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2012年二级注册建筑师考试建筑设计精讲讲义5

|0·2012-04-12 09:12:12浏览0 收藏0

  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。

  例:1/1000场址地形图上等高线高差的要求为下列何项?(B)

  A.0.10--0.20mB.0.50--1.00m

  C.1.50--2.00mD.2.50~5.00m

  六、气象

  1.建筑气候区划

  为区分我国不同地区气候条件对建筑物影响的差异性,明确各气候区的建筑基本,提供建筑其气候参数,从总体上做到合理利用气候资源,防止气候对建筑的不利影响,有关部门制定了中国建筑气候区划标准。建筑气候的区划系统分为一级区和二级区两级,一级区分7个区,二级区分20个区。

  《民用建筑设计通则》规定,不同分区对建筑的要求应符合下表所示。

分区名称
热工分区名称
气候主要指标
建筑基本要求
I
IA
IB
IC
ID
严寒地区
1月平均气温≤-100,7月平均气温≤250,7月平均相对湿度≥50%
1,建筑物必须满足冬季保温、防寒、防冻等要求;2,IA、IB区应防止冻土、积雪对建筑的危害;3,IA、IB、IC区的西部,建筑物应防冰雹、防风沙。
II
IIA
IIB
寒冷地区
1月平均气温≤-100,7月平均气温18―28℃
1.建筑物应满足冬季保温、防寒、防冻等要求,夏季部分地区应兼顾防热;2,ⅡA区建筑物应防热、防潮、防暴风雨,沿海地带应防盐雾侵蚀
III
IIIA
IIIB
IIIC
夏热冬冷地区
1月平均气温0~l0℃, 7月平均气温25~300C
1.建筑物必须满足夏季防热,遮阳、通风降温要求,冬季应兼顾防寒; 2.建筑物应防雨、防潮、防洪、防雷电,IIIA
区应防台风、暴雨袭击及盐雾侵蚀
IV
IVA
IVB
夏热冬暖地区
1月平均气温>10℃, 7月平均气温25~29℃
1.建筑物必须满足夏季防热,遮阳、通风、防雨要求;2.建筑物应防暴雨、防潮、防洪、防雷电; IVA区应防台风、暴雨袭击及盐雾侵蚀
V
VA
VB
温和地区
7月平均气温18~250C, 1月平均气温0~13℃
1.建筑物应满足防雨和通风要求; 2.VA区建筑物应注意防寒,VB区应特别注意防雷电
VI
VIA
VIB
严寒地区
7月平均气温<180C, 1月平均气温0~-220C
1.热工应符合严寒和寒冷地区相关要求;2,ⅥA、ⅥB应防冻土对建筑物地基及地下管道的影响,井应特别注意防风沙;3, ⅥC区的东部,建筑物应防雷电
VIC
寒冷地区
VII
VIIA
VIIB
VIIC
严寒地区
7月平均气温≥18℃, 1月平均气温一5~-20℃,7月平均相对湿度<50%
1.热工应符合严寒和寒冷地区相关要求;2.除VIID区外,应防冻土对建筑物地基及地下管道的危害;3,VIIB区建筑物应特别注意积雪的危害;4,ⅦC区建筑物应特别注意防风沙,夏季兼顾防热;5.VIID区建筑物应注窟夏季防热,吐鲁番盆地应特别注意隔热、降温
VIID
寒冷地区

  在一级区划中,各个区均对建筑设计有一定的要求,必须有所了解。其中比较重要的如下:

  (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、中国香港、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。

  (三)风级

  根据风速确定相应的级别

风   级
  风  名
  相当风速(m/s)
    地面上物体的象征
    0
  无   风
    0~O.2
  炊烟直上,树叶不动
    l
  软   风
    O.3―1.5
  风信不动,烟能表示风向
    2
  轻   风
    1.6~3.3
  脸感觉有微风,树叶微响,风信开始转动
    3
  微   风
    3.4~5.4
  树叶及微枝播动不息,旌旗飘展
    4
  和   风
    5.5―7.9
  地面尘土及纸片飞扬,树的小柱摇动
    5
  清   风
    8.O~lO.7
  小树枝摇动,水面起波
    6
  强   风
    10.8~13.8
  大树枝摇动,电线呼呼作响,举伞困难
    7
  疾   风
    13.9~17.1
  大树动摇,迎风步行感到阻力
    8
  大   风
    17.2~20.7
  可折断树枝,迎风步行感到阻力很大
    9
  烈   风
    20.8―24.4
  屋瓦吹落,稍有破坏
    10
  狂   风
    24.5~28.4
株木连根拔起或摧毁建筑物,陆上少见
    1l
  暴   风
    28.5~32.6
  有严重破坏力,陆上很少见
    12
  飓   风
32.6以上
  摧毁力极大,陆上极少见

  (四)污染系数

  污染源的下风向受害程度。即用较大风向频率与该平均风速之比称该风向的污染系数:

  污染系数=风向频率/平均风速

  为避免污染源对其他设施的危害,应将污染源布置于主导风向的下风向。

  (五)局地风

  地形、地物错综复杂引起的风向、风速改变,形成局地风,如水陆风、山谷风、顺坡

  风、越山风、林源风、街巷风等,往往对一个局部地区的风向、风速起主要作用。因此局部风效应与地区风向玫瑰图可能不会完全一样。

  例:风象由(ABE)组成。

  A风向B风速C风力D风频E风级

  3.其他气象条件

  (一)气温

  通常指高出地面1.25~2.0m高处百叶窗内测得的空气温度,单位是摄氏度(℃)。不同地区、不同海拔、不同季节、不同时刻气温都不相同。地表气温主要取决于纬度的变化。一般而言,纬度每增加一度,冬季的气温平均会降低1.5℃。场地设计一般需取得的气温资料有:常年绝对最高气温和绝对最低气温、以及历年最热月、最冷月的月平均气温等;这对建筑的选址、布局、热工设计、绿化、施工等都有很大影响。

  (二)降水

  降水量是指落在地面亡的雨、雪和冰雹等水质物未经蒸发、渗透、流失等损耗而聚积在水平面上的厚度,单位:mm。一般统计年平均降水量、降水集中月份(雨期时间)、最高降水日、暴雨强度及其持续时间、积雪最大厚度;土壤冻结最大深度等;这是建筑的选址、布局、形式、排水、防洪、结构设计、施工及场地绿化等的重要依据。

  建筑气候一级区区划的平均气温、相对湿度、年降水量见表4―6、表4―7所列:

  表4―6

月平均气温
    七    月 
    年平均气温
  年降水量
  平均气温
相对湿度
≥25℃的天数
≤5℃的天数
    (mm)
   I区
 ≤ 1℃
    ≤25℃
   ≥50%
 
    ≥145天
  200―800
  Ⅱ区
-lO~0℃
    18~28℃
 
    <80天
  90~145天
 
  Ⅲ区
  O~10℃
    25―30℃
 
  40~llO天
    O~90天
 
  Ⅳ区
    >10℃
    25―29℃
 
  100~20天
 
 
  V区
  O~13℃
    18~25℃
 
 
    O~90天
 
  Ⅵ区
  O~20℃
    <18'C
 
 
  90~285天
 
  Ⅶ区
 -20~5℃
    ≥18℃
 
    <120天
 110~180天
 
    雨量分级表    表4―7
 
 降雨等级
 
   现  象  描  述
    降雨量(mm)
  一天内总量
  半天内总量
    小
  雨能使地面潮湿,但不泥泞
    1一10
    O.2―5
    中
  雨降到屋顶上有渐沥声,凹地积水
    lO一25
    5.1~15
    大
  降雨如倾盆,落地四溅,平地积水
    25―50
    15.1―30
    暴
  降雨比大雨还猛能造成山洪暴发
    50~100
    30.1~70
    大暴
  降雨比暴雨还大,或时间长,造成洪涝灾害
    lOO~200
    70.1~140
    特大暴
  降雨比大暴雨还大,能造成洪涝灾害
    >200
    >14O

  除此之外,湿度、气压、雷击、积雪和雾、冻土深度等气候条件,也对场地选择和设计有一定影响,需要予以注意。

  例:气温通常指高出地面(C)m高处百叶窗内测得的空气温度

  A1.5~2.0B1.3~1.8C1.25~2.0D1.4~1.8

  七、日照

  在建筑设计中,日照的概念是每天接受太阳照射的情况。日照率和太阳辐射强度有关,它是进行建筑工程热工设计的重要依据,目前我国虽无统一的日照标准,但日照因地球纬度不同存在差异,故不同地区均应制定相应的日照标准,并由此而确定建筑的间距、朝向和通风等规定。

  一、日照标准

  在《民用建筑设计通则》GB50352-2005中,对日照的规定是:1。每套住宅至少有一个空间获得日照,该日照标准应符合现行国家标准,《城市居住区规划设计规范》GB50180的规定,2,宿舍半数以上的居室,应能获得同住宅居住空间相等的日照标准;3,托儿所、幼儿园的主要生活用房,应能获得冬至日不小于3h的日照标准;4,老年人住宅,残疾人住宅的卧室、起居室,医院、疗养院半数以上的病房和疗养室,中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于2h的日照标准。

  住宅建筑日照标准表2-7

建筑气候区划
I、II、III、VII气候区
IV气候区
V、VI气候区
大城市
中小城市
大城市
中小城市
日照标准日
大寒日
冬至日
日照时数(h)
≥2
≥3
≥1
有效日照时间带(h)(当地真太阳时)
8~16
9~15
计算起点
日照时间底层窗台面

  二、日照间距系数

  即根据日照标准确定的房屋间距与遮挡房屋高的比值。

  日照间距D=(H-H1)/tanh

  式中:h-太阳高度角

  H-前栋房屋北檐口至地面的高度;

  H1-后栋房屋底层窗台至地面的高度。

  日照间距系数=D/H

  三、日照间距折减系数

  日照间距在不同方向上可以有折减,其折减系数如表所示

方位
00~150
150~300
300~450
450~600
>600
折减系数
1.0L
0.9L
0.8L
0.9L
0.95L

  四、日照百分率

  (1)日照时数:指地面上实际受到日光照射的时间,以小时为单位表示,可以日、月或年为测量期限。一般与当地纬度、气候条件有关。

  (2)日照百分率:指某一段时间(一年或一日)内,实际日照时数占太阳的可照时数的百分比。可照时数是从日出到日落,太阳可照射到地面的时间(小时)。

  例:日照间距120方向上折减系数为(A)

  A1.0LB0.90LC0.80LD0.70L

  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。

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