孙小燕
建筑设计是在总体规划的前提下,根据设计任务书的要求,对基地环境、使用功能、结构形式、施工条件、材料设备、建筑经济及建筑艺术等各方面的条件和要求进行综合考虑后,做出的平面关系、空间关系和造型的设计。满足建筑物的采光、日照和通风功能要求,为人们的工作和生活创造舒适的良好环境,是建筑设计的首要任务之一。
单体建筑是总体规划的组成部分,单体建筑应符合总体规划提出的要求,新设计的单体建筑,除内部使用方便外,还应有良好的天然采光。
民用建筑除少数特殊要求的房间如演播室、观众厅等以外,均要求有良好的天然采光。一般房间多采用单侧或双侧采光,因此,房间的深度常受到采光的限制。为保证室内采光的要求,一般单侧采光时进深不大于窗上口至地面距离的2倍,双侧采光时进深可较单侧采光时增大1倍,图1为采光方式对房间进深的影响。为获取良好的天然采光,保证房间有足够的照度值,房间必须开窗。窗户面积大小主要根据房间的使用要求、房间面积及当地日照情况等因素来考虑。不同使用要求的房间对采光要求不同。设计时可根据窗地面积比(窗洞口面积之和与房间地面面积之比)进行窗口面积的估算,也可先确定窗口面积,然后按《民用建筑采光等级表》中规定的窗地面积比值进行验算。
门窗位置应有利于采光通风,窗口在房间中的位置决定了光线的方向及室内采光的均匀性,图2为普通教室开设的侧窗,其中图2a),图2b)三个窗相对集中,窗间设小柱或小段实墙,光线集中在课桌区内,暗角较小,采光均匀。图2c)窗均匀布置在每个相同开间的中部,当窗宽不大时,窗间墙较宽,在墙后形成较大阴影区,影响该处桌面亮度。
建筑日照具有杀菌、净化空气、提高温度心理等方面的作用。我国横跨寒带、温带和亚热带,南北方日照特点有明显的差别,在冬季都以获得更多的日照为主,南方在夏季则把遮阳作为主要矛盾来解决,对住宅布局提出了不同的要求。以板式住宅为例,南北向有利于获得阳光,山墙向西可以防止西晒,但北向房间却常年不见阳光,东西向住宅也有有利的一面,所有房间都能获得阳光,夏季遮阳可以通过遮阳板解决。
日照间距是为了保证房间有一定的日照时数,建筑物彼此互不遮挡所必须具备的距离,从早晨到晚上太阳的高度角在不断变化,春夏秋冬太阳的位置也在不断变化。为保证日照的卫生要求,一般以冬至日正午12时太阳能照到南向房屋底层窗台高度为设计依据,来计算并控制建筑的日照间距,见图3。
日照间距的计算公式:L=H/tanh。
其中,L为房屋间距;H为南向前排房屋檐口至后排房屋底层窗台的高度;h为冬至日正午的太阳高度角(当房屋正南向时)。我国大部分地区日照间距约为1.0H~1.7H。愈往南日照间距愈小,愈往北则日照间距愈大。这是因为太阳高度角在南方要大于北方的原因。
在住宅布局中应注意朝向和建筑间距,保证有良好的日照,并且应充分利用太阳高度角和方位角,通过住宅错位、塔板结合等方式达到国家建筑日照标准。日照标准即根据各地区的气候条件和居住卫生要求确定的,居住建筑正面向阳房间在规定的日照标准日获得的日照量,是编制居住区规划确定居住建筑间距的主要依据。
通风包括室内自然通风和室外风环境质量两个方面。住宅室内的自然通风设计和居住环境的舒适性,应该高度重视。
房间的自然通风由门窗来组织,门窗在房间中的位置决定了气流的走向,影响到室内通风效果。因此,门窗位置应尽量使气流通过活动区,加大通风范围,并应尽量使室内形成穿堂风。
住宅的通风条件依赖于住宅朝向和地方主导风向的关系,建筑间距、建筑形式、建筑群体组合形式等。住宅间距越大通风条件越好,满足了日照间距,一般情况下是可以满足基本的通风要求的,因此没有关于建筑相邻关系的量化标准。此外,通过住宅的布置,还可以提高通风效果。室外风环境包括夏季通风、冬季防风,在多数城市通过建筑布局的“南敞北闭”可以提高居住区内部的风环境舒适度,此外高层住宅增多后,楼间风应通过建筑立面设置导流板或通过建筑小品、地形、绿化等方式加以解决。
通过对单体建筑采光、自然通风和住宅建筑布局的综合考虑,大大提高了居住、工作环境的安全卫生要求和舒适性,充分满足了建筑物的功能要求。
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