第一篇 建筑学
第一章 各类建筑的功能组合
一、公共建筑
在公共建筑设计中，功能分析与组织的核心问题是建筑的空间组合、功能分区及人流集散。
（一）公共建筑的功能与空间组成
各种性质与类型的公共建筑一般都是由主要使用部分、交通联系部分、次要使用部分这三类功能与空间组合而成。
以学校教学楼为例，教室、实验室、教师备课室、行政办公室是主要使用部分；厕所、仓库、贮藏室等是次要使用部分；而走廊、门、厅、楼梯等则是交通联系部分。公共建筑空间组成都可以概括为主、次要使用空间及交通联系空间这三大空间。三大空间以不同的方式组合，就形成了不同的设计方案。
使各使用空间建立起密切的有机联系，依赖于交通联系空间把各种空间有效地组织起来。通常将过道、过厅、门厅、出人口、楼梯、电梯、自动扶梯、坡道等称之为建筑的交通联系空间。交通联系空间的形式、大小和位置，服从于建筑空间处理和功能关系的需要。一般交通联系空间要有适宜的高度、宽度和形状，流线直简单明确，不宜迂回曲折，同时要起到导向人流的作用。此外交通联系空间应有良好的采光和满足防火的要求。建筑的交通联系部分，可分为水平交通、垂直交通和枢纽交通三种空间形式。
（二）公共建筑的功能分区与人流组织
1．功能分区
功能分区是进行建筑空间组织时必须考虑的问题，特别是当功能关系与房间组成比较复杂时，更需要将空间按不同的功能要求进行分类，并根据它们之间的密切程度加以区分，并找出它们之间的相互联系，达到分区明确又联系方便的目的。在进行功能分区时，应从空间的“主” 与“次”、“闹” 与“静”、“内”与“外”等的关系加以分析，使各部分空间都能得到合理安排。
（1）空间的“主”与“次”
建筑物各类组合空间，由于其性质的不同必然有主次之分。在进行空间组合时，这种主次关系必然地反映在位置、朝向、交通、通风、采光以及建筑空间构图等方面。功能分区的主次关系，还应与具体的使用顺序相结合，如行政办公的传达室、医院的挂号室等，
在空间性质上虽然属于次要空间，但从功能分区上看却要安排在主要的位置上。此外，分析空间的主次关系时，次要空间的安排也很重要，只有在次要空间也有妥善配置的前提下，主要空间才能充分地发挥作用。
（2）空间的“闹”与“静”
公共建筑中存在着使用功能上的“闹”与“静”。在组合空间时，按“闹”与“静”进行功能分区，以便其既分割、互不干扰，又有适当的联系。如旅馆建筑中，客房部分应布置在比较安静的位置上，而公共使用部分则应布置在临近道路及距出人口较近的位置上。
（3）空间 联系的“内”与“外”
公共建筑的各种使用空间中，有的对外联系功能居主导地位，有的对内关系密切一些。所以，在进行功能分区时，应具体分析空间的内外关系，将对外联系较强的空间，尽量布置在出入口等交通枢纽的附近；与内部联系性较强的空间，力争布置在比较隐蔽的部位，并使其靠近内部交通的区域。
2．人流组织
公共建筑是人们进行社会生活的场所，因其性质及规模的不同，不同建筑存在着不同的人流特点，合理地解决好人流疏散问题是公共建筑功能组织的重要工作。
（1）人流组织方式
一般公共建筑反映在人流组织上，可归纳为平面和立体的两种方式。
1）平面组织方就适用于中小型公共建筑人流组织，特点是人流简单、使用方便门图l－1-1所示）。
2）立体组织方式：适用于功能要求比较复杂，仅靠平面组织不能完全解决人流集散的公共建筑，如大型交通建筑、商业建筑等，常把不同性质的人流，从立体关系中错开门图ll电所示人
公共建筑空间中的人流组织问题，实际上是人流活动的顺序问题。它涉及到建筑空间是否满足了使用要求，是否紧凑合理、空间利用是否经济有效的问题。因此人流组织中的顺序关系不能忽视，应根据具体建筑的不同使用要求，进行深人的分析和合理的组织。
（2）人流疏散
人流疏散问题，是公共建筑人流组织中的又一问题，尤其对人流大而集中的公共建筑来说更加突出。
人流疏散大体上可以分为正常和紧急两种情况。一般正常情况下的人流疏散，有连续的的（如医院、商店、旅馆等）和集中的门剧院、体育馆等X有的公共建筑则属于两者兼有 门学校教学楼、展览馆等人此外，在紧急情况下，不论哪种类型的公共建筑，都会变成集中而紧急的疏散性质。因而在考虑公共建筑人流疏散时，都应把正常与紧急情况下的人流疏散问题考虑进去。
（三）公共建筑的群体组合
公共建筑群体组合，主要指把若干幢单体建筑组织成为一个完整统一的建筑群。
1．公共建筑群体组合的三个要点
（1）要从建筑群的使用性质出发，着重分析功能关系，加以合理分区，运用道路、广场等交通联系手段加以组织，使总体布局联系方便、紧凑合理。
（2）在群体建筑造型处理上，需要结合周围环境特点，运用各种形式美的规律，按照一定的设计意图，创造出完整统一的室外空间组合。
（3）运用绿化及各种建筑的手段丰富群体空间，取得多样化的室外空间效果。
2．公共建筑群体组合类型及特点
公共建筑群体组合类型可分为两种形式：即分散布局的群体组合和中心式布局的群体组合。
（1）分散式布局的组合：有许多公共建筑，因其使用性质或其他特殊要求，往往可以划分为若干独立的建筑进行布置，使之成为一个完整的室外空间组合体系，如某些医疗建筑、交通建筑、博览建筑等。分散式布局的特点是功能分区明确，减少不同功能间的相互干扰，有利于适应不规则地形，可增加建筑的层次感，有利于争取良好的朝向与自然通风。分散式布局又可分为对称式和非对称式两种形式。在大多数公共建筑群体组合过程中往往是两种形式综合运用，以取得更加完整而丰富的群体效果。
（2）中心式布局的群体组合：把某些性质上比较接近的公共建筑集中在一起，组成各种形式的组群或中心，如居住区中心的公共建筑、商业服务中心、体育中心、展览中心、市政中心等。各类公共活动中心由于功能性质不同，反映在群体组织中必然各具特色，只有抓住其功能特点及主要矛盾，才能既保证功能的合理性，又能使之具有鲜明的个性。如加拿大多伦多市政厅，以两个圆弧状的高层办公楼，环抱着一个圆形大会议厅的组成建筑群，并置于一个长方形的台座上，形成了一个完整的空间体系（如图1-1-3所示）。
二、住宅建筑
住宅的功能分析要从家庭生活“行为单元”的分析人手。住宅的组成规律主要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。按空间使用功能来分，一套住宅可包括居室（起居室、卧室X厨房、卫生间、门厅或过道、贮藏间、阳台等（如图1-1-4所示）
根据住宅基本平面类型可将住宅建筑分为独立式住宅、联立（并列）式住宅、联排式住宅、单元式住宅、外廊式住宅、内廊式住宅、跃层式住宅等。
按照层数的不同，可将住宅建筑分为四类：低层住宅——1～3层；多层住宅——4～6层；中高层住宅——7～9层；高层住宅——10～30层。
1．低层住宅设计
（1）基本特点
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。因而既可以有独立式、联立（并列）式和联排式，也可以有单元式等平面布置类型。
2）平面布置紧凑，上下交通联系方便。
3）一般组织有院落，使室内外空间互相流通，扩大了生活空间，便于绿化，能创造更好的居住环境。
4）对基地要求不高，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。
5）占地面积大，道路、管网以及其他市政设施投资较高。
（2）平面组合形式及其特点
1）独院式（独立式卜 建筑四面临空，平面组合灵活，采光通风好，干扰少，院子组织和使用方便，但占地面积大，建筑墙体多，市政设施投资较高。
2）双联式（联立式火 将两个独院式住宅拼联在一起。每户三面临空，平面组合较灵活，采光通风好，比独立式住宅节约一面山墙和一侧院子，能减少市政设施的投资。
3）联排式：将独院式住宅拼联至3户以上。一般拼联不宜过多，否则交通迂回，干扰较大，通风也有影响；拼联也不宜过少，否则对节约用地不利。
2．多层住宅设计
（1）基本特点
1）从平面组合来说，多层住宅必须借助于公共楼梯（规范规定住宅6层以下不设电梯）以解决垂直交通，有时还需设置公共走廊解决水平交通。
2）与低层住宅和高层住宅相比，多层住宅比低层住宅节省用地，造价比高层住宅低，适合于目前一般的生活水平。
3）多层住宅不及低层住宅与室外联系方便，虽不需高层住宅所必须的电梯，上面几层的垂直交通仍会使住户感到不便。因此，从高标准的要求来看，四层以下的住宅可不设电梯，四层以上的多层住宅也应该设置电梯。
（2）设计要点
1）符合城市规划的要求
主要居室应满足规定的日照标准；单栋住宅的长度大于160m时应设4m宽、4m高的消防车通道，大于80m时应在建筑物底层设人行通道。
套型恰当。应具有组成不同户型的灵活性，满足居住者的实际需要。可组成单一户型和多户型的单元，单一户型的单元其户型比一般在组合体或居住小区内平衡；多户型的单元则增加了在单元内平衡户室比的可能性。单元中户型选择要使户室比的平衡灵活方便，并便于单元内的组合。
方便舒适。平面功能合理，能满足各户的日照、采光、通风、隔声、隔热、防寒等要求，并保证每户至少有二间居室布置在良好朝向。
交通便捷。避免公共交通对住户的干扰，进户门的位置便于组织户内平面。
经济合理。合理组织并减少户内交通面积，充分利用空间。结构与构造方案合理，管
线布置尽量集中，采取各种措施节约土地。
造型美观。立面新颖美观，造型丰富多样。
满足包括消防、抗震等其他技术规范的要求。
2）单元划分与组合
多层住宅常以一种或数种单元一标准段拼接成长短不一、体型多样的组合体。单元划分可大可小，一般以数户围绕1个楼梯间来划分单元。将单元拼接成单元组合体要注意满足建筑规模及规划要求，适应基地特点。单元组合方式有：平直组合、错位组合、转角组合、多向组合等。
3）交通组织
以垂直交通的楼梯间为枢纽，必要时以水平的公共走廊来组织各户。楼梯和走廊组织交通以及进人各户的方式不同，可以形成各种平面类型的住宅。
一般有三种交通组织方式：围绕楼梯间组织各户人口，以廊来组织各户人口，以梯廊间层间隔层设廊，再由小梯通至另一层）组织各户人口。
楼梯服务户数的多少对适用、舒适、经济都有一定影响，应合理确定。
4）采光通风
一般一户能有相对或相邻的两个朝向时有利于争取日照和组织通风，l户只有1个朝向则通风较难组织，利用平面形状的变化或设天井可增加户外临空面，利于采光通风。
5）辅助设施
位置要恰当。厨房、卫生间最好能直接采光、通风，可将厨房、卫生间布置于朝向和采光较差的部位。
面积要紧凑。应根据户内各种生活活动合理确定各类空间的使用面积，并减少无法利用的面积怕过宽的走道等人
设备管线要集中。套与套之间的厨房、卫生间相邻布置较为有利，管道共用，比较经济。
（3）平面类型及其特点
1）基本平面类型
①单元式（梯间式八 每个单元设置二个楼梯，每个单元可安排2－4户，由楼梯平台直接进人分户门。
一梯2户：每套有两个朝向，便于组织通风，套门干扰少，较宜组织户内交通，单元面宽较窄，拼接灵活，适用情况较广。
一梯3户：楼梯使用率较高，每套都能有好朝向，但中间一套常是单朝向，通风较难组织。
一梯4户：楼梯使用率高，每套都有可能争取到好朝向，一般将少室户布置在中间，多室户布置在两侧。
②外廊式：
长外廊：便于各户并列组合，一梯可服务多户，每户有良好的朝向、采光和通风条件。但户内交通穿套较多，公共外廊会对户内产生视线及噪声干扰，在寒冷地区不易保温防寒，对小面积套型比较合适。
短外廊：以一梯4户居多，具有长外廊的某些优点而又较为安静，布置多室户的数量增多，提高了套型比的灵活性。
③内廊式：
长内廊：内廊两侧布置各户，楼梯服务户数多，使用率大大提高，且节约用地。但各户均为单朝向，内廊较暗，套间干扰也大，套内不能组织穿堂风。
短内廊：也称内廊单元式，它保留了长内廊的一些优点，较安静。
④跃层式：进人各户后，再由户内小楼梯进人另一层。节省公共交通面积，增加户数又减少干扰，每户可争取部朝向，采光、通风较好。一鹏每户面积大、居室多时够直。
⑤点式（集中式八数户围绕一个楼梯布置，单元四面临空，每户皆可采光、通风，分户灵活，每户有可能获得两个朝向而有转角通风。外型处理也较为自由，可丰富建筑群的艺术效果。建筑占地少，便于在小块用地上插建。但节能、经济性比条式住宅差。
2）平面布局的变化
楼梯形式：除一般的双跑、单跑和三跑楼梯外，还有外突楼梯、内楼梯、单跑横向楼梯和直跑楼梯等。
平面形式：包括平面形状的局部变化，单元拼接形成的平面体形变化等。
3．高层住宅设计
（1）基本特点
1）可提高容积率，节约城市用地。
2）可节省市政建设投资。
3）可以获得较多的空间用以布置公共活动场地和绿化，丰富城市景观。
4）用钢量较大，一般为多层住宅的3－4倍。
5）对居民生理和心理会产生一定的不利影响。
（2）平面类型
1）单元组合式：单元内以电梯、楼梯为核心组合布置。常见形式有矩形、T形、十字形、Y形等。
2）长廊式：有内长廊、外长廊和内外廊式。内长廊式较少采用；外长廊式特点基本与同类多层住宅相似，为挡风雨一般外廊封闭；内外廊式兼有前两者的特点。
3）塔式：与多层点式住宅特点类似。一般每层布置4～8户。该形式目前采用较多。
4）跃廊式：每隔＊2层设有公共走廊，电梯利用率提高，节约交通面积，对每户面积较大、居室多的户型较为有利。
（3）垂直交通
1）高层住宅的垂直交通以电梯为主、以楼梯为辅进行组织。12层以上住宅每栋楼设置电梯应不少于2部。
2）楼梯应布置在电梯附近，但楼梯又应有一定的独立性。单独作为疏散用楼梯可设在远离电梯的尽端。
3）电梯不宜紧邻居室，尤其不应紧靠卧室。必须考虑对电梯井的隔声处理。
（4）消防疏散
1）消防能力与建筑层数和高度的关系：防火云梯高度多在30－50m之间，我国目前高层住宅的高度即是参考这一情况决定的。高层住宅与周围建筑的间距是根据其高度和耐火等级而定的。
2）防火措施：提高耐火极限，将建筑物分为几个防火区，消除起火因素，安装火灾报警器。
3）安全疏散楼梯和消防电梯的布置：长廊式高层住宅一般应有2部以上的电梯用以解决居民的疏散。有关安全疏散楼梯和消防电梯的布置以及安全疏散等应遵照现行国家标准的有关规定执行。
（5）符合城市规划的要求。与多层住宅相似。
4．严寒地区住宅设计
1）基本特点
在寒冷地区，住宅设计的主要矛盾是建筑的防寒问题。建筑防寒包括采暖与保温两个方面，要使室内具有合乎卫生标准的室温就必须采暖，但如何使建筑的热损耗的控制能取得经济、合理的效果并不单纯是建筑围护结构的热工学问题，建筑设计方案的优劣对防寒的功能也会起很大的作用。
2）住宅设计中的保温
从设计上解决建筑保温问题，最有效的措施是加大建筑的进深，缩短外墙长度，尽量减少每户所占的外墙面。
3）住宅的朝向与形式
寒冷地区的住宅朝向应争取南向，充分利用东、西向，尽可能避免北向。东西向住宅可以采取短内廊式，或在东西向内楼梯的平面组合基础上将辅助房间全部集中在单元的内部，设置小天井，加大建筑进深等方式。
5．炎热地区的住宅设计
（1）基本特点
为使居民在夏季温度、相对湿度较大、没有空调的情况下能获得较适宜的感受，设计时要考虑尽量减少阳光辐射及厨房炉灶产生的热量对室内温度的影响，组织自然通风，获得较为开敞与通透的平面组合体形。
（2）建筑朝向的选择
炎热地区住宅朝向的选择十分重要，应综合考虑阳光照射和夏季主导风向，注意减少东西向阳光对建筑物的直接照射，并能有夏季主导风人室。
（3）住宅建筑处理方式
1）遮阳隔热
遮阳：按照不同的使用要求，可以分为水平式遮阳、垂直式遮阳、综合式遮阳、挡板式遮阳。按照材料构造的不同，可分为固定式遮阳、活动式遮阳、简易式遮阳。从节约考虑，除标准较高的住宅设计可以考虑专用遮阳设施外，一般应尽量结合其他建筑构件和细部处理，如檐口、阳台、外廊、窗媚板、窗扇、通花、墙体凹凸以及绿化等作为遮阳设施。
隔热：通常可分别采用减少东西向墙体、通过采用具有较好隔热性能的建筑材料和隔热构造提高墙体和屋顶的隔热性能、利用绿化隔热降温等措施。
2）自然通风。可以通过有效地组织室内穿堂风、建筑构件导风、建筑群组织通风等几个方面的措施来取得较好的效果。
3）平面组合。从综合角度来看，各种住宅类型各有利弊，平面组合应以减少室外热源对室内的影响和室内热源本身的影响为原则。
6．坡地住宅设计
（1）基本要求
坡地住宅应结合地形布置，同时也要综合考虑朝向、通风、地质等条件。
（2）建筑与等高线的关系
一栋住宅建筑与地形的关系主要有三种不同方式：建筑与等高线平行，建筑与等高线垂直，建筑与等高线斜交。在设计中要区别对待。
（3）坡地住宅单元的垂直组合
由于单元内部或单元之间组合方式的不同，可以有错叠、跌落、掉层、错层等几种形式。
（4）临街坡地住宅的建筑处理
常有以下几种处理方式：掉层、吊脚、天桥、凸出楼梯间、连廊、室外梯道等。
三、工业建筑
（一）工业建筑总平面设计中的功能组织
1．工业建筑总平面设计的特点
从本质上讲，工业建筑总平面设计与其他类型的建筑总平面设计没有原则的区别，即要将人、建筑、环境相互矛盾、相互约束的关系在一个多维的状态下协调起来，其差别在于：
（1）简单流线与复杂流线的差别
民用建筑主要以人流为主组织建筑空间，工厂中人流与物流、人与机之间运行在同一空间之内，形成相互交织的网络，为物流所提供的空间远远大于为人提供的空间。
（2）简单环境影响与复杂环境影响的差别
工业建筑中常有废水、废气、烟尘、噪音、射线及工业垃圾等特殊的环境影响问题。
（3）单一尺度与多尺度的差别
民用建筑以人为尺度单位，而工厂建（构）筑物的体量决定于生产净空的需求，常常与人的尺度相差悬殊，其形态又受工艺的制约，不同工艺的工业建筑，其形态往往有明显的不同。
（4）多学科、多工种密切配合
工业建筑设计中的技术性要求很强。
2．总平面设计中的功能单元
一座现代工厂，它可能是城市社会系统中的重要子系统一产业系统中的一个组成部分，而其内部又可能是由若干部门组成，诸如生产部门、后勤部门、动力部门等等，每一部门又是由若干生产性车间组合而成。总而言之，可以将一座现代工厂分成若干个层次，就任一层次而言，构成该层次专门化的功能单位称为功能单元。
现代的工厂一般都包含众多的功能单元，应采用恰当的组织方法把它们按一定的秩序组织起来，形成功能健全、系统完整的有机体。
工厂中的功能单元一般都有如下几方面的个体特征：
（1）物料输人输出特征；
（2）能源输人输出特征；
（3）人员出人特征；
（4）信息输人输出特征。
组成专业化工厂的功能单元时常分为：
（1）生产单元：直接从事产品的加工装配。
（2）辅助生产单元：设备维修、工具制作、水处理、废料处理等。
（3）仓贮单元：物料暂时性的存放。
（4）动力单元：主要用作能量转换，如锅炉房、变电间、煤气发生站、乙炔车间。空气压缩车间等。
（5）管理单元：办公室、实验楼等。
（6）生活单元：宿舍、食堂、浴室、活动室等。
一个单元只能产生一个或部分的功能，一般情况下，凡是由两种以上功能单元构成的建筑物或构筑物，都存在一定的功能与结构关系，工厂总平面设计的根本目的就是要把各个功能单元组织起来，形成全厂的功能结构，使工厂能正常运转起来，并实现安全、高效。
3．功能单元组织的依据
功能单元的组织应在理性分析的基础上，根据生产中的功能关系，全面考虑，综合解决，使各功能单元之间互相匹配。其原则为：
（1）依据功能单元前后工艺流程要求
生产任何一个产品都有特定的生产加工程序，即生产工艺流程。此流程贯穿整个生产过程的始终，构成生产作业的总链条，即全厂的物料输人输出的总的轨道，各个生产技术上的功能单元则是这一链条上的各个环节，这些环节在总的链条的带动下连续生产。随着现代工业生产的连续性、联动性、效率和自动控制程度的提高，连续作业的要求也越来越高。为保证产品的质量、数量，必须使整个流程达到流线短捷、环节最少、避免逆行、避免交叉的要求。
由生产工艺确定的流程，虽然决定了各功能单元配置的连续性、顺序性，但在比较复杂的生产过程中还可能出现几条生产线路系统，而且辅助设施、动力设施单元还会形成与生产直接联系的副线，这就使功能单元配置不大可能完全顺着生产流线按部就班地布置。另外，流程组织也会受外界因素的影响与制约 门铁路进线、道路走向、高压电路进线。供水方向、城镇方位等）而产生一系列的矛盾，需采取不同的工艺布置方案加以解决，形成不同的总平面布置方案。
全厂性的生产流程的组织与布置有三种基本类型：
纵向生产线路布置——沿厂区或车间纵轴方向布置；
横向生产线路布置一一垂直于厂区或车间纵轴方向布置；
环状生产线路布置。
（2）依据物料与人员流动特点，合理确定道路断面与其他技术要求
凡是工厂就必然有运输作业，从原料到产品，从燃料到废物清除，从一个功能单元到另一个功能单元，都需要通过各种各样运输方式来传递、输送。
一般道路运输系统中的技术要求（中型轻工业厂房）：
1）通道宽度
主要出人运输道路7m左右；
车间与车间有一定数量物流及人流运输的次要道路4．5－6m左右；
功能单元之间，人流物流较少的辅助道路，以及消防车道等3－4．5m左右；
连接建、构筑物出人口与主、次、辅助道路的车间行道3－4m左右；
人行道一般1．0叶．5m左右。
2）最小转弯半径
单车9m；
带拖车12m；
电瓶车5m。
3）交叉口视距大于等于20m
4）道路与建筑物、构筑物之间的最小距离
距无出人口的车间1．5m，距有出人口的车间3m；
有汽车引道6m（单车道X距围墙1．5m；
距有出人门洞的围墙6m，距围墙照明杆2m；
距乔木lm，距灌木0．5m。
（3）依据功能单元相连最小损耗的原则
动力单元设置及各种工程管线设置应靠近最大动力车间，即负荷中心地段，使各工程管线最为短捷。
（4）依据功能单元的环境要求
1）根据功能单元散发有害物的危害程度加以分区，集中管理，以降低发生危害的可能性；
2）利用自然条件（风向、水流方向、地形），合理布置，以减少有害物对环境的影响；
3）设置防护距离，减轻危害程度；
4）采取其他防护设施，如绿化等。
（5）依据功能单元发展的可能与需求。
（二）工业建筑及总平面设计中的场地要求
1．适应物料加工流程，运距短捷，尽量一线多用；
2．与竖向设计、管线、绿化、环境布置协调，符合有关技术标准；
3．满足生产、安全、卫生、防火等特殊要求，特别是有危险品的工厂，不能使危险品通过安全生产区；
4．主要货运路线与主要人流线路应尽量避免交叉；
5．力求缩减道路敷设面积，节约投资与土地。
