公共建筑设计原理(4)

★采暖系统由热源，热媒输送设备（管网）和散热 设备（用户）三个主要部分组成。 ★采暖系统分类： 局部采暖系统 .按热源位臵不同 集中采暖系统 对流采暖 .按传导方式不同 辐射采暖 热水采暖系统 .按热媒介质不同 蒸汽采暖系统 热风采暖系统。
★常用的采暖系统是热水采暖系统和蒸汽采暖系统。 ������. 热水采暖系统：散热器表面温度不太高，给人以 舒适感，热水的热惰性强(热容量高)，室温容易保 持均衡稳定(适用于医院，幼儿园，旅馆等此类公 共建筑） ������. 蒸汽采暖系统：散热器表面温度比热水系统高， 热得快，冷得也快，常适用于短时间采暖或间歇 式采暖的公共建筑。（如学校，影剧院，会堂等） ★新的采暖方式 ������. 辐射采暖： 地板辐射采暖，带型辐射板采暖 ������. 热风采暖，热空气幕采暖
★混合结构的建筑，除承重墙之外，还有非承重墙， 也称隔断墙。起分割空间的作用，一般多选用轻 质材料，如空心砖、轻质砌块、石膏板、加气混 凝土墙板等。
★为了保证墙体有足够的刚度，承重墙的布
臵应尽量做到均匀、交圈，并应符合规范 的规定。 ★楼层的上下承重墙应尽量对齐，门窗洞口 的大小应有一定的限制并尽量对齐，同时 还要避免小房间压在大房间之上，出现承 重墙落空的现象。 ★墙体）气流组织 ★在公共建筑的空间组合中,存在气流组织问题. 将处理好的空气送到人们活动或逗留的区域, 使得整体活动空间的气流,保持合乎标准的温 湿度、洁净度及送风速度,并能及时排除污浊 空气,保持均匀稳定、舒适合理。 ★大型公共建筑气流组织主要有2种: ������.上送下回，具有路线短捷，容易控制的优点(适 用于影剧院) ������. 喷口送风，具有管道短，不占用天花上部空间 等优点，(适用于新型空间结构形式的大跨度 公共建筑 )
★网架空间整体性好，可以分为平板网架和曲面
网壳两种。 ★平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平 面形状，使用相当灵活，在需要时杆件还可以 外露，可以取得很好的视觉效果。 ★网壳相当于格构化的薄壳，且由杆件组成的网 壳一般比混凝土薄壳的自重要小得多，除了用 于大空间的顶盖外，还可以形成整体化围合的 空间。
★社会、经济、与生活的不断发展，对建筑空间
和体形提出更多的新要求，高新建筑材料的不
断出现，为这一要求提供了强大的技术支持，
各种空间结构体系应运而生。
★大跨度空间结构有跨度大、结构美观大方、形
式多样、传力途径简捷、重量轻、刚度大、抗
震性能好、布臵灵活、施工安装简便等特点， 是覆盖大型空间的理想结构形式。
★薄壳又可分为曲面壳（筒壳、波形壳、双曲壳）
和折板两种。曲面壳和折板常常使建筑显得动 感，轻盈，增强立面的韵律感。
筒壳——福州火车站候车厅
双曲壳——山东体育馆
波形壳——法国巴黎工业展览馆
★随着结构技术的不断发展，已出现介于折板和 壳体之间的新型结构（折壳结构——巴黎联合 国教科文总部会议厅）。
（3）空间网架结构
★公共建筑的工程技术问题，是构成空间与体形的 骨架和基础。工程技术本身如结构、设备、装修 等等，需要消耗大量的建筑材料和施工费用，并 且对建筑空间体形形成很大的制约。其他如电气 照明、采暖通风等设备技术，对建筑空间体形也 有影响。公共建筑设计过程中，应对工程技术予 以足够的重视。 ★钢筋混凝土和钢材的广泛应用，促使建筑技术和 造型发生了极大的变革。（伦敦的“水晶宫”— 世界博览会展览馆；法国巴黎的埃菲尔铁塔；巴 黎世界博览会的机械馆）
（1）光源 基本上有三种：白炽灯，荧光灯，碘钨灯。 （2）特性对比 ★白炽灯和碘钨灯的光色偏暖，荧光灯的光色偏冷。 ★一般荧光灯比白炽灯发光效率高，耗电少，寿命 长。 ★白炽灯、碘钨灯的表面温度比荧光灯高。 （3）选用原则 综合功能要求及空间处理的需求，选择适宜的照 明方式，使灯光效果与建筑空间的设计意图相互 协调。
★新结构、进材料、新设备的广泛应用，使承重与 非承重体系有了新的观念。从而使建筑的空间组 合具有更大的灵活性与机动性。 ★经济生活对建筑空间和体形提出更多的新要求， 进一步促进了建筑技术的发展。空间要求和技术 进步的互相促进作用，成为近现代建筑发展的主 旋律。 ★在运用建筑技术组合空间体形时，首先必须满足 功能与审美的要求，其次还需要符合经济实用的 原则。在建筑工程实践中，经济与否往往成为选 择建筑技术形式的重要因素。公共建筑创作中的 技术和经济问题，是一项综合性的工作。
★与其他悬索结构形式相比，马鞍形悬索结构具 有更多的优点: ������. 在观众厅容量相同的条件下,椭圆形比赛大厅 能获得更多的视线较好的席位。 ������. 在相同条件下，一般这种结构的技术经济指标 优于其他结构形式。 ������. 马鞍形或近似马鞍形的屋盖形式，使观众厅的 空间利用较为合理，有利于音质和空调的处理。 ������. 抗风和抗震性能较好，并有利于排除屋面雨水。
★钢筋混凝土框架结构具有强度大、刚度好、自
重轻的优点，同时给建筑空间组合赋予了较大 的灵活性，适用于高层公共建筑或者空间比较 复杂的公共建筑。 ★钢筋混凝土框架结构的柱网一般选用6~9m的 柱距。隔墙和柱网之间，可以是脱开的，也可 以是部分脱开的，使建筑空间产生彼此流动渗 透而又灵活多变的效果。 ★框架结构依靠柱子承重，底层无须设臵任何承 重墙，从而可以处理为完全透空的形式。
（2）空间薄壁结构 ★常称之为薄壳结构，由曲面形板与边缘构件（梁、 拱或桁架）组成的空间结构，是大跨度公共建筑 中采用的另一种结构形式。 ★钢筋混凝土具有可塑性能，作为壳体结构的材料 比较理想。其特性有： ������.壳体结构的刚度取决于他的合理形状，而不像其 他结构形式需要加大结构断面尺寸，所以材料消 耗量低。 ������.壳体结构不像其他结构形式那样，静载是随跨度 增大而加大的，所以其厚度可以做的很薄。 ������. 壳体结构本身具有骨架和屋盖的双重作用，而不 像其他结构形式只起骨架作用，屋盖结构体系需 要另外设臵，因而结构体系更加经济有效，在建 筑空间利用上越加充分。
（2）主要缺点 ★从平面考虑，墙不仅是围护结构，也是承重结构， 这就使设计者不能自由灵活地按功能要求分割空 间，不能获得较大和开敞的室内空间； ★从立面考虑，由于承重墙要达到一定的抗震要求， 开窗受到严格限制，这不仅影响采光，而且给立 面处理带来很大困难。 ★从剖面考虑，越往下墙越厚，占用空间也越大； 另外整体结构性差，抗震能力也差。 ★混合结构中的砖,取土制作,对农田损害严重，施工 技术也属落后。
（1）悬索结构 ★悬索结构利用钢材良好的受拉性能，用高强钢丝
做拉索，加上高强的边缘构件以及下部的支承构 件，使得结构自重大大减小，而跨度大大增加， 是比较理想的大跨度屋盖形式。 ★悬索结构没有繁琐的支撑体系，拉索处于柔韧状 态，使得结构形式轻巧且富有动感，能充分显示 结构的特征和结构的美学。 ★悬索结构的主要不足之处是稳定性相对较差。
（3）风机盘管系统 ★风机盘管系统是由风机和盘管组合而成的空调 设备，也称风机盘管机组。 ★风机盘管系统的优点是，各个单独空间可自行 调节室温，不用时也可局部关闭风机。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、精密实验室等。 ★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 装在走廊的吊顶内。
★建筑技术的发展，为公共建筑新形态空间的创造 打下坚实的基础。我们有必要了解结构形式的发
展脉络，从而对承重与非承重体系有了新的理解
★公共建筑常用的结构形式基本上可以概括为三种
主要形式：
混合结构 框架结构 空间结构 一般标准的中小型公共建筑 高层公共建筑 大跨度的公共建筑
（1）基本特征与要求
★混合结构体系（墙体承重结构）内墙和外墙起着 分割建筑空间和支撑上部结构重量的双重作用。 因受梁板经济跨度的制约，在平面布臵上，常形 成矩形网格承重墙的特点。
悬 索 结 构 屋 盖 冰 球 馆
雷诺汽车中心—悬索与屋面钢梁混合使用
★悬索结构两大特点: ������. 悬索结构的钢索不承受弯矩，可以使钢材发挥最 大耐拉性，降低钢材的消耗量，结构自重比较轻。 ������. 施工时不需要大型的起重设备和大量模板，工期 较短。 ★为使整体结构有良好的刚性和稳定性，需要选择 良好的组合形式。常见三种类型: 单向悬索（美国思科山谷滑冰场） 双向悬索（浙江人民体育馆） 双层悬索（北京工人体育馆）
★空气调节系统可调整室内温度、湿度、风速与洁 净度，保证室内有良好的空气环境和适宜的温度。 ★主要设备包括： ������. 供冷（热）设备，如冷（热）源； ������. 输送设备，如通风机，风管； ������. 空气处理设备，如加热，加湿设备； ������. 其他辅助设备，如过滤器，消声器，各种阀门； ������. 自动控制设备，空调自动化调控仪器。 ★常用的空气调节系统有三种方式。
膜 结 构 的 空 间 研 究 大 楼
张拉膜结构的展示空间
体育场张拉膜结构顶盖
某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色
★建筑设备主要包括:采暖通风、空气调节、电器照 明、电讯线路、闭路电视、网络系统、自动喷淋 以及煤气管网等。 ★设备用房及风道、管道、散热器、送风口、回风 口等设施，他们都需要占据一定的建筑空间，因 此设备布臵与空间组合，存在密不可分的关系。 ★在总体环境与建筑布局中，要恰当合理地安排设 备用房的位臵，如锅炉房、水泵房、冷冻机房等。 ★在高层公共建筑中，除在底层及顶层考虑设备层 外，还需在适当的层位上考虑设备层，以解决设 备管网设臵问题。
★空间网架结构由许多杆件按照受力的合理性有规律地排 列组合而成，多采用金属管材制造，能承受较大的纵向 弯曲力，与一般钢结构相比，可节约大量的钢材和降低 施工费用；具有很大的经济意义。 ★由于这种结构形式具有较大的的刚度，所以结构高度不 大，这对于大跨度空间造型的创作具有无比的优越性。 ★常见的网架形式有圆形（上海体育馆）、方形、矩形 （北京首都体育馆）、六角形以及八角形（南京五台山 体育馆）等。
★框架结构体系最明显的特点是承重系统与非承
重系统分工明确，即支撑建筑空间的骨架（梁 柱体系）构成承重系统，而分割室内外空间的 围护结构和轻质隔断不承受荷载。 ★框架结构体系为公共建筑的外形设计提供了各 种可能性，可以根据需要把墙体做成实体墙、 部分开窗的墙、甚至可以全部开窗的墙（玻璃 幕墙），墙体可以是直线的、也可以是折线的 和曲线的。
由网架结构覆 盖的交通空间
空间网架在建筑物入口处的运用

由网架结构覆盖的音乐厅
由 网 架 结 构 覆 盖 的 音 乐 厅
（4）充气结构 ★系指薄膜系统充气后,使之能承受外力，形成 骨架和围护系统，两者结合为统一的整体。风 雪、震荡、自重等荷载，大都由薄膜内外压差 所承受，自重可以从略不计，这是充气结构最 大的优越性（美国亚克体育馆）。 ★膜在本质上也是受拉构件，它象薄壳一样，兼 有承重和维护的双重功能。其材料必须是高强 度纤维的交织物，其张力来源于充气，或者用 桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧。由于这些 构件灵活的布臵形式以及膜本身轻柔的外表， 在城市室外空间小品中常被采用。
（2）高速诱导系统 ������. 优点： ★在此系统中能比较好地处理本身室内的空气质量， 所以房间之间没有相互交叉污染的问题，因而具 有较好的卫生条件。 ★风道断面小，送风量少，并能省掉回风管道。 ������. 弱点： ★风速偏高，产生的噪音偏大，因而需要采用有效 的消声措施。 ★不宜安装滤尘器，维护管理不方便。 . 每台诱导器的作用深度一般在6m以内较为有效， 因此宾馆建筑采用的比较多
（1）集中空调系统 ������. 优点： ★服务面大、设备固定，机房集中，管理方便，风 速较低、无过多噪音。 ������. 弱点： ★机房占地大，风道断面大（很容易与空间处理及 结构布臵发生矛盾） ★层高大（对高层建筑颇为不利）。 ★整体系统中，不能完全满足各房间的局部要求。 风量不易调整使用，致使运行费用较高。不适用 于宾馆之类的公共建筑。 . 常用于风量大而集中的大空间公共建筑，如影剧 院、体育馆等