2012年二級注冊建筑師考試建筑設(shè)計(jì)精講講義5

　　第五節(jié)場地地理特征

　　場地邊界由規(guī)劃部門根據(jù)地形圖上標(biāo)明的坐標(biāo)確定，而地形圖同時(shí)也直觀地反映出場地的地形和地貌特征。因此，對于與場地邊界及其地形地貌密切相關(guān)的幾個(gè)元素如地形圖、坐標(biāo)、高程、等高線等，必須有清晰的概念。

　　一、地形圖

　　地形圖是按一定的投影方法、比例關(guān)系和專用符號把地面上的地形(如平原、丘陵等)和地物(如建筑、道路等)通過現(xiàn)場測量并結(jié)合其他輔助技術(shù)手段繪制而成的。

　　地形圖的比例尺，是圖上一段長度與地面上相應(yīng)的一段實(shí)際長度的比值。區(qū)域性地形圖常用l/5000～1/10000比例尺，總圖常用l/500～l/1000比例尺。在進(jìn)行場地選擇和場地設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用1/5000比例尺的區(qū)域地形圖或l/500～1/1000比例尺的場址地形圖。

　　地形圖上用以表示地面上的地形和地物的特定符號也叫圖例。地形圖的主要圖例有地物符號、地形符號和注記符號三大類，不能相互混淆。

　　二、方向與坐標(biāo)

　　地形圖的方向通常為上北、下南、左西、右東。

　　地形圖上任意一點(diǎn)的定位，是以坐標(biāo)網(wǎng)的方式進(jìn)行的。坐標(biāo)網(wǎng)又分為基本控制大地坐標(biāo)網(wǎng)和獨(dú)立坐標(biāo)網(wǎng)。坐標(biāo)網(wǎng)一般以縱軸為X軸，表示南北方向的坐標(biāo)，其值大的一端表示北方，坐標(biāo)網(wǎng)以橫軸為Y軸，表示東西方向的坐標(biāo)，其值大的一端表示東方。

　　三、高程

　　地形圖是用高程(或標(biāo)高)和等高線來表示地勢起伏的。所謂高程，就是以大地水準(zhǔn)面(如青島平均海平面)做零點(diǎn)起算到地面上一點(diǎn)的鉛錘距離，也稱為絕對高程或海拔，采用來測量點(diǎn)與任意假定水準(zhǔn)面起算的高程，叫相對高程。我國目前采用的是：“1985年國家高程基準(zhǔn)”，他是以青島驗(yàn)潮站自1953～1977年長期觀測記錄黃海海水面的高低變化，取其平均值確定為大地水準(zhǔn)面的位置(其高程為零)，并以此為基準(zhǔn)測算全國各地的高程，故將與此相對應(yīng)的高程系統(tǒng)稱為黃海高程系(也稱絕對標(biāo)高)，而將與相對高程相對應(yīng)的高程系統(tǒng)稱為假定高程系。

　　四、等高線

　　等高線是把地面上高程相同的點(diǎn)在圖上連接起來而畫成的線，即同一等高線上各點(diǎn)的高程都相等，一般情況下，等高線應(yīng)是一條閉合曲線。利用等高線可以把地面加以圖形化描述，在建筑或景觀規(guī)劃中，以等高線為底圖進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)是一種常用的手段。

　　相鄰兩條等高線之間的水平距離叫等高線間距;相鄰兩條等高線的高差稱為等高距。在同一張地形圖上等高距是相同的;而等高線間距是隨著地形變化而變化的，且等高線間距與地面坡度成反比。地形圖上采用多大的等高距一般取決于地形坡度和圖紙比例，一般比例越大或地形起伏越小采用等高距越小，反之則采用較大等高距。一般l/500、1/1000地形圖上常用lm的等高距。

　　五、用等高線表示的幾種典型地形

　　地球表面的起伏相差很大通常將其分為平原和高地兩大類。凡地面起伏不大，大多數(shù)坡度在20以內(nèi)的地區(qū)稱為平原(或平地)。高地又分為―丘陵、山地和高山地。其地面坡度多數(shù)在20一60之間的地區(qū)稱為丘陵地;其地面坡度多數(shù)在60一150之間的地區(qū)稱為陡坡地(或山地);其地面坡度大多數(shù)大于250稱為高山地。

　　(一)山頭與洼地

　　山頭與洼地的等高線皆是一組閉合曲線;在地形圖上區(qū)分山頭或洼地的準(zhǔn)則是：凡內(nèi)圈等高線的高程注記大于外圍者為山頭，小于外圈者為洼地。如果等高線上沒有高程注記，則常用示坡線表示。示坡線就是一條垂直與等高線而指向下坡滑方向的細(xì)短線。

　　(二)山脊與山谷

　　山脊是順著一個(gè)方向延伸的高地。山脊上相鄰的最高點(diǎn)的連線稱為山脊線。山脊的等高線表現(xiàn)為―組凸向低處的曲線。

　　山谷是沿著一個(gè)方向延伸的洼地。貫穿山谷量低點(diǎn)的連線稱為山谷線。山谷等高線表現(xiàn)為一組凸向高處的曲線。

　　山脊附近的雨水必然以山脊線為分界線，分別流向山脊的兩側(cè)。因此，山脊線又稱為分水線。而在山谷中，雨水必然由兩例山坡流向山谷底，集中到山谷線而向下流。因此，山谷線又稱集水線。

　　(三)鞍部

　　鞍部是兩個(gè)山頂之間呈鞍形的部位，鞍部往往是山區(qū)道路通過的地方，也是兩個(gè)山脊和兩個(gè)山谷匯合的地方，鞍部等高線的特點(diǎn)是在一大的閉合曲線內(nèi)套有兩個(gè)小的閉合曲線。

　　(四)其他幾種地形

　　其他幾種地形：擋土墻、峭壁、土坎、填控邊坡。

　　例：1/1000場址地形圖上等高線高差的要求為下列何項(xiàng)?(B)

　　A.0.10--0.20mB.0.50--1.00m

　　C.1.50--2.00mD.2.50～5.00m

　　六、氣象

　　1.建筑氣候區(qū)劃

　　為區(qū)分我國不同地區(qū)氣候條件對建筑物影響的差異性，明確各氣候區(qū)的建筑基本，提供建筑其氣候參數(shù)，從總體上做到合理利用氣候資源，防止氣候?qū)ㄖ牟焕绊懀嘘P(guān)部門制定了中國建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)。建筑氣候的區(qū)劃系統(tǒng)分為一級區(qū)和二級區(qū)兩級，一級區(qū)分7個(gè)區(qū)，二級區(qū)分20個(gè)區(qū)。

　　《民用建筑設(shè)計(jì)通則》規(guī)定，不同分區(qū)對建筑的要求應(yīng)符合下表所示。

　　在一級區(qū)劃中,各個(gè)區(qū)均對建筑設(shè)計(jì)有一定的要求,必須有所了解。其中比較重要的如下:

　　(1)I建筑氣候區(qū)(哈爾濱、長春、沈陽、呼和浩特等):該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　1)建筑物必須充分滿足冬季防寒、保溫、防凍等要求,夏季可不考慮防熱。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理應(yīng)使建筑物滿足冬季日照和防御寒風(fēng)的要求;建筑物應(yīng)采取減少外露面積,加強(qiáng)冬季密閉性,合理利用太陽能等節(jié)能措施;結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮氣溫年差較大及大風(fēng)的不利影響;屋面構(gòu)造應(yīng)考慮積雪及凍融危害;施工應(yīng)考慮冬季漫長嚴(yán)寒的特點(diǎn),采取相應(yīng)的措施。

　　(2)II建筑氣候區(qū)(北京、天津、石家莊、濟(jì)南、太原、鄭州、西安、蘭州等):該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　1)建筑物應(yīng)滿足冬季防寒、保溫、防凍等要求,夏季部分地區(qū)應(yīng)兼顧防熱。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理應(yīng)滿足冬季日照并防御寒風(fēng)的要求,主要房間宜避西曬;應(yīng)注意防暴雨;建筑物應(yīng)采取減少外露面積,加強(qiáng)冬季密閉性且兼顧夏季通風(fēng)和利用太陽能等節(jié)能措施;結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮氣溫年較差大、多大風(fēng)的不利影響;建筑物宜有防冰雹和防雷措施;施工應(yīng)考慮冬季寒冷期較長和夏季多暴雨的特點(diǎn)。

　　(3)III建筑氣候區(qū)(上海、南京、杭州、合肥、武漢、南昌、福州、長沙、成都、重慶等):

　　該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　1)建筑物必須滿足夏季防熱、通風(fēng)降溫要求,冬季應(yīng)適當(dāng)兼顧防寒。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理應(yīng)有利于良好的自然通風(fēng),建筑物應(yīng)避西曬,并滿足防雨、防潮、防洪、防雷擊要求;夏季施工應(yīng)有防高溫和防雨的措施。

　　3)IIIA區(qū)建筑物尚應(yīng)注意防熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)、暴雨襲擊及鹽霧侵蝕。

　　4)IIIB區(qū)北部建筑物的屋面尚應(yīng)預(yù)防冬季積雪危害。

　　(4)IV建筑氣候區(qū)(廣州、中國香港、南寧、漢口等):該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:1)該區(qū)建筑物必須充分滿足夏季防熱、通風(fēng)、防雨要求,冬季可不考慮防寒、保溫。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理宜開敞通透,充分利用自然通風(fēng);建筑物應(yīng)避免西曬,宜設(shè)遮陽;應(yīng)注意防暴雨、防洪、防潮、防雷擊;夏季施工應(yīng)有防高溫和暴雨的措施。

　　3)IVA區(qū)建筑物尚應(yīng)注意防熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)、暴雨襲擊及鹽霧侵蝕。

　　4)IVB區(qū)內(nèi)云南的河谷地區(qū)建筑物尚應(yīng)注意屋面及墻身抗裂。

　　(5)V建筑氣候區(qū)(貴陽、昆明):

　　該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　1)建筑物應(yīng)滿足濕季防雨和通風(fēng)要求,可不考慮防熱。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理宜使?jié)窦居休^好自然通風(fēng),主要房間應(yīng)有良好朝向;建筑物應(yīng)注意防潮、防雷擊;施工應(yīng)有防雨的措施。

　　3)VA區(qū)建筑尚應(yīng)注意防寒。

　　4)VB區(qū)建筑物應(yīng)特別注意防雷。

　　(6)VI建筑氣候區(qū)(拉薩、西寧):

　　該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　1)建筑物應(yīng)充分滿足防寒、保溫、防凍的要求,夏天不需考慮防熱。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理應(yīng)注意防寒風(fēng)與風(fēng)沙;建筑物應(yīng)采取減少外露面積,加強(qiáng)密閉性,充分利用太陽能等節(jié)能措施;結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意大風(fēng)的不利作用,地基及地下管道應(yīng)考慮凍土的影響;施工應(yīng)注意冬季嚴(yán)寒的特點(diǎn)。

　　3)VIC區(qū)和VIB區(qū)尚應(yīng)注意凍土對建筑物地基及地下管道的影響,并應(yīng)特別注意防風(fēng)沙。

　　4)VIC區(qū)東部建筑物尚應(yīng)注意防雷擊。

　　(7)VII建筑氣候區(qū)(銀川、烏魯木齊):

　　該區(qū)建筑的基本要求應(yīng)符合下列規(guī)定:

　　1)建筑物必須充分滿足防寒、保溫、防凍要求,夏季部分地區(qū)應(yīng)兼顧防熱。

　　2)總體規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理應(yīng)以防寒風(fēng)與風(fēng)沙,爭取冬季日照為主;建筑物應(yīng)采取減少外露面積,加強(qiáng)密閉性,充分利用太陽能等節(jié)能措施;房屋外圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜厚重;結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮氣溫年較差和日較差均大以及大風(fēng)等的不利作用;施工應(yīng)注意冬季低溫、干燥多風(fēng)沙以及溫差大的特點(diǎn)。

　　3)除VlID區(qū)處,尚應(yīng)注意凍土對建筑物的地基及地下管道的危害。

　　4)VIIB區(qū)建筑物尚應(yīng)特別注意預(yù)防積雪的危害。

　　5)VIIC區(qū)建筑物尚應(yīng)特別注意防風(fēng)沙,夏季兼顧防熱。

　　6)VIID區(qū)建筑物尚應(yīng)注意夏季防熱要求,吐魯番盆地應(yīng)特別注意隔熱、降溫。

　　2.風(fēng)象

　　由風(fēng)向、風(fēng)速、風(fēng)級組成。

　　(一)風(fēng)向

　　風(fēng)向表示風(fēng)吹來方向。其中又包含以下幾個(gè)內(nèi)容：

　　(1)風(fēng)向頻率：某月、季、年、數(shù)年某一方向來風(fēng)次數(shù)占同期觀測風(fēng)向發(fā)生總次數(shù)的百分比，即稱該方位的風(fēng)向頻率。

　　(2)風(fēng)向玫瑰圖：將各方位風(fēng)向頻率按比例繪制在方向坐標(biāo)圖上，形成封閉折線圖形，即為風(fēng)向(頻率)玫瑰圖。以風(fēng)向分8、16、32個(gè)方位。又有夏、冬和全年不同風(fēng)頻圖形表示。玫瑰圖上所表示的風(fēng)的吹向，是自外吹向中心。中心圈內(nèi)的數(shù)值為全年的靜風(fēng)頻率，玫瑰圖中每圓圈的間隔為頻率5%。圖中夏季系指6、7、8三個(gè)月風(fēng)速平均值，冬季系指12、1、2三個(gè)月風(fēng)速平均值，全年系歷年年風(fēng)速平均值。

　　(二)風(fēng)速

　　以米/秒為單位，各方位平均風(fēng)速繪制方向坐標(biāo)圖上，形成封閉折線平均風(fēng)速圖。

　　(三)風(fēng)級

　　根據(jù)風(fēng)速確定相應(yīng)的級別

　　(四)污染系數(shù)

　　污染源的下風(fēng)向受害程度。即用較大風(fēng)向頻率與該平均風(fēng)速之比稱該風(fēng)向的污染系數(shù)：

　　污染系數(shù)=風(fēng)向頻率/平均風(fēng)速

　　為避免污染源對其他設(shè)施的危害，應(yīng)將污染源布置于主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。

　　(五)局地風(fēng)

　　地形、地物錯(cuò)綜復(fù)雜引起的風(fēng)向、風(fēng)速改變，形成局地風(fēng)，如水陸風(fēng)、山谷風(fēng)、順坡

　　風(fēng)、越山風(fēng)、林源風(fēng)、街巷風(fēng)等，往往對一個(gè)局部地區(qū)的風(fēng)向、風(fēng)速起主要作用。因此局部風(fēng)效應(yīng)與地區(qū)風(fēng)向玫瑰圖可能不會(huì)完全一樣。

　　例：風(fēng)象由(ABE)組成。

　　A風(fēng)向B風(fēng)速C風(fēng)力D風(fēng)頻E風(fēng)級

　　3.其他氣象條件

　　(一)氣溫

　　通常指高出地面1.25～2.0m高處百葉窗內(nèi)測得的空氣溫度，單位是攝氏度(℃)。不同地區(qū)、不同海拔、不同季節(jié)、不同時(shí)刻氣溫都不相同。地表氣溫主要取決于緯度的變化。一般而言，緯度每增加一度，冬季的氣溫平均會(huì)降低1.5℃。場地設(shè)計(jì)一般需取得的氣溫資料有：常年絕對最高氣溫和絕對最低氣溫、以及歷年最熱月、最冷月的月平均氣溫等;這對建筑的選址、布局、熱工設(shè)計(jì)、綠化、施工等都有很大影響。

　　(二)降水

　　降水量是指落在地面亡的雨、雪和冰雹等水質(zhì)物未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失等損耗而聚積在水平面上的厚度，單位：mm。一般統(tǒng)計(jì)年平均降水量、降水集中月份(雨期時(shí)間)、最高降水日、暴雨強(qiáng)度及其持續(xù)時(shí)間、積雪最大厚度;土壤凍結(jié)最大深度等;這是建筑的選址、布局、形式、排水、防洪、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及場地綠化等的重要依據(jù)。

　　建筑氣候一級區(qū)區(qū)劃的平均氣溫、相對濕度、年降水量見表4―6、表4―7所列：

　　表4―6

　　除此之外，濕度、氣壓、雷擊、積雪和霧、凍土深度等氣候條件，也對場地選擇和設(shè)計(jì)有一定影響，需要予以注意。

　　例：氣溫通常指高出地面(C)m高處百葉窗內(nèi)測得的空氣溫度

　　A1.5~2.0B1.3~1.8C1.25～2.0D1.4~1.8

　　七、日照

　　在建筑設(shè)計(jì)中，日照的概念是每天接受太陽照射的情況。日照率和太陽輻射強(qiáng)度有關(guān)，它是進(jìn)行建筑工程熱工設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，目前我國雖無統(tǒng)一的日照標(biāo)準(zhǔn)，但日照因地球緯度不同存在差異，故不同地區(qū)均應(yīng)制定相應(yīng)的日照標(biāo)準(zhǔn)，并由此而確定建筑的間距、朝向和通風(fēng)等規(guī)定。

　　一、日照標(biāo)準(zhǔn)

　　在《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB50352-2005中，對日照的規(guī)定是：1。每套住宅至少有一個(gè)空間獲得日照，該日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50180的規(guī)定，2，宿舍半數(shù)以上的居室，應(yīng)能獲得同住宅居住空間相等的日照標(biāo)準(zhǔn);3，托兒所、幼兒園的主要生活用房，應(yīng)能獲得冬至日不小于3h的日照標(biāo)準(zhǔn);4，老年人住宅，殘疾人住宅的臥室、起居室，醫(yī)院、療養(yǎng)院半數(shù)以上的病房和療養(yǎng)室，中小學(xué)半數(shù)以上的教室應(yīng)能獲得冬至日不小于2h的日照標(biāo)準(zhǔn)。

　　住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)表2-7

　　二、日照間距系數(shù)

　　即根據(jù)日照標(biāo)準(zhǔn)確定的房屋間距與遮擋房屋高的比值。

　　日照間距D=(H-H1)/tanh

　　式中：h-太陽高度角

　　H-前棟房屋北檐口至地面的高度;

　　H1-后棟房屋底層窗臺至地面的高度。

　　日照間距系數(shù)=D/H

　　三、日照間距折減系數(shù)

　　日照間距在不同方向上可以有折減，其折減系數(shù)如表所示

　　四、日照百分率

　　(1)日照時(shí)數(shù)：指地面上實(shí)際受到日光照射的時(shí)間，以小時(shí)為單位表示，可以日、月或年為測量期限。一般與當(dāng)?shù)鼐暥?、氣候條件有關(guān)。

　　(2)日照百分率：指某一段時(shí)間(一年或一日)內(nèi)，實(shí)際日照時(shí)數(shù)占太陽的可照時(shí)數(shù)的百分比。可照時(shí)數(shù)是從日出到日落，太陽可照射到地面的時(shí)間(小時(shí))。

　　例：日照間距120方向上折減系數(shù)為(A)

　　A1.0LB0.90LC0.80LD0.70L

　　八、地質(zhì)

　　一、地基承載力

　　地基承載力系保證地基強(qiáng)度和穩(wěn)定的條件下，建筑物不產(chǎn)生過大沉降和不均勻沉降的地基承受荷載的能力。確定地基承載力時(shí)，應(yīng)考慮下列因素：

　　(一)土的物理力學(xué)性質(zhì)

　　地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)直接影響承載力的高低。

　　(二)地基土的堆積年代及其成因

　　堆積年代愈久，―般承載力也愈高，沖洪積成因土的承載力一般比坡積土要大。

　　(三)地下水

　　地下水上升時(shí)，土的天然重度變?yōu)橛行е囟龋休d力也相應(yīng)減小。另外，地下水大幅度升降會(huì)影響地基變形，濕陷性黃土遇水濕陷，膨脹土遇水膨脹、失水收縮，對承載力都有影響。

　　(四)建筑物性質(zhì)

　　建筑物的結(jié)構(gòu)形式、體形、整體剛度、重要性以及使用要求不同，對容許沉降的要求也不同，因而對承載力的選取也應(yīng)有所不同。

　　(五)建筑物基礎(chǔ)

　　基礎(chǔ)尺寸及埋深對承載力也有影響。

　　(六)建筑物對地基承載力的要求

　　一般而言，建筑物對地基承載力的要求如下：

　　一層建筑：60一100kPa;

　　二、三層建筑：100～120kPa;

　　四、五層建筑：120kPa。

　　當(dāng)?shù)鼗休d力小于l00kPa時(shí)，應(yīng)注意地基的變形問題。

　　二、地震

　　(一)震級

　　震級表示一次地震釋放能量的大小，國際上通用的是里氏震級，共分為10個(gè)等級見表4-10所列。

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