严寒地区住宅的卧室、起居室应设通风换气设施,厨房、卫生间应设自然通风道。
(二)保温、隔热
1.住宅应保证室内基本的热环境质量,采取冬季保温和夏季隔热、防热以及节约采暖和空调能耗的措施。
2.严寒、寒冷地区住宅的节能设计应符合《民用建筑节能设计标准》,建筑体型系数宜控制在0.30及以下。
3.寒冷、夏热冬冷和夏热冬暖地区,住宅建筑的西向居住空间的朝西外窗均应采取遮阳措施;屋顶和西向外墙应采取隔热措施。
4.设有空调的住宅,其围护结构应采取保温隔热措施。
(三)隔声
1.住宅的卧室、起居室内的允许噪声级(A),昼间应小于或等于50dB,夜间应小于或等于40dB。分户墙与楼板的空气声计权隔声量应大于或等于40dB。楼板的计权标准化撞击声压级宜小于或等于75dB。
2.卧室、起居室宜布置在背向噪声源的一侧。
3.电梯不应与卧室、起居室紧邻布置。不得已时必须采取隔声、减振措施。
七、技术经济指标计算
(一)住宅设计应计算下列技术经济指标:
1.各功能空间使用面积(m2)
2.套内使用面积(m2/套)
3.住宅标准层总使用面积(m2)
4.住宅标准层总建筑面积(m2)
5,住宅标准层使用面积系数(%)
6.套型建筑面积(m2/套)
7.套型阳台面积(m2/套)
(二)住宅设计技术经济指标计算应符合下列规定:
1.各功能空间使用面积等于各功能使用空间墙体内表面所围合的水平投影面积之和。
2.套内使用面积等于套内各功能空间使用面积之和。
3.住宅标准层总使用面积等于本层各套内使用面积之和。
4.住宅标准层建筑面积,按外墙结构外表面及柱外沿或相邻界墙轴线所围合的水平投影面积计算,当外墙设外保温层时,按保温层外表面计算。
5.标准层使用面积系数等于标准层使用面积除以标准层建筑面积。
6.套型建筑面积等于套内使用面积除以标准层使用面积系数。
7.套型阳台面积等于套内务阳台结构底板投影净面积之和。
(三)套内使用面积计算应按下列规定;
1.套内使用面积包括卧室、起居室、厨房、卫生间、餐厅、过道、前室、贮藏室、壁柜等使用面积的总和。
2.使用面积按结构墙体表面尺寸计算,有复合保温层时,将复合保温层视为结构墙体厚度扣除后计算。
3.烟囱、通风道、管井等均不计入使用面积。
4.跃层住宅中的套内楼梯按自然层数的使用面积总和计入使用面积。
5.利用坡屋顶内空间时,顶板下表面与楼面间净高低于1.2m的空间不计算使用面积;净高在1.2-2.1m的空间按1/2计算使用面积;净高超过2.1m的空间全部计入使用面积。
6.坡屋顶内的使用面积应单独计算,不得列入标准层使用面积和标准层建筑面积中,须计算建筑总面积时,利吊标准层使用面积系数反求。
(四)阳台面积应按结构底板投影净面积单独计算,不计人每套使用面积或建筑面积内。
八、住宅设计中的节地问题
(一)住宅单体设计中的节地措施
1.8层以下住宅增加层数可节约较多用地,超过8层后再增加层数,则节地效果不明显;
2.降低层高可降低住宅总高度,住宅的日照间距用地也相应减少;
3.北退台或斜屋面也可获得减少日照间距用地的效果;
4.加大进深、缩小面宽对节约用地有相当显著的作用。
(二)住宅群体布置中的节地措施
1.合理确定日照间距系数,在满足卫生条件的前提下,尽量采用较小的间距系数,对于节地是很有意义的;
2.适当布置东西向住宅,让房屋日照间距用地有一部分重叠,可以进一步节约用地;
3.适当布置高层塔式住宅,可显著提高土地利用率;
4.总图布置适当偏角,日照间距系数可以折减,可以节约用地;
5.在城市干道南侧布置高层,把日照间距用地纳入道路用地。
八、住宅建筑技术经济评价
(一)评价项目的对比条件
1.建筑功能具有可比性,即建筑面积标准、住宅类型及建筑层数应基本相同。
2.消耗费用的可比性,即应包括建造阶段和使用阶段两部分费用。
3.价格的可比性,即采用同一价格水平计算,消除人为变动因素。
可以采用转化措施,使其具有可比性。
(二)评价指标体系包括建筑功能效果和社会劳动消耗两部分。建筑功能效果是适用、安全、卫生等基本方面的总和。社会劳动消耗是为取得建筑功能所付出的全部劳动量。按照经济效果的基本概念,住宅建筑技术经济效果是以建筑功能效果与社会劳动消耗(即造价)之比来衡量的。
(三)为体现评价指标项目在总体评价中重要程度的差别,运算时按指标的相对重要程度进行加权。建筑功能效果指标中各项一级指标及权重值:
1.平面空间布局0.35
2.平面指标0.20
3,厨卫0.15
4.物理性能0.10
5.安全性0.10
6.建筑艺术0.10
(四)评价方法中,定量标准0~4分,0分淘汰,1分为最低合格标准,4分为创新标准。定性指标中,平面空间综合效果系指:平面布置紧凑,空间分配合理,功能分区明确,交通联系方便,私密性好。
安全措施系指:疏散、防火、防盗、防坠落、防触电。
实际操作时需采用评分法解决定性指标定量计算问题。
(五)定量标准中。0分一项即予淘汰。其具体标准是:
1.家具布置:门窗位置不当,墙面破碎,不利于家具布置;
2.储藏:无储藏设施(注:住宅设计规范已取消此项要求,可考虑用家具解决);
3.楼梯走道:不符合安全疏散和有关规定;
4.阳台:无阳台或不合规范;
5.公用设施:不合规范要求;
6.平面空间综合效果:不紧凑,功能分区不合理,居住与辅助面积不协调;
7.平均每套建筑面积:大于标准1m2以上;
8.厨房:间接采光,设备布置不合流程;
9.卫生间:只设一个蹲坑,无预留洗浴设施位置;
10.采光:窗地比小于1/7,或卧室、起居室部分间接采光(注:住宅设计规范要求,厨房也不可以间接采光);
11,通风:不好;
12.保温隔热:不合规范;
13.隔声:分户墙及楼板空气声隔绝小于40dB;
14.安全:防火、防盗、防坠落、防触电解决得不好;
15.结构安全:不合规范;
16.室内效果:空间比例不协调、分割紊乱、闭塞、色彩不协调、视觉效果差;
17.立面效果:平立面处理呆板,体型比例失调;
18.造价:超过当地造价10%以上。
(六)住宅建筑技术经济效果综合评价,最终表现为建筑指标体系的综合指数与社会劳动消耗指标体系的综合指数的比值。比值相对大的方案,也就是通常所说性能价格比比较高的方案,为较优方案。
※十、《住宅建筑规范》GB50368-2005对住宅设计的新要求
《住宅建筑规范》GB50368-2005是我国第一部以住宅建筑为一个完整的对象,以功能和性能要求为基础的全文强制的标准。在发布本规范同时,原来的《住宅设计规范》GB50096-1999(2003版)仍然有效,两本住宅规范并行,从新规范条文说明中可以看出该规范多数条文来自《住宅设计规范GB50096-1999(2003版)、《城市居住区规划设计规范GB50180-93和《城市道路和建筑物元障碍设计规范JGJ50-2001这三本规范。《住宅建筑规范》使用的对象是全方位的,是参与住宅建设活动的各方主体必须遵守的准则,是管理者对住宅建设、使用及维护依法履行监督和管理职能的基本技术依据,同时,也是住宅使用者判定住宅是否合格和正确使用住宅的基本依据。《住宅建筑规范》与《住宅设计规范》有以下主要区别:
1)强制执行范围不同:前者全文强制,后者部分强制。
2)适用范围不同:前者为通用标准,适用于城镇住宅的建设、使用和维护,后者为专用标准,适用于新建、扩建的住宅设计。
3)内容不同:前者在后者的基础上增加了外部环境、结构、节能、防火与疏散、使用与维护等内容,更为全面系统;后者则突出建筑设计。
4)编制方法不同:前者以功能和性能要求为基础进行编制,编制方法新颖;后者则采用传统的工程建设技术(设计)标准的编制方法。
5)关注点不同:前者更关注环境、节能、安全;后者更关注实用、经济。《住宅建筑规范》提出的主要新要求概括如下:
(1)外部环境方面。
4.1.2条规定,将住宅至道路边缘的最小距离也列入强制性内容,应引起注意。此外,住宅面向>9m宽的道路时,不允许有出入口。
4.3.1条规定,每个住宅单元至少应有一个出入口可以通达机动车。
4.5.2条规定,高度大于2m的挡土墙和护坡的上缘与住宅问水平距离不应小于3m,其下缘与住宅间的水平距离不应小于2m。
(2)建筑方面。
5.1.5条规定,外窗窗台距楼面、地面的净高低于0.90m时,应有防护设施。6层及6层以下住宅的阳台栏杆净高不应低于1.05m;7层及7层以上住宅的阳台栏杆净高不应低于1.10m。阳台栏杆应有防护措施。防护栏杆的垂直杆件间净距不应大于0.11m。条文说明中明确指出"距离楼地面0.45m以下的台面,横栏杆等容易造成元意识攀登的可踏面,不应计入窗台净高"。
5.3.2条规定,建筑人口及入口平台要做元障碍设计,以前只在中高层以上住宅才做。5.3.3条规定,7层及7层以上住宅建筑入口平台宽度不应小于2m。(3)室内环境方面。
7.1.1条规定,住宅应在平面布置和建筑构造上采取防噪声措施。卧室、起居室在关窗状态下的白天允许噪声级为50dB(A声级),夜间允许噪声级为40dB(A声级)。
(4)防火与疏散方面。
9.1.6条规定,当建筑中有一层或若干层的层高超过3m时,应对这些层按其高度总和除以3m进行层数折算,余数小于1.5m,不计层数,大于或等于1.5m时,多出部分按一层计。这条明显是对防火规范中住宅部分只讲层数,不控制高度的校正。9.4.1条规定,住宅建筑上下相邻套房开口部位设0.8m的窗槛墙或耐火极限不低于1.00h的不燃性实体挑檐,其出挑宽度不应小于0.5m。这条是防火规范没有的。《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001年修订版)6.1.17条规定,有建筑物直通室外的安全出口上方,应设置宽度不小于1.00m的防火挑檐的说法,所以0.5m防火用挑檐是个新要求。
9.4.5条规定,楼梯间窗口与套房窗口最近边缘之间的水平间距不应小于1.0m。
9.5.1条对安全疏散的规定,避免了塔式住宅和单元式住宅的定义不清,而将一个住宅单元作为防火设计的单位来表述。与防火规范相比较可发现:住宅规范对于安全出口数目的措辞是"……安全出口不应少于2个",而防火规范用的是"可设一个安全出口",说明住宅规范是对防火规范的补充。比如住宅规范中规定,"10层以下的住宅建筑,当住宅单元任一层的建筑面积大于650m2,或任一套房的户门至安全出口的距离大于15m时,该住宅单元每层的安全出口不应少于2个",但是满足"10层以下住宅单元任一层的建筑面积小于650m2,且任一套房的户门至安全出口的距离小于15m"的条件时,该住宅单元每层的安全出口却不一定能设一个,因为要先满足防火规范,如塔式住宅面积要小于500时,才能设一个安全出口。
由此可见,本规范的安全疏散只是对防火规范的进一步补充,在防火规范有关住宅设计中的一些含混不清部分,都能通过本规范加以明确。比如过去一些设计人员将超过650时的塔式拼在一起,说是单元式住宅,只设置一个疏散梯,现在通过执行《住宅建筑规范》可以避免出现这样的设计。
在进行住宅设计时要把相关规范综合考虑,尤其是《住宅建筑规范》作为强制规范应该认真研究并加以执行。
例:1.阳台栏杆设计应防止儿童攀登,栏杆的垂直杆件净距不应大于(B)m;放置花盆处必须采取防坠落措施。
A0.1;B0.11;C0.12;D0.13
2.卧室、起居室、厨房侧面采光的窗地面积比值不应小于(A)
A1/7;B1/9;C1/15;D1/20
第三节居住区规划设计原理、规范及评价标准
居住区规划设计应遵照以人为本、生态优化、科技先导、综合效益原则和社区文明原则。在人类住区建设中应走可持续发展的道路,坚持经济、社会和环境三方面效益的全面推进,并驾齐驱,不可偏颇。强调在一定质量的前提下保持经济增长,在效率与公平的基础上满足社会需求,在经济和环境协调的原则下保证资源的持续利用。居住区规划设计遵守《城市居住区规划设计规范))GB50180-93-2002年版。
一、居住区构成
一般称"居住小区",是被居住区级道路或自然分界线所围合,并与居住人口规模7000-15000人相对应,配建有一套能满足该区居民基本的物质与文化生活所需的公共服务设施的居住生活聚居地。
居住区按居住户数或人口规模可分为居住区、小区、组团三级。居住区户数为10000r-16000,30000-50000人;居住小区户数为3000-5000,10000-15000人;组团户数为300~1000,1000-3000人。
居住区的规划布局形式可采用居住区一小区一组团、居住区一组团、小区一组团及独立式组团等多种类型。
居住区,也称"城市居住区",泛指不同居住人口规模的居住生活聚居地和特指被城市干道或自然分界线所围合,并与居住人口规模(30000-50000人,或10000'-15000户)相对应,配建有一整套较完善的、能满足该区居民物质与文化生活所需的公共服务设施的居住生活聚居地。
小区,也称"居住小区",是被居住区级道路或自然分界线所围合,并与居住人口规模(7000-15000人,或2000-'4000户)相对应,配建有一套能满足该区居民基本的物质与文化生活所需的公共服务设施的居住生活聚居地。
组团,又称居住组团,指一般被小区级道路分隔,并与居住人口规模(1000-3000人,或300-700户)相对应,配建有居民所需的基础公共服务设施的居住生活聚居地。
居住区规划总用地,应包括居住区用地和其他用地两类。居住区用地(R)包括住宅用地(ROl)、公建用地(R02)、道路用地(R03)、公共绿地(R04)四项内容。
四、道路与交通
道路与交通是居住小区功能中不可缺少的部分。随着社会经济和科学技术的发展,居住小区的交通结构日趋复杂化,居民出行方式的选择日趋多样化。
由于各种交通方式之间既互相影响又相互联系,在交通组织上,应使它们既适当分离又合理衔接。对于人与车、机动车与非机动车、快车与慢车的混合与分离,以及对于公共交通、静态交通等都应该统筹安排,彼此兼顾。
道路系统是交通组织在物质空间上的反映,不同的交通组织方式对应于不同的道路系统的形式。而道路系统形式不间,也会直接影响居住建筑的布置,交通的组织以及居民的活动。居住小区的道路系统规划应当体现因地制宜原则,)1民而不穿、通而不畅原则,功能多样化的原则,以及道路网络与住宅、公建、绿地、景观、停车设施和住宅内部空间结构整合化原则。
居住小区的道路一般分为四级,居住区级一小区级一组团级一宅前道路,各级道路担负着不同的作用,可采用不同构成形式,路幅和断面设计。
居住小区作为基本的生活空间,其交通应该考虑人的生活需要,强调对人的关怀和对交通环境的人性化设计。鉴此,居住小区中宜适当控制汽车的通行。停车设施是居住小区交通基础设施的重要组成部分。包括公交车站、出租车营业站、路边停车道、公共与私人停车场(库)。居住小区中停车以"朝发夕归"的停车为主,具有周期性和规律性。居民停车方式取向具有多元化和室内化特点。因此,宜在调查研究的基础上,确定停车方式和停车数量,以保证具体的需求。
《2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则)对居住区道路交通规定如下:
(1)小区内道路系统,应构架清楚,分级明确。并应与城市公交系统有机衔接,方便与外界的联系。
(2)小区道路应通畅,主出入口应合理及避免区外交通穿越。同时,必须满足消防、救护、抗灾、避灾等要求。
(3)为适应汽车交通日益增多的趋势,应组织好小区的人流、自行车及汽车的流向,选择交通合流或分流的方式,减少人车的相互干扰,保证区内人车安全和居住的安宁。
(4)小区内的小汽车停车位,应按照不低于总住户数的20%设置,并留有较大发展可能性。经济发达及东南沿海地区应按照总住户的30%以上的要求设置。停车场地应保证必要的用地和安全停放,减少对住宅环境的影响。为住户设置的自行车停放场、库应方便而隐蔽,不得占用庭院、绿地。
(5)小区内道路设计应符合残疾人元障碍通行的规定。
五、住宅群体
住宅群体是住区户外环境空间的载体,它对于户外空间的限定,户外环境的塑造,住宅建筑造型,社区活动场所的营造,延续地方特色的生活方式和社会文化有特定的意义。住宅群体组合应引人新的观念,在充分考虑自然条件、经济条件、社会条件和传统文化等相关因素之外,应充分考虑市场的因素。一般来说,住宅群体组合原则如下:(1)以创建生态住区环境为宗旨,达到住区群体中的建筑、人与环境的和谐统一。(2)注意协调与住宅群体相关外围条件。
(3)以当地物质环境和人文环境为背景,确定住宅群体组合方式。(4)考虑市场的需求和变化,创新住宅群体组合手法。
(5)加强住宅群体内城市设计观念,丰富住宅群体景观,创造具有个性和吸引力的住宅群落。
(6)适当超前,具有观瞻性、现实性和可操作性。
(7)适应社会发展和生活品质的提高,适时优化或调整规划设计。
《2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则》对居住区住宅群体规定如下:(1)小区的住宅应结合我国经济发展与地区经济条件、家庭人口构成、现代居住生活行为以及住房市场的需求,按照小康居住水平,确定住宅的类型与标准(见城市示范小区住宅设计建议标准表)。
(2)小区住宅宜以多层为主。为有利于提高土地利用率,丰富建筑空间环境,可采取多层、高层、中高层、低层相结合等不同构成方式。高层住宅集中的地域,住宅容积率应符合规定并保证有良好的居住环境和配套设施。
(3)住宅群体布置与空间组织应与住宅建筑设计相结合,进行一体化设计,成为有机整体。应提高住宅群落或院落的功能与环境质量,注意住宅群体形态的标识性。
(4)住宅布置其间距必须满足日照、通风等规定要求,保证室内外环境质量,同时应做到节地、节能。
六、绿地与室外环境
21世纪"居住小区室外绿地与场地"规划中,将面临两方面的需求变化:其一,从社会学角度看,小区规划不应是传统的主要仅在于物质空间环境的考虑,而是要强调"居住社区"观念,综合考虑人的物质需求与社会需求;其二,从城市化发展和我国人多地少的国情着眼,要保证在高密度居住的前提下,满足人对于室外活动和回归自然的需求,也就是保证并提高绿化空间质量的问题。
随着我国住房体制改革,城市居民将形成以同质性为主导的居住社区,这是实现可持续发展的人类住区环境要面对的重要问题。因居住社区室外环境主要由物质环境和社会环境构成,而居住社区室外环境的功能则根据居民的自然环境需求、休闲需求、领域需求和邻里交往需求决定。这些需求则以居住人数的不同呈现出动态性(即需求随年龄及需求层次而变化)及多样性(需求随主体对象而变化)的特点。所以,居住小区室外场地、绿化设置规模及面积应适宜,采取乔、灌、草、绿地等的多种绿化形式。2000年小康型城乡住宅科技产业工程城市示范小区规划设计导则0对居住区绿地与室外环境规定如下:(1)小区绿地按不低于30%的要求布置,并应尽可能地增大绿地率。应充分利用空间包括垂直墙面、屋顶等,扩大绿化覆盖,并提高绿化的质量。(2)绿地的分布可采取集中与分散相结合的方式,便于居民就近使用。住宅群落内应安排休闲、体育锻炼与交往的场所,必须为老人休闲、儿童游戏设置活动场地。绿地必须以绿为主,也可适当设计部分铺装地面以及活动设施用地,多功能复合使用。(3)小区的环境绿化应结合住宅及其群体布置,丰富建筑景观。(4)小区绿地及住区环境必须进行专门规划和设计。绿地及环境设计应配合小区规划总体设计进程和要求,一体作业。
在二级注册建筑师资格考试大纲中,对场地与建筑设计的总体要求是:应试者应具有建筑学领域有关学科理论概念和基本知识,以及相关专业理论的基本概念与技术知识,具有中小型建筑工程设计的实践能力。理解建筑基地的地理、环境及规划条件。掌握建筑场地的功能布局、环境空间、交通组织、竖向设计、绿化布置,以及有关指标、法规、规范等要求。具有对场地总体建筑环境的基本的规划设计与实践能力。能对试题作出符合要求及有关法规、规范规定的解答。
从大纲的要求可以看出,对于场地与建筑设计部分的考察主要集中在以下几个部分:
(1)与场地与建筑设计有关的一般知识;
(2)与场地选择与建筑布局有关的基本要求;
(3)与场地有关的工程设计知识。
从历次考试的考题分布来看,上述几个部分均占有较大比重,必须予以应有的重视。复习时应当特别注意准确理解有关要求或知识的定义或概念,并熟记一些常用数据或计算公式。在本节中只列举一些在考试中常常出现的内容。
从建筑师业务的角度来说,场地与建筑设计的内容更多地集中在场地的分析和评价方面。一般情况下,建筑师在接受项目委托时,应当详细理解业主的建设意图以及项目建议书对拟建项目场地的总体要求,同时结合城市规划以及土地、市政及环保等部门对拟建场地的具体要求,在充分掌握和理解设计所需的有关技术资料的基础上,从地理位置、交通状况、配套设施、技术难度、经济投入、社会影响、环保要求等多方面对场地的有利条件和不利条件作出客观的全面评价,本着兼顾社会效益、环境效益和经济效益的原则,协助业主最终确定拟建场地。
第一节场地选择和设计的概念
“场地选择和设计”应理解为“场地规划与设计”的简称。规划指的是一种秩序的设计,利用规划可以制定社会性目标,并将目标转变为行动计划;规划意味着对于现实状况、目标和行动比较方案有预见的、系统的思索和阐述,行动方案的优选以及合理地实现所选方案的指示的拟定;另外规划还具有社会学的内容,规划将合理的方法用于阐释社会性目标,并将它过渡到具体行动计划的课题,因此它是社会调节的一部分。而设计是针对对象而说的,可以理解为工程任务主要部分的探讨性的图解(构思草图)和任务最后的图解(设计图纸)。
基于上述理解,我们可以把场地选择和设计解释成:为了满足一个建设项目(单一建筑物或小规模群体建筑物)的要求,在比较基地现状条件和理解相关的法规、规范的基础上,选择相对来说在各方面都能满足项目要求的最适合的场地,并组织场地中各构成要素之间关系的设计活动。其根本目的是通过选择和设计,使场地中的各要素,尤其是建筑物与其他要素能形成一个有机整体,以发挥效用,并使基地的利用能够达到最佳状态,获得最佳效益,节约土地,减少浪费。
第二节场地选择和设计的内容
(1)场地的前期策划,场地开发限制,包括场地自身的限制、场地周围乃至整个城市或地区的限制。
(2)场地选择,针对某一用途选择合适的场地。
(3)场地分析,分析影响场地建设的各种因素。
(4)建筑布局,确定建筑物的位置及其形状,布置道路网与建筑小品及绿化,进行竖向设计,确保建筑外部场地满足消防要求,保证建筑群有良好的环境质量和空间艺术效果。
(5)城市公用设施(如各类停车场等)的场地设计。
(6)场地的调整及场地的扩建。
第二节场地选择和设计的基本原则
虽然各类场地设计因性质、规模以及自然条件、建设条件的不同而异,但在结合场地具体实际情况的同时,一般应遵守如下基本原则:
一、认真贯彻执行国家有关方针、政策
场地设计应体现国家的有关方针、政策,切实注意节约用地,在选址中不占或少占良田,尽量采用先进技术和有效措施,使用地达到充分合理的利用。贯彻执行“适用,经济、在可能条件下注意美观”的原则,正确处理各种关系,力求发挥投资的最大经济效益。
二、符合当地城市规划的要求
场地的总体布局,如出入口位置、交通线路的走向、建筑物的体形、层数、朝向、布局、空间组合、绿化布置等,以及有关建筑间距、用地和环境控制指标,均应满足城市规划的要求,并与周围环境协调统一。
三、满足生产、生活的使用功能要求
场地布局应按各建筑物、构筑物及设施相互之间的功能关系、性质特点进行布置,做到功能分区合理、建筑布置紧凑、交通流线清晰,并避免各部分之间的相互干扰,满足使用功能要求、符合使用者的行为规律。工业项目的常规设计,必须保证生产过程和工艺流程的连续,畅通、安全,力求使生产作业流行短期、方便、避免交叉干扰。
四、技术经济合理
场地设计必须结合当地自然条件和建设条件因地制宜地进行。特别是确定建设项目工程规模、选定建设标准、拟定重大工程技术措施时,一定要从实际出发,深入进行调查研究和充分的技术经济论证,在满足功能的前提下,努力降低造价,缩短施工周期、减少工程投资和运营成本,力求技术上经济合理。
五、满足交通运输要求
场地交通运输线路的布置要短捷、通畅、避免重复交叉,合理组织人流、车流,减少其相互干扰与交通折返。其内部交通组织应与周围道路交通状况相适应,尽量减少场地人员、货物出人对城市主干道交通的影响,并避免与场地无关的交通流在场地内的穿行。
六、满足卫生、安全等技术规范和规定的要求
建、构筑物之间的间距,应按日照、通风、防火、防震、防噪等要求及节约用地的原则综合考虑。建筑物的朝向应合理选择,如寒冷地区避免西北风和风沙的侵袭,炎热地区避免西晒并利用自然通风。散发烟尘、有害气体的建、构筑物,应位于场地下风向,并采取措施,避免污染环境。
七、竖向布置合理
充分结合场地地形、地质、水文等条件,进行建、构筑物、道路等的竖向布置,合理确定其空间位置和设计标高,做好场地的整平工作,尽量减少土石方工程量,并做到填、挖土石方量的就地平衡,有效组织场地地面排水,满足场地防洪的要求。
八、管线综台布置合理
合理配置场地内各种地上地下管线线路,管线之间的距离应满足有关技术要求,便于施工和日常维护,解决好管线交叉的矛盾,力求布置紧凑、占地面积最小。
九、合理进行绿化布置与环境保护
场地的绿化布置和环境美化要与建筑物、构筑物、道路、管线的布置一起全面考虑、统筹安排,充分发挥植物绿化在改善小气候、净化空气、防灾、降尘、美化环境方面的作用,并注意绿化结合生产。场地设计应本着环境的建设与保护相结合的原则,按照有关环境保护的规定,采取有效措施防止环境污染,通过适当的设计手法和工程措施,把建设开发和保护环境有机结合起来,力求取得经济效益、社会效益和环境效益的统一,创造舒适、优美、洁净并具有可持续发展特点的生活环境。
十、合理考虑发展和改扩建问题
考虑场地未来的建设与发展,应本着远近期结合、近期为主,近期集中、远期外围,自内向外、由近及远的原则,合理安排近远期建设,做到近期紧凑、远期合理。在适当预留发展用地,为远期发展留有余地的同时,避免过多、过早占用土地,并注意减少远期废弃工程。对已建成项目的改进、扩建,首先要在原有基础上合理挖潜,适当填空补缺,正确处理好新建工程与原有工程之间的新老关系,本着“充分利用,逐步改造”的原则,通盘考虑,做出经济合理的远期规划布局和分期改造、扩建计划。
第三节场地选择和设计需要考虑的问题
(1)从详细规划的要求出发,考虑所选择场地的具体地点和范围对周围环境的要求能否满足;
(2)考虑周围环境和条件对建设项目有什么要求,对社会公共利益和周围群众利益将发生什么影响;
(3)从城市土地利用和城市公共设施、市政公用设施的功能进行认真考虑,所选场地对城市发展、促进城市经济发展、城市功能调整是否有利;
(4)在有着较为悠久的历史文化或特殊意义的城市,还应考虑对保护城市原有风貌特征和传统文化是否有利;
(5)对于不同的城市还需要考虑其他相关的问题。
第四节场地设计的基本要求
一、充分利用自然资源
我国的自然资源有限。在安排建设项目时,必须按照可持续发展的要求,对自然资源条件予以充分的运用,杜绝对矿藏、森林、生物、土壤、地上及地下水等各种自然资源的浪费。同时也要重视对各种人文资源的保护和利用。
二、合理确定场地面积
合理确定场地面积也是场地选择中应当特别重视的一个问题。一般而言,当场地面积有限时,这个问题比较容易解决,只要经过精心布局,对现有场地加以充分利用,就有可能满足设计要求;但应当注意的是,即使是在场地面积比较宽裕的场合,也应本着节约用地的原则,尽可能减少场地面积。这时仍需精心计算,杜绝随意占用土地的现象。
在实际操作中,应当根据国家对不同类别的用地所制定的用地标准指标,计算各种场地面积,同时也要兼顾施工及材料堆放场地的面积,保证项目的正常实施。
三、详细了解有关资料
进行场地选择时,需要全面掌握有关资料,并且需要对资料的准确性和有效性进行校核,避免因为参考了错误或失效的资料而造成返工或其他损失。较为重要的资料主要有以下几种:
(一)地形地貌资料
对于场地的地形地貌也要做到胸中有数,根据其具体特点,恰当地趋置建筑和组织道路,并且因地制宜地进行竖向规划,保持场地排水通畅,最大限度地减少土石方量。
一般自然地形坡度不宜小于0.3%。坡度为0.3%~0.5%的场地称为坡地,属于较为理想的地形;坡度为5%~10%的场地称为缓坡,应对地形加以错落处理;坡度为10%~25%的场地称为中坡,应将地形处理为台地;当地形坡度达到25%~100%的场地称为陡坡,不宜选择作为建设用地。
此外,还应对用地内的小气候特点有充分的了解,以便扬长避短,化不利为有利,改善用地的气候条件。
(二)气象资料
场地的气象资料对于项目建设来说有着至关重要的影响,只有全面而准确地掌握了气象资料,才有可能保证项目建设的正常进行。对于前期工作来说,应当特别重视的气象资料包括:
(1)气温,要求了解历年各月最高、最低及平均气温,极端气温,最大最小相对湿度和绝对湿度,严寒日期数,冻土深度,以便确定是否采暖及基础的埋深。同时也要了解气温日差、年差,最热月份13时平均温度和相对湿度。
(2)降水量要求了解历年逐月、逐日平均、最大、最小降雨量。尤其是一次暴雨持续时间、最大雨量以及初、终雪日期,积雪时间,积雪深度和密度等,以便确定是否需要采取相应的预防措施。
(3)风象要求了解当的风象情况,对历年各风向频率(全年、夏季、冬季)、静风频率以及年,季、月平均及最大风速、风力等资料均应充分掌握。同时也要在工程设计中考虑风暴、防风、自然通风及局部环流的影响。
(4)云雾及日照:要求了解云雾及日照的年、月、日均数。从而确定日照标准、间距、朝向、遮阳及热工工程计算依据。此外还要收集有关风沙、雷击资料,提前采取应对措施。
(三)水文地质资料
对于建设用地的水文地质资料也必须全面掌握。不仅要了解河流、水库、湖泊及滨海的水位;五十年、百年及常年洪水淹没范围,沿岸特征,冲积断面,流量,流速方向;水温,含沙等地面水的资料情况。同时也要了解深水井、泉水的水量、水位变化,水的物理、化学和生物的性能、成分等地下水的情况,以便确定建筑基础深度并保证地基处理设计的质量与安全。
(四)工程地质资料
建设用地的工程地质情况对建设项目的实施有着决定性的制约作用。必须详细了解场地所处区地质构造、地层成因年代、建筑指定性和适宜性评价、场地地震基本烈度、历史地震资料、震速、震源和断裂构造,场址处岩土类别、性质、承载力、有否不良滑坡、沉陷地质现象,同时也要了解是否有古墓或人为破坏等情况。应当力求避免在九度地震区,泥石流、流砂、溶洞、三级湿陷性黄土、一级膨胀土、古井、古墓、坑穴、采空区、有开采价值的矿区及承载力低于0.1Mpa的场地进行建设。
(五)交通运输条件
是否具备良好的交通运输条件是场地选择的重要因素之一。因此,收集和掌握交通运输条件资料有着重要的意义。应当注意场地周边的铁路、公路、水运、空运条件:并使场地的道路系统与所处地段的市政交通规划有良好的衔接,保证交通的高效便捷。
(六)给水排水条件
在进行场地选择时,既要保证供水系统的可靠性,确保水质、水量、水温符合要求,也要保证排水系统的可靠性,确保场地不受浸泡。因此,应当对城市管网布局、管径、标高、压力保证及补救措施以及污水系统现状与新建连接点管道埋深、管径、坡度和排入水量等资料有详细的了解,同时还要特别重视粪便污水的处理方式,保证污水净化环保达标。
(七)能源供应条件
常规的能源供应条件不外乎以下三类:
(1)热力:需了解供应的可能性、热源及热媒参数、热量、管网、价格。
(2暖气:需了解供应的可能性、供应量、压力、发热量、网络及价格。
(3)电力:需了解供应的可能性、电源位置、距离、供电量、电源回路、输电线路进入场地的设计、分工以及计价方式。
(八)应当详细了解有关电信通信条件。确定电话、电视、电传、网络各种信号需要量、场地附近设备设施供给可能性、敷线方式、截面大小等。
(九)安全保护条件
选择场地时,应注意所选场地与相邻场地之间应保持一定的间距,这一间距必须满足安全、卫生、视觉、环保等各项规定,同时也要符合人防、防水、电源要求。必须避免在洪泛地段、通信微波走廊、高压输电通廊与地下工程管道区域内进行建筑活动。
(十)环境及景观条件
对建设项目拟选场地应作好与环境及景观协调工作。对于文物古迹、著名自然景观或自然保护区,必须按当地文物及有关部门的要求考虑保护措施。应当从宏观和微观两个方面把握环境与建设项目之间关系,既要功能合理,又要与环境相协调。无论是何种性质的建设项目,都应该树立全局观念,不能惟我独尊,必须在造型、色彩等方面充分考虑与施工条件也是场地选择应当考虑的因素之一。
(十一)施工条件
施工条件也是场地选择应当考虑的因素之一。需要详细了解的情况包括:
(1)当地及外来建材供应、产量、价格;
(2)当地施工技术力量、水平、机械起重能力、数量以及施工周期;
(3)水、电、劳动力供应条件。
综上所述,不难看出,场地选择和设计的过程其实就是在收集、整理、分析、比较项目所需的各种基础设计资料的基础上进行深化设计的过程。通过对场地交通运输、自然条件、基础设施、环境现状、环境保护等方面的优缺点进行综合评价,可以选出基础条件相对较好的场地,将场地的不利因素缩减到最小,保证项目的顺利实施。而场地设计同样要在业已选定的场地上,根据基地既有的各种条件所提供的可能性,进行合理的策划和设计,使之最大限度地满足项目的要求。
第五节场地地理特征
场地边界由规划部门根据地形图上标明的坐标确定,而地形图同时也直观地反映出场地的地形和地貌特征。因此,对于与场地边界及其地形地貌密切相关的几个元素如地形图、坐标、高程、等高线等,必须有清晰的概念。
一、地形图
地形图是按一定的投影方法、比例关系和专用符号把地面上的地形(如平原、丘陵等)和地物(如建筑、道路等)通过现场测量并结合其他辅助技术手段绘制而成的。
地形图的比例尺,是图上一段长度与地面上相应的一段实际长度的比值。区域性地形图常用l/5000~1/10000比例尺,总图常用l/500~l/1000比例尺。在进行场地选择和场地设计时,可以使用1/5000比例尺的区域地形图或l/500~1/1000比例尺的场址地形图。
地形图上用以表示地面上的地形和地物的特定符号也叫图例。地形图的主要图例有地物符号、地形符号和注记符号三大类,不能相互混淆。
二、方向与坐标
地形图的方向通常为上北、下南、左西、右东。
地形图上任意一点的定位,是以坐标网的方式进行的。坐标网又分为基本控制大地坐标网和独立坐标网。坐标网一般以纵轴为X轴,表示南北方向的坐标,其值大的一端表示北方,坐标网以横轴为Y轴,表示东西方向的坐标,其值大的一端表示东方。
三、高程
地形图是用高程(或标高)和等高线来表示地势起伏的。所谓高程,就是以大地水准面(如青岛平均海平面)做零点起算到地面上一点的铅锤距离,也称为绝对高程或海拔,采用来测量点与任意假定水准面起算的高程,叫相对高程。我国目前采用的是:“1985年国家高程基准”,他是以青岛验潮站自1953~1977年长期观测记录黄海海水面的高低变化,取其平均值确定为大地水准面的位置(其高程为零),并以此为基准测算全国各地的高程,故将与此相对应的高程系统称为黄海高程系(也称绝对标高),而将与相对高程相对应的高程系统称为假定高程系。
四、等高线
等高线是把地面上高程相同的点在图上连接起来而画成的线,即同一等高线上各点的高程都相等,一般情况下,等高线应是一条闭合曲线。利用等高线可以把地面加以图形化描述,在建筑或景观规划中,以等高线为底图进行规划设计是一种常用的手段。
相邻两条等高线之间的水平距离叫等高线间距;相邻两条等高线的高差称为等高距。在同一张地形图上等高距是相同的;而等高线间距是随着地形变化而变化的,且等高线间距与地面坡度成反比。地形图上采用多大的等高距一般取决于地形坡度和图纸比例,一般比例越大或地形起伏越小采用等高距越小,反之则采用较大等高距。一般l/500、1/1000地形图上常用lm的等高距。
五、用等高线表示的几种典型地形
地球表面的起伏相差很大通常将其分为平原和高地两大类。凡地面起伏不大,大多数坡度在20以内的地区称为平原(或平地)。高地又分为—丘陵、山地和高山地。其地面坡度多数在20一60之间的地区称为丘陵地;其地面坡度多数在60一150之间的地区称为陡坡地(或山地);其地面坡度大多数大于250称为高山地。
(一)山头与洼地
山头与洼地的等高线皆是一组闭合曲线;在地形图上区分山头或洼地的准则是:凡内圈等高线的高程注记大于外围者为山头,小于外圈者为洼地。如果等高线上没有高程注记,则常用示坡线表示。示坡线就是一条垂直与等高线而指向下坡滑方向的细短线。
(二)山脊与山谷
山脊是顺着一个方向延伸的高地。山脊上相邻的最高点的连线称为山脊线。山脊的等高线表现为—组凸向低处的曲线。
山谷是沿着一个方向延伸的洼地。贯穿山谷量低点的连线称为山谷线。山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线。
山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线,分别流向山脊的两侧。因此,山脊线又称为分水线。而在山谷中,雨水必然由两例山坡流向山谷底,集中到山谷线而向下流。因此,山谷线又称集水线。
(三)鞍部
鞍部是两个山顶之间呈鞍形的部位,鞍部往往是山区道路通过的地方,也是两个山脊和两个山谷汇合的地方,鞍部等高线的特点是在一大的闭合曲线内套有两个小的闭合曲线。
(四)其他几种地形
其他几种地形:挡土墙、峭壁、土坎、填控边坡。
(1)I建筑气候区(哈尔滨、长春、沈阳、呼和浩特等):该区建筑的基本要求应符合下列规定:
1)建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求,夏季可不考虑防热。
2)总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防御寒风的要求;建筑物应采取减少外露面积,加强冬季密闭性,合理利用太阳能等节能措施;结构上应考虑气温年差较大及大风的不利影响;屋面构造应考虑积雪及冻融危害;施工应考虑冬季漫长严寒的特点,采取相应的措施。
(2)II建筑气候区(北京、天津、石家庄、济南、太原、郑州、西安、兰州等):该区建筑的基本要求应符合下列规定:
1)建筑物应满足冬季防寒、保温、防冻等要求,夏季部分地区应兼顾防热。
2)总体规划、单体设计和构造处理应满足冬季日照并防御寒风的要求,主要房间宜避西晒;应注意防暴雨;建筑物应采取减少外露面积,加强冬季密闭性且兼顾夏季通风和利用太阳能等节能措施;结构上应考虑气温年较差大、多大风的不利影响;建筑物宜有防冰雹和防雷措施;施工应考虑冬季寒冷期较长和夏季多暴雨的特点。
(3)III建筑气候区(上海、南京、杭州、合肥、武汉、南昌、福州、长沙、成都、重庆等):
该区建筑的基本要求应符合下列规定:
1)建筑物必须满足夏季防热、通风降温要求,冬季应适当兼顾防寒。
2)总体规划、单体设计和构造处理应有利于良好的自然通风,建筑物应避西晒,并满足防雨、防潮、防洪、防雷击要求;夏季施工应有防高温和防雨的措施。
3)IIIA区建筑物尚应注意防热带风暴和台风、暴雨袭击及盐雾侵蚀。
4)IIIB区北部建筑物的屋面尚应预防冬季积雪危害。
(4)IV建筑气候区(广州、香港、南宁、汉口等):该区建筑的基本要求应符合下列规定:1)该区建筑物必须充分满足夏季防热、通风、防雨要求,冬季可不考虑防寒、保温。
2)总体规划、单体设计和构造处理宜开敞通透,充分利用自然通风;建筑物应避免西晒,宜设遮阳;应注意防暴雨、防洪、防潮、防雷击;夏季施工应有防高温和暴雨的措施。
3)IVA区建筑物尚应注意防热带风暴和台风、暴雨袭击及盐雾侵蚀。
4)IVB区内云南的河谷地区建筑物尚应注意屋面及墙身抗裂。
(5)V建筑气候区(贵阳、昆明):
该区建筑的基本要求应符合下列规定:
1)建筑物应满足湿季防雨和通风要求,可不考虑防热。
2)总体规划、单体设计和构造处理宜使湿季有较好自然通风,主要房间应有良好朝向;建筑物应注意防潮、防雷击;施工应有防雨的措施。
3)VA区建筑尚应注意防寒。
4)VB区建筑物应特别注意防雷。
(6)VI建筑气候区(拉萨、西宁):
该区建筑的基本要求应符合下列规定:
1)建筑物应充分满足防寒、保温、防冻的要求,夏天不需考虑防热。
2)总体规划、单体设计和构造处理应注意防寒风与风沙;建筑物应采取减少外露面积,加强密闭性,充分利用太阳能等节能措施;结构上应注意大风的不利作用,地基及地下管道应考虑冻土的影响;施工应注意冬季严寒的特点。
3)VIC区和VIB区尚应注意冻土对建筑物地基及地下管道的影响,并应特别注意防风沙。
4)VIC区东部建筑物尚应注意防雷击。
(7)VII建筑气候区(银川、乌鲁木齐):
该区建筑的基本要求应符合下列规定:
1)建筑物必须充分满足防寒、保温、防冻要求,夏季部分地区应兼顾防热。
2)总体规划、单体设计和构造处理应以防寒风与风沙,争取冬季日照为主;建筑物应采取减少外露面积,加强密闭性,充分利用太阳能等节能措施;房屋外围护结构宜厚重;结构上应考虑气温年较差和日较差均大以及大风等的不利作用;施工应注意冬季低温、干燥多风沙以及温差大的特点。
3)除VlID区处,尚应注意冻土对建筑物的地基及地下管道的危害。
4)VIIB区建筑物尚应特别注意预防积雪的危害。
5)VIIC区建筑物尚应特别注意防风沙,夏季兼顾防热。
6)VIID区建筑物尚应注意夏季防热要求,吐鲁番盆地应特别注意隔热、降温。
2.风象
由风向、风速、风级组成。
(一)风向
风向表示风吹来方向。其中又包含以下几个内容:
(1)风向频率:某月、季、年、数年某一方向来风次数占同期观测风向发生总次数的百分比,即称该方位的风向频率。
(2)风向玫瑰图:将各方位风向频率按比例绘制在方向坐标图上,形成封闭折线图形,即为风向(频率)玫瑰图。以风向分8、16、32个方位。又有夏、冬和全年不同风频图形表示。玫瑰图上所表示的风的吹向,是自外吹向中心。中心圈内的数值为全年的静风频率,玫瑰图中每圆圈的间隔为频率5%。图中夏季系指6、7、8三个月风速平均值,冬季系指12、1、2三个月风速平均值,全年系历年年风速平均值。
(二)风速
以米/秒为单位,各方位平均风速绘制方向坐标图上,形成封闭折线平均风速图。
八、地质
一、地基承载力
地基承载力系保证地基强度和稳定的条件下,建筑物不产生过大沉降和不均匀沉降的地基承受荷载的能力。确定地基承载力时,应考虑下列因素:
(一)土的物理力学性质
地基土的物理力学性质指标直接影响承载力的高低。
(二)地基土的堆积年代及其成因
堆积年代愈久,—般承载力也愈高,冲洪积成因土的承载力一般比坡积土要大。
(三)地下水
地下水上升时,土的天然重度变为有效重度,承载力也相应减小。另外,地下水大幅度升降会影响地基变形,湿陷性黄土遇水湿陷,膨胀土遇水膨胀、失水收缩,对承载力都有影响。
(四)建筑物性质
建筑物的结构形式、体形、整体刚度、重要性以及使用要求不同,对容许沉降的要求也不同,因而对承载力的选取也应有所不同。
(五)建筑物基础
基础尺寸及埋深对承载力也有影响。
(六)建筑物对地基承载力的要求
一般而言,建筑物对地基承载力的要求如下:
一层建筑:60一100kPa;
二、三层建筑:100~120kPa;
四、五层建筑:120kPa。
当地基承载力小于l00kPa时,应注意地基的变形问题。
二、地震
(一)震级
震级表示一次地震释放能量的大小,国际上通用的是里氏震级,共分为10个等级见表4-10所列。
震级<22~45~77~8>8
分类微震有感地震破坏性地震强烈地震或大地震特大地震
(二)烈度
抗震设防烈度是指某一地区的地面房屋建筑遭受到一次地震影响的强弱程度,分为12度:
(1)基本烈度:某地区今后一定时期内在一般场地条件下可能遭受的最大烈度;
(2)抗震设防烈度:按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的抗震设防烈度。一般情况下,取50年内超越概率10%的抗震设防烈度。
(三)抗震设防分类
抗震设防分类是根据建筑遭遇地震破坏后,可能造成人员伤亡、直接和间接经济损失、社会影响的程度及其在抗震救灾中的作用等因素,对各类建筑所做的设防类别划分。
建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次灾害的建筑,乙类建筑应届于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑应属于抗震次要建筑。
(四)考虑抗震的场地分类
(1)对建筑物抗震有利的地段,一般是属于I类场地土或开阔平坦、坚实均匀的Ⅱ类场地土等地段。
(2)对建筑物抗震不利的地段,一般是属于Ⅲ类场地土、条状突出的山脊、高耸孤立的山丘、非岩质(其中包括胶结不良的第三系沉积)的陡坡、河岸和边坡边缘、地基持力层在平面分布上软硬不均(如古河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基等)、非发震断裂与发震断裂带交会的附近等地段。
(3)对建筑物抗震危险的地段,一般是发震断裂带及地震时可能发生滑坡、山崩、地陷等地段。
场地土的分类表2-10
分类场地土质
I类稳定岩石
II类除I、III类场地土外的一般稳定土
III类饱和松砂、软塑至流塑的轻亚黏土、淤泥和淤泥质土、冲填土以及其他松软的人工填土等。
3.不良地质现象
对于建筑工程来说,影响较大的不良地质现象主要有冲沟、崩塌、滑坡、断层、岩溶、人工采空区等,在设计时应采取相应的处置措施。
(一)冲沟
冲沟是土地表面较松软的岩层被地面水冲刷形成的凹沟。稳定的冲沟对建设用地影响不大,只要采取一些措施就可用来建筑或绿化。发展的冲沟会继续分割建设用地、引起水土流失、损坏建筑物和道路等工程,必须采取措施防止其继续发展。防治的措施应包括生物措施和工程措施两个方面。前者指植树、植草皮、封山育林等工作;后者为在斜坡上作鱼鳞坑、梯田、开辟排水渠道或填土以及修筑沟底工程等。
(二)崩塌
陡坡或悬崖上的岩土体在重力作用下,突然向下崩落并顺山坡猛烈地翻滚跳跃、撞击破碎,最后堆于坡脚的现象,称为崩塌。大规模的崩塌叫做山崩,而单个或几个大岩块的崩落称为坠石。此外,根据崩塌物质的不同,又可分为岩崩和土崩。堆于坡脚的崩落物称为崩积物。崩塌或坠落发生前,将要崩落或坠落的岩体称为危岩。
崩塌的危害很大,常造成建筑物破坏甚至道路被毁、河流堵塞等。对于存在大型山体崩塌隐患的场地,应尽量避免选为建设用地。而对于可能出现小型崩塌的地带,则应采取防治措施。
(三)滑坡
斜坡上的岩层或土体在自然或人为的因素影响下失去稳定,沿贯通的破坏面(或带)整体下滑的现象,称为滑坡。它往往是缓慢、长期、间歇性地向下滑动,但也有一些滑坡表现为急剧的运动。滑坡多发生在山地、丘陵地区的斜坡以及河岸、路堤或基坑等地带。滑动面大小不等,小则几十平方米,大则几平方千米。滑坡对工程建设的危害很大,应予以足够的重视。
(四)断层
断层是岩层受力超过岩石本身强度时,因破坏了岩层的连续整体性,而发生的断裂和显著位移现象。断层面是指断开成两部分岩体滑动的破裂面,它是一种不连续结构面。有的断层在断层面中形成一定宽度的破碎岩块密集带,称为断层带。断距是两部分相对位移的距离。断层会造成许多不良的地质现象,如使岩石破碎等;断层破碎带是地下水的通道,因而会加速岩石的风化;断层的两部分岩性不同,可能产生不均匀沉降,造成建筑物的破坏,尤其是在地震区,其危害更大。因此必须避免把场地选择在地区性的大断层和大的新生断层地带。同时应针对其断距的大小分别予以处理或取舍。
(五)湿陷性黄土
湿陷性黄土是湿陷性土的一个组成部分。湿陷性土是指那些非饱和的结构不稳定上。在一定压力作用下受水浸湿时,其结构迅速破坏,并发生显著的附加下沉。凡在上覆土的自重应力下受水浸湿发生湿陷的,叫自重湿陷性土;凡在上覆土的自重应力下受水浸湿不发生湿陷的,叫非自重湿陷性土,它们必须在土自重应力和由外荷所引起的附加应力的共同作用下受水浸湿才会发生湿陷。
湿陷性土不论作为建筑物的地基、建筑材料或地下结构的周围介质,如在设计和施工中没有认真考虑到湿陷性这一特性并采取相应的措施,一旦浸水,均会产生湿陷,影响建筑物的正常使用和安全可靠,造成损失;反之,如采取的措施过于保守,又将增加基建投资,造成浪费。
湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。当黄土作为建筑物地基时,为了恰当考虑湿陷对建筑物的影响,从而采取相应的措施,首先就要判别它是湿陷性的,还是非湿陷性的。如果是湿陷性的,还要进一步判别它是自重湿陷性的,还是非自重湿陷性的。
(六)膨胀土
膨胀土是一种非饱和的、结构不稳定的黏性土,它的黏粒成分主要由亲水性矿物组成,并具有显著的吸水膨胀和失水收缩变形特性。在天然状态下,它的工程性状较好,呈塑到坚硬,强度较高,压缩性较低,因而过去常被看作是—种较好的天然地基。约从1938年以后,人们才开始认识到它具有膨胀、收缩的特性,其体积变化可达原体积的40%以上,同时,其胀缩性又是可逆的。当它作为建筑物地基时,如未经处理或处理不当,则由于膨胀土层的不同层厚、含水量的变化、土的不均匀性以及建筑物用途、荷载等原因,往往会造成不均匀的胀缩变形,导致轻型房屋、低价路面、边坡、地下建筑等的升裂和破坏,且不易修复,危害极大。
(七)岩溶和土洞
岩溶又名喀斯特(Karst),是可溶性岩层(石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等)以被水溶为主的化学溶蚀作用,并伴以机械作用而形成沟槽、裂隙、洞穴,以及由于洞顶塌落而使地表产生陷穴等一系列现象和作用的总称。
±洞是岩溶地层上覆盖的土层被地表水冲蚀或地下水潜蚀所形成的洞穴。这种洞穴的进一步发展,其顶部土体塌陷成土坑和碟形洼地。土洞顶部土体的这种塌陷成为地表塌陷。
(八)人工采空区
地下矿藏经过开发后,形成人工采空区。采空区的地层结构受到破坏而引起的崩落、弯曲、下沉等现象称采空区陷落。由于矿层埋藏深度、地质构造和开采情况不同,对地面的影响也有大有小,需酌情决定建筑的布置及应当采取的防治措施。
例
1.建筑物对地基承载力的要求中,二、三层建筑为(A)kPa
A100~120B60一100C50一70D40一60
九、水文
1.水文条件
主要指地表水体,如江、河、湖泊、水库等对建筑场地及工程建设的影响。这些水体,不但有时可选作水源,而且在水运交通、改善气候;排水防洪、稀释自净污水,美化环掉等方面发挥着作用。但某些水文条件,如洪水侵患、年水量的均匀性,流速变化、水流对河岸的冲刷及河床的泥砂淤积等,也会带来不利的影响。因而有必要对水体的流量、流速、水位等水情资料进行调研分析。
2.场地排水条件
场地地表高差变化决定了地表径流方向。
进行场地设计,必征考虑场地排水的声向及坡度,排入水体,排入点的位置、高程、以及允许排入的水量、水质要求等,事先对场地的排水方案进行研究并选择。卤此,还应考虑到地形上方汇水流经场地的可能与处理,以及场地因地形变化需从不同方向向外排水的问题等。
3.水文地质条件
系指地下水的存在形式、含水层厚度、矿化度、硬度、水温及其动态等情况。
其中与场地设计最直接的就是地下水位,如果过高将不利于工程的地基处理及施工条件,必要时可采取措施降低地下水位。
地下水常被选定为取水水源,但应注意水质污染等问题。地下水的盲目过量开采,可能引起地下水漏斗的出现,甚至引发地面沉降、江、海水倒灌或地表积水等,给工程建设带来不利影响。
4.场地防洪
(一)洪水发生的可能
如历史最高洪水水位、洪水频率(系指某一程度洪水发生的可能性,如百年一遇、五十年一遇等,洪水起始时间、持续时间、淹没范围等。
(二)洪水的成因
应根据降水情况、汇水面积等进行具体分析,并研究其成因及排除方式与可能性等。
所在地区及建筑对防洪的要求,标准及应采取的措施等。
城市的防洪标准应根据城市的重要性和人口数量按下表确定
表4-13
等级重要性分农业人口(万人)防洪标准[重现期(a)]
I特别重要的城市≥150≥200
II重要的城市150~50200~100
III中等城市50~20100~50
IV一般城镇≤2050~20
在防洪标准中,对上表的解释是:
(1)城市可以分为几部分单独进行防护的,各防护区的防洪标准,应根据其重要性、洪水危害程度和防护区非农业人口的数量,按上表的规定分别确定。
(2)位于山丘区的城市,当城区分布高程相差较大时,应分析不同量级洪水可能淹没的范围,并根据淹没区非农业人口和损失的大小,按上表的规定确定其防洪标准。
(3)位于平原、湖洼地区的城市,当需要防御持续时间较长的江河洪水或湖泊高水位时,其防洪标准可取上表规定中的较高者。
(4)位于滨海地区中等及以上城市,当按上表的防洪标准确定的设计高潮位低于当地历史最高潮位时,应采用当地历史最高潮位进行校核。
在《城市防洪工程设计规范》CJJ50--92中,对防洪标准还有更细致的划分(表4-14)。
城市等别防洪标准(重现期1年)
河洪、海潮山洪泥石流
一≥200100~50>100
二200~10050~20100~50
三100~5020~1050~20
四50~2010~520
注:1.标准上下限的选用应考虑受灾后造成的影响、经济损失、抢险难易以及投贤的可能性等因素,
2.海潮系指设计高潮位;
3.当城市地势平坦排泄洪水有困难时,山洪和泥石流防洪标准可适当降低。
该规范还指出:
(1)对于情况特殊的城市,经上级主管部门批准,防洪标准可以适当提高或降低;
(2)城市分区设防时,可根据各防护区的重要性选用不同的防洪标准;
(3)沿国际河流的城市,防洪标准应专门研究确定;
(4)临时性建筑物的防洪标准可适当降低,以重现期在5~20年范围内分析确定。