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建筑构造与识图
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演讲者：设计群网阅读:4009
夏热冬冷地区建筑屋顶设计策略
编者按:为了配合设计群网广大参赛选手在第二届【中国梦绿色建筑创意设计大赛】中取得好成绩，【每周话题】小编特意为大家遍访名师，组织采编了系列关于夏热冬冷地区绿色建筑技术的相关文章。本文观点出自华中科技大硕士周鹏先生提供的研究成果。
夏热冬冷地区夏季空调和冬季采暖所消耗的能源最多，而屋顶作为建筑外围护结构的组成部分之一，其热量得失对于建筑的能耗有着极大的影响，因此建筑师在做绿色建筑方案设计时，必须把屋顶的造形与屋顶节能设计策略结合考虑。
一、夏热冬冷地区的气候特点
夏热冬冷地区气候最大的特点就是夏季和冬季反差强烈，夏季气候炎热，温度非常高而冬季则气温很低且有时伴有大风非常寒冷。全国范围内人们常说的火炉重庆武汉南京长沙都是位于这个区域。在每年的6-10 月份长达5 个月的时间里这些城市的城市热环境和空调的能耗问题都十分突出，冬季12 -2 月也同样需要采用一定的取暖措施才能满足基本的热舒适度。
二、屋顶形式对节能和舒适度的影响
屋顶是建筑的重要组成部分，是建筑最上层覆盖的外围护结构,其基本功能是抵御自然界的不利因素,使下部空间有一个良好的使用环境。住宅屋顶直接和外界的自然环境发生对话，最容易受到诸如风霜雨雪等气候条件的影响这一特点，使它成为可能对建筑能耗产生影响的关键部位，因此夏热冬冷地区建筑的屋顶设计非常有必要考虑气候适应性方面的因素。
三、夏热冬冷地区建筑屋顶的类型及热功指标比较
夏热冬冷地区建筑屋顶有很多形式，基本可分为平屋顶、坡屋顶、平改坡屋顶及其他异型屋顶；按照屋顶材料又可分为钢筋混凝土屋顶、传统瓦屋顶、绿色屋顶、金属和木屋顶、蓄水屋顶等等，屋顶形式也大多体现了对当地气候的独特理解。
根据工程经验，普通平屋顶是这个地区形式最简单也是保温隔热性能差的屋顶类型，下面我们以平屋顶为比较对象，研究其他不同类型的屋顶在热工性能上的差异优劣。
1、平屋顶VS坡屋顶
坡屋顶的构造设计使得坡屋顶增加了一个三角形的隔离空气层。成为外界环境和使用空间之间的缓冲带，由此中间层空气带来的平均热阻的增加，使外界的热量很难进入屋顶下方的使用空间，从而提高了房间的舒适性。华中科技大生态设计实验室做的热工实验数据表明：同等条件下，坡屋顶的建筑室内空间温度较平屋顶低2~3度，在一天内的波动较平屋顶平缓，因此具有更好的热舒适性；
2、普通平屋顶VS绿色屋顶
绿色屋顶即指植物植被类屋顶。
利用植物群体生命的光合特性和蒸腾特性转化太阳能，从而改善建筑屋顶的热环境是绿色屋顶实践的理论基础。
据植物学家统计，照射在植物叶子上的太阳能约有60%消耗于水分蒸发，约30%透过植物体，2%用于光合作用和制造大量生物能，其余8%由树叶表面反射回去而且植物叶片对致热的红外光的反射率高达70%。因此在屋面绿化种植可以将大量的屋顶得热吸收掉或反射出去，有效阻止屋顶表面温度升高从而降低屋顶下室内温度。
在夏热冬冷地区，屋顶绿化如采用地毯式满铺地被植物，则地被植物及其下的轻质种植土组成的毛毯层甚至可以取代屋顶的保温层起到冬季保温夏季隔热作用，而且建造绿色屋顶还可以吸收雨水，保护屋顶的防水层，防止屋顶漏水。
不少人认为屋顶绿化对抗掺防漏不利，实际是构造做法有问题或者观点片面，实际上土壤在吸水饱和后会自然形成一层憎水膜，可起到滞阻水的作用并且覆土种植后可以起到保护屋顶的作用。屋顶在免受夏季阳光的曝晒烘烤而显著降低温度，这对刚性防水层避免干缩开裂，柔性防水层减缓老化也是十分有利的。
绿色屋顶在改善房间舒适性方面，白天最高温差可以比普通平屋顶降低约4.2 度，在一天内的温度波动也较平屋顶平缓很多。普通平屋顶如果是黑色沥青屋面，白天阳光直射吸收了大量热量夜间开始向房间缓慢放热，导致房间内温度居高不下，而绿色屋面由于其热阻较大，白天和晚上的气温均比较恒定，因此具有更好的热舒适性；据实验在冬季，绿色屋顶房间的取暖耗电量只有普通平屋顶的83%，表明绿色屋顶相对普通平屋顶在热工性能方面的优越性。
3、普通平屋顶VS水冷屋顶
水冷屋顶属于特殊屋顶，多建于热带太阳辐射量高的地区。其特殊之处在于它的组成部分中含有可见的水体，利用可见水的蒸发或利用水体与屋顶之间发生热量传导，来带走屋顶的热量以达到减少屋顶得热，使屋顶降温的目的。我们一般称其为被动蒸发冷却屋顶简称水冷屋顶。
水冷屋顶建造和管理的技术含量比较高，但是降温效果明显，使得室内空间温度变化更加平缓。属于和物联网结合的智慧建筑系列屋顶，适用于高档公建。
4、普通平屋顶VS通风屋顶
屋顶自身的通风对室内热环境的影响是间接影响。通过带走屋顶空气间层的热量从而降低室内天花的外表面温度来起作用。营造流动的风速带走屋顶空气间层内的热空气，降低屋顶表面温度，从而减弱了对下部房间的室内长波辐射传热，其效果在夜间体现的尤其明显。
常用的架空砖通风平屋顶就是通风屋顶最常见的做法。随着建筑技术发展，目前出现了许多新的通风屋顶形式。（配图为示例图片）
印度建筑大师柯里亚解决干热气候下建筑遮阳和通风，提出了开敞空间和管式住宅两个命题。他把烟囱拔风原理应用于剖面设计中屋顶天窗和庭院在竖向形成一个风道起到使室内形成良好通风的效果（详细见配图）。
5、普通平屋顶VS遮阳屋
夏热冬冷地区对建筑屋顶进行专门的遮阳设计，可在夏季减少阳光进入量而在冬季尽量充分利用阳光直射，其效果十分显著。在初始状态近似相同的情况下，有遮阳的屋顶和普通平屋顶，二者白天最高温差可以达到5.5 度；有遮阳屋顶下的房间温度变化很小，最高温度和最低温度差值在2度以内，普通平屋顶下房间的最高温度和最低温度差值则高达7 度以上。
马来西亚著名建筑师杨经文一生致力解决如何减弱白天强烈的太阳辐射对室内物理环境的影响，进而提高居住舒适度的问题。
他在自己家的住宅建造中，实验了一系列采用通风、对流、遮荫、绿化，反射玻璃等方法，来创造建筑物内部和外部的双重气候，建造适应外部环境的被动式的低能耗的建筑。请看下图，悬架在屋顶上的固定遮阳格片，从南到北几乎覆盖了整个建筑。
这个象百叶窗一样的遮阳伞不仅横跨了整个阶梯状的住宅屋顶，同时也覆盖了下面的游泳池为住宅的下层空间带来了凉爽的清风。
四、屋顶材料特性对房间热状况的影响
1、屋顶外表面的颜色：
在有空调的建筑物中，外表颜色在很大程度上决定着屋顶部分的运作冷负荷，在非空调的建筑中它是决定屋顶内表面温度的主要因素，对房间热状况影响较大。白色外表面对于屋顶降温的效果最显著，深色外表面则容易引起屋顶大量吸热而使屋顶温度升高。
2、屋顶材料的热容量和热阻：
一般来讲，屋面材料的的热容量和厚度越大，室内热舒适度特性越好。屋面材料的热调节作用会随着热阻和材料厚度的增加而增加，但非线性正比关系。如海贝壳隔热层当厚度为6 厘米时最高温度值降低4.1， 厚度为12 厘米时降低值为4.6 隔热层厚度增加了一倍其隔热作用仅提高八分之一。
一般住宅经济的防止屋面过热的措施：
(1)刷白以反射太阳辐射
(2)用诸如海贝壳蛭石混凝土烧结粘土砖之类的隔热材料层以增加热阻
(3)在屋面2.5&厘米以上的位置设置木板遮阳
(4)以上三项措施的结合应用
五、绿色屋顶对城市热气侯的影响
随着现代社会的日渐发展人口大量向城市集中城市生态环境日益恶，热岛效应、城市板结化问题让我们日益关注建筑的&第五立面&对城市热气侯的影响。
所有屋顶类型里，当属绿色植被屋顶对城市热气侯的贡献最为正面。同时绿色植物在调节温度、湿度、净化空气、防尘、降噪等改造环境的方面也具有不可忽视的作用。
绿色屋面因为植物的蒸腾作用和光合作用影响在吸收了大量太阳辐射热的同时又减少了对周围空气的二次辐射，从而减少了地表和大气之间的热量交换，使绿化屋顶的空气获得的热量减少，热效应降低，最终减弱和破坏了城市的热岛效应，改善了城市气候。没有绿色植被的其他类型普屋面显然做不到这一点。
除了环境空气的温度，空气的湿度也是城市环境质量的一个重要指标。在一个城市环境总的含水量一定的情况下（包括城市管道和建筑中的固态水和蒸发在空气中的气态水），由于绿色植物的蒸腾作用和潮湿土壤的蒸发作用，使得存储在建筑和城市管道中的水量相对减少，而存储于空气中的水量增大，即进行屋面绿化后空气湿度比绿化前相对增加，由此扩大了空气中的水分含量，减弱了城市的干岛效应。另外绿化植物还可以减轻大气污染，涵养水土、滞留灰尘、减弱噪音等等对改善城市总体环境均非常有利。
六、夏热冬冷地区住宅屋顶气候适应性设计策略
夏热冬冷地区屋顶节能设计要解决的主要问题是夏季如何提高其隔热能力，冬季如何提高屋顶的热阻。由此探讨建筑屋顶设计策略：
1、针对太阳辐射影响的屋顶设计策略
基本思路就是在夏季天气炎热的时候尽量避免阳光的直接照射以减低建筑得热，并在冬季气候转冷时充分利用阳光来给建筑增温。
1）屋顶蓄水蒸发冷却策略
在夏季给屋顶蓄水然后进行蒸发冷却，利用水体表面对阳光的反射性减少屋顶获得的太阳辐射量，同时水面本身蒸发吸收大量的汽化热，大大减少了经屋顶传入室内的热量。到了冬季需要充分利用阳光时，把屋顶表面可见的水体排空屋顶又可以直接接受太阳的照射操作非常方便。
构造做法简述如下：
水层深度及屋面坡度：适宜的水层深度为150~200mm，为保证屋面蓄水深度的均匀，蓄水屋面的坡度不宜大于0.5%；
防水层做法：最好用于刚性防水屋面，用于卷材防水屋面，采用刚性防水层时应按规定做好分格缝；
蓄水区的划分：为了便于分区检修和避免水层产生过大的风浪，蓄水屋面应划分为若干蓄水区每区的边长不宜超过10m ，蓄水区间用混凝土做分仓壁，壁上留
过水孔，使各蓄水区的水层连通。但在变形缝的两侧，应设计成互不连通的蓄水区。
女儿墙与泛水做法：蓄水屋面四周可做女儿墙并兼作蓄水池的仓壁，在女儿墙上应将屋面防水层延伸到墙面形成泛水。泛水的高度应高出水面100mm。
溢水孔与泄水孔：为避免暴雨时蓄水深度过大，应在蓄水池布置若干溢水孔，为便于检修时排除蓄水，应在池壁根部设泄水孔，泄水孔和溢水孔均应与排水檐沟或水落管连通。
2）屋顶遮阳策略
结合造型的遮阳屋顶是夏热冬冷地区建筑屋面适应气候的最常用方法。建筑设计既要考虑顶层空间的舒适性，又要顾及建筑外观上的造型效果。这就形成了关于建筑头部处理方法，如架空构架、挑台、各种形状的双层遮阳屋顶等等。对丰富住宅造型效果和提高住宅热舒适性能都是非常明显的。
但是在夏热冬冷地区还需要考虑冬季需要尽可能多的接受阳光的问题。因此，采用可变动的屋顶遮阳方式可能更为适宜。即将屋顶的遮阳设施设计成为可以转动的百叶，在冬季需要进行大量进行阳光加热的时候，只要调整百叶角度的方法使阳光透过，而夏季则可以将百叶全部合上以避免阳光对屋顶的直射。如果没有条件设计可移动遮阳，则应该根据各地不同的太阳高度角来确定遮阳设施的高度和栅格的角度，以利于夏季遮挡最多的阳光照射而冬季可以使较多的阳光透射进来，遮阳设施高度应尽量不小于当地冬至日太阳高度角的正切值与建筑屋顶进深的乘积即H&=Dtg (注: H 为遮阳设施高度为当地冬至日太阳高度角D 为屋顶进深) 遮阳栅格的角度则应该考虑夏季最大限度遮挡阳光直射而冬季能透过尽可能多的阳光且应该注意尽量保证主要房间的夏季遮阳和冬季日照效果。
& & & & & & &左：遮阳板高度设计原则& & & & & & & & & & & & &右：遮阳百叶角度设计原则
2、针对屋顶自身热传导性能的屋顶设计策略
提高屋顶的热惰性增大屋顶的平均热阻是屋顶夏季防止热量大量侵入，冬季防止室内热量逸出的最基本思路。
1）绿色屋顶策略
绿色屋面是集生态效益和节能效益于一体的最佳的住宅屋顶形式之一，最适宜于夏热冬冷地区的建筑屋顶。
绿色屋顶的构造层次一般由种植土+排水层+隔离层+保温层+防水层+基层组成。
隔离层位于种植土与保温层之间，可阻止土壤进入保温层也能阻止植物根扎入
保温层，起到保护的作用。选择隔离材料一定要考虑植物根的穿刺破坏，一般设两道根系阻拦层。
种植屋面的防水层不同于其他屋面的防水层，它长期隐蔽在潮湿甚至泡水的环境中，因此对防水材料有较高的要求。防水层要二道设防，可采用合成高分子卷材和涂料如聚氯乙烯卷材等。
图：绿色屋顶的建议构造层次
绿色屋顶的材料选择中关键是植物和上层土壤的选择植物应根据当地气候条件来确定，还应与土壤类型厚度相匹配。
屋顶绿化时植物品种的选择因栽种方式不同而不同，若直接覆土种植，当覆土厚度小于20cm 时不适宜栽种大灌木乔木等。植物品种的选择受局限这时可以采取盆植的方式。对于大面积屋顶覆土绿化，由于覆土厚度浅及屋顶负荷有限，加之屋顶日照足、风力大、湿度小、水分散发快等特殊的地理环境要求，植物需具备阳性浅根系、耐旱以及抗风能力强等特点，体量不能太大。可供选择的植物有地被类如各种草皮、美女缨等，灌木类如黄金榕、假连翘等，果蔬类如葡萄、青菜、佛手瓜等，爬藤类如爬山虎、炮仗花等，以及各种树桩盆景。
另外，夏热冬冷地区夏季阳光辐射非常厉害，强烈的阳光容易对屋顶植物的叶面造成灼伤，因此需要选择耐热性好的植物品种；而到了冬季气温很低，年平均气温低于5 度的天数很多，在城市里都超过了80 天5，因此对植物的耐寒性也有较高的要求。
综合上述情况的考虑下面提出针对夏热冬冷地区屋顶绿化植物体系选择的建议性标准表：
种植土是植物赖以生存的土壤层，要求土层自重轻蓄水多不板结，为使植物生长良好又尽量减轻屋顶的附加荷重，种植基质不宜直接用地上自然土壤，而是选用既含各种植物生长所需元素又有比自然土壤容重小的人工基质。现在国内一般使用蛭石珍珠岩泥炭等及其与轻质土的混合物，在国外最常用的是火山石沸石浮石等。
栽培植物的土壤其含水量是一个很重要的因素，它直接影响植物的生长发育，但因结构荷载的原因，植被屋顶的覆土层一般较薄，土壤不易蓄积充足的水分因而一套完善的给水系统显得很重要，通常要采用喷灌的形式来满足植物的需水量要求。
4、屋顶通风策略
通风屋面的吸引人之处在于它能够将已经吸热且温度升高了的间层空气在风压的作用下排离建筑更加优化了它在夏季优良的热工性能，大大地提高了屋顶的隔热能力。
通风屋面在夏热冬冷地区设计和施工中应该注意以下的问题：
1）夏热冬冷地区的大部分城市多属于存在一定量风力资源但又不十分丰富的情况，因此通风屋面的风道长度一般不应大于15米，空气间层以0.2 米为宜。
2）通风屋面的基层上面应该有保证节能标准的保温隔热基层，一般按照冬季节能传热系数进行较核；
3）架空层的支座布置应该整齐划一避免无规则的排列以保证通风顺畅无阻；
4） 施工过程中要注意避免建筑废料如废砖瓦等在通风层内的堆砌，以保证良好的通风效果；
5）可考虑在架空空气层的导风口设计可调节的开闭装置，夏季开启冬季关闭则可达到夏季隔热冬季保温的双重目的，使通风屋顶更加灵活的适应夏热冬冷地区的气候。
编者结语：
夏热冬冷地区夏季和冬季气候的极端性，使其建筑围护结构既要满足冬季保温蓄热、夏季隔热防热及冬季晚上保温白天利用太阳能等诸多目标，绝非单一策略、单一材料足以解决的。住宅屋顶作为建筑表皮中受外部环境影响较大的构件之一，更应该具有根据气候变化状况进行动态调节的潜质，而这一点在屋顶设计中却长期被忽视，人们更愿意重视的是屋顶的优美形态而不愿意顾及其他。
本期话题为第二届（2014）《中国梦绿色建筑设计创意大赛》系列辅导资料之一，随着大赛的进程我们会发布更多关于建筑设计类的工具类资料。希望本文的观点会让设计群网参赛的会员朋友正视屋顶的设计策略，发挥你的创意，做出能完美解决问题、符合要求的绿色建筑方案。本期话题为第二届（2014）《中国梦绿色建筑设计创意大赛》系列辅导资料之一，随着大赛的进程我们会发布更多关于建筑设计的辅导类文章。希望本文的观点会让设计群网参赛的会员朋友正视屋顶的设计策略，发挥你的创意，做出能完美解决问题、符合要求的绿色建筑方案。
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2014华南理工网络教育房屋建筑学作业答案
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建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基 础，其目的是使构配件安装吻合，并有互换性。6、变形缝包括哪三种？从设置目的和断开部位两个角度，简述墙体 三种变形缝的异同。答：变形缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝。 按照设置目的: 伸缩缝：防止建筑受温度变化而引起变形，产生裂缝。 沉降缝：防止建筑物由于各部位沉降不均而引起结构变形、破坏。 防震缝：防止建筑物不同部位的刚度差异在地震冲击波的作用下给建筑物 带来破坏。 按照断开部位: 伸缩缝： 从基础顶面开始， 将墙体、 楼板层、 屋顶等地面以上构件全部断开， 基础可不断开。 沉降缝：从基础到屋顶都要断开。 防震缝：从基础顶面开始， 将墙体、 楼板层、 屋顶等地面以上构件全部断开， 基础可不断开。在地震设防地区，当建筑物需设置伸缩缝或沉降缝时，应统一按 防震缝对待。7、什么叫无组织排水和有组织排水？他们的优缺点和适用范围是什 么？答：无组织排水：又称自由落水，指雨水经屋檐直接自由落下 有组织排水：指屋面雨水通过排水系统，有组织地排至室外地面或地下 管沟的一种排水方式 无组织排水的特点是在屋面上不设天沟，厂房内部也不需设置雨水管及 地下雨水管网，构造简单、施工方便、造价经济。无组织排水适用于降雨量不大 地区，檐高较低的单跨或多跨厂房的边跨屋面，以及工艺上有特殊要求的厂房。 例如： 铸铁车间冲天炉等处有积灰的屋面应尽量作无组织排水，以免积灰堵塞天 沟和雨水斗。又如：在具有腐蚀性介质作用的铜冶炼车间内，为防止铸铁雨水管 等遭受腐蚀，也应尽可能地采用无组织外排水 有组织排水是当建筑物较高、年降水量较大或较为重要的建筑，应采用 有组织排水方式。 有组织排水是将屋面划分成若干排水区，按一定的排水坡度把 屋面雨水有组织地排到檐沟或雨水口，通过雨水管排泄到散水或明沟中。 有组织排水优缺点：优点是可以防止雨水自由溅落打湿强身，影响建筑 美观。 它的应用十分广泛， 尤其是可以用于寒冷地区的屋面排水以及又腐蚀性的 工业建筑中。采用这种系统时，街道下只有一条排水管道，因而管网建设比较经 济。 缺点是它增加了建筑成本，构造复杂，不易渗漏，不易检修。几种污水汇集后都流人污水处理厂，使处理厂的规模过大，投资过多，建设困难；不降雨 时，排水管内水量较小，管中水力条件较差；如果直接排入水体又极不卫生。因 此实际采用合流制排水系统的很少。8、建筑物的基本组成有哪些？哪些属于围护构件？哪些属于承重构 件？答：有六大部分组成： 基础 ：建筑物最下部的承重构件,它的作用是把房屋上部的荷载传给地 基。 墙体（或柱） ：建筑物垂直方向的承重构件，外墙还起围护作用，内墙起 分隔作用墙。 楼板层及地坪层：建筑物水平方向的承重构件，并分隔建筑物的竖向空 间。 楼梯： 建筑物的垂直交通构件 屋顶：建筑顶部的承重兼维护构件，承受建筑物上部的荷载并传给墙或 柱，且要满足屋顶的保温、隔热、排水、防水等功能。 门窗：提供内外交通、采光、通风、隔离的围护构件。9、简述刚性基础和柔性基础的特点 ？答：刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的材 料做基础（受刚性角的限制） 。 用于地基承载力较好、压缩性较小的中小形民用 建筑 柔性基础指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础 （不受刚性角的限制） 。用于地基承载力较差、上部荷载较大、设有地下室且基 础埋深较大的建筑。10、什么是基础的埋深？其影响因素有哪些？答： 基础埋深是指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 基础埋深的影响因素： 基础埋深的大小关系到地基的可靠性、施工的难易程度及 造价的高低。影响基础埋深的因素很多。 其主要影响因素有： （1 ） 、建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施， 基础的形式和构造；当建筑物设置地下室、设备基础或地下设施时，基础埋深应 满足使用要求； 高层建筑基础埋深应随建筑高度的增大而增大，才能满足稳定性 要求。 （2）作用在地基上的荷载大小和性质；一般荷载较大时应加大基础埋深； 受上拔力的基础应有较大埋深，以满足抗拔力的要求。 （3）工程地质和水文地质 条件；基础应建立在坚实可靠的地基上，不能设置在承载力低，压缩性高的软弱 土层上。存在地下水时，如粘性土遇水后，含水量增加，体积膨胀，使土的承载 力下降。含有侵蚀性物质的地下水，对基础将产生腐蚀。11、 墙中为什么要设水平防潮层？设在什么位置？一般有哪些做法？各有什么优缺点？答： 、防潮层设置的原因是为了保护墙体不受水分侵入而受潮腐蚀等影响建筑物 使用寿命。特别是墙体的使用寿命。 水平防潮层的位置要设置在比室内地坪低（一般为 5~6cm）处。注意： 这里不是高，高了的话水分会从室内进入墙体，侵蚀底部。 防潮层设置的位置与地面做法有关系，如果地面做法中有混凝土 100~150 厚，那么，防潮层要设置在地面混凝土上下表面之间即可。 一般做法有：刚性防潮层和柔性防潮层。12、现浇钢筋楼梯的特点、结构形式？答：建筑楼梯在施工时通过支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，从而与建筑物主体部 分浇筑成整体。其结构刚度好，结构断面高度也较小，使用面广，同时，现场支 模又为许多非直线型楼梯制做提供了方便。现浇工艺使得板厚较小，显得较为轻 盈。按照结构形式不同，可以分为有板式和梁式楼梯两种。13、 楼梯的坡度范围， 应用的适宜坡度是多少？楼梯的踏步尺寸根据 什么决定？答：楼梯的坡度范围在 25 度到 45 度，其中 30 度左右较为适宜，楼梯的踏步尺 寸根据建筑物内主要使用人群的体征状况以及通行的情况。14、什么是层高、净高？确定层高与净高应考虑哪些因素？答：层高：该层的地坪或者楼板面到上层楼板面的距离，即该层房间的净高加以 楼板层的结构厚度 确定层高考虑的问题：在满足卫生和使用要求的前提下，适当降低房间的 层高，从而降低整幢房屋的高度，对于减轻建筑物的自重，改善结构受力情况， 节省投资和用地都有很大意义。面到顶棚或其他构件底面的距离。 净高：房间嚷サ孛娴蕉ヅ锘蚱渌辜酌娴木嗬搿 确定净高考虑的问题： 1、室内使用性质和活动性质的要求 ： 生活用的房间，如住宅的起居室， 卧室等，由于室内人数少，房间面积 小，从人体活动的尺度和家具布置等方面 考虑，室内净高可以低一些；宿舍的卧室也属生活用房，但是由于室内人数比住 宅的居室稍多，又考 率设置双层铺的可能性，因此房间所需的净高也比住宅的 卧室稍高。教 室等则对净高要求更高。 2. 采光、通风的要求。采光：房间的光线的照射深度，主要靠侧窗的高度 来解决， 进深越大 ， 要求侧窗上沿的位置越高， 即相应房间的净高也高一些。 比 如一些展览建筑，由于室内利用墙面布置展品，常将窗台提 高到 1800mm 以上， 这时相应也需要提高房间的净高。通风：房间鹊耐ǚ缫螅夷诮龇缈谠谄 面上的高低位置， 也对房间的净高有一定影响。 比如在潮湿炎热地区的民用房屋，经常 利用空气的气压差，对室内组织穿堂风。 3、结构类型的要求：砖混结构中，例如预制梁板的搭接，梁底下凸较多， 楼板层结构厚度较大，相应房间的净高降低，如改用花篮梁的梁板搭接方式，楼 板结 构层厚度减小，在曾告不便的情况下，提高了房屋的使用空间。 框架结构 系统，也要考虑柱子断面尺寸和高度之间细长比要求。空间结构中，如薄壳结构 的体育馆比赛大厅，结合考虑了球类活动和 观众看台所需要的不同高度。 4、设备设置的要求：民用建筑中，对房间高度有一定影响的设备布置主要 有顶棚部分嵌入或悬吊的灯具， 顶棚内外的一些空调管道以及其他设备所占的空 间地位比如具有下悬式无影灯时，医院手术室所需要的净高需提高。 5、室内空间比例的要求：要考虑室内空间长、宽、高的比例。 比如面积 不大的生活空间，在满足室内卫生要求的前提下，高度低让人 觉得亲切。 15、简述刚性防水屋面基本构造层次及作用 答：构造组成有：1.结构层；2.找平层；3.隔离层；4.防水层。 1）结构层：预制或现浇钢筋混凝土屋面板。应具有足够的刚度和强度。 2）找平层：保证防水卷材铺贴在平整的基层上。 3）隔离层：为减少结构层变形及温度变化对防水层的不利影响，设于防 水层之下，又叫浮筑层。 4）防水层：刚性防水屋面的主要构 造层次，可采用防水砂浆抹面或现浇 配筋细石混凝土的做法。 16、门与窗在建筑中的作用是什么？ 答：作用：门供交通出入及分隔，联系建筑空间、通风、采光作用 ；窗采光通 光及观望，隔声，隔热，对建筑物及空内进行装修。17、常见的过梁有几种？它们的适用范围和构造特点是什么？答：主要有以下：砖拱过梁、钢筋砖过梁、钢筋混凝土过梁。 砖拱过梁：适用范围和构造特点：节约钢材和水泥，但施工麻烦，整体 性差，不宜用于地震区，过梁上有集中荷载或振动荷载，以及地基不均匀沉降处 的建筑。 钢筋砖过梁： 适用范围和构造特点： 施工方便， 适用于跨度不大于 1.5m， 上部无集中荷载或墙身为清水墙时的洞口上。由于钢筋砖过梁整体性较差，对于 抗震设防地区和有较大振动的建筑不应使用。 钢筋混凝土过梁：适用范围和构造特点：坚固耐用，施工简便，当门窗 洞口较大或洞口上部有集中荷载时应用。 18、为什么矩形房间被广泛采用？ 答：矩形房间被广泛采用是因为：1、矩形平面体型简单，墙体平直，便于家具 布置和设备安装，使用上能充分利用室内有效面积，有较大的灵活性；2、矩形 平面布置简单，便于施工；3、矩形平面便于统一开间、进深，有利于平面及空 间组合。19.工业建筑设计应考虑哪些因素 1、满足生产工艺的需要：工业建筑设计应满足生产工艺的需要，这是对设计工 作的基本要求。因为生产工艺的需要体现了使用功能的要求，它们对厂房的面 积、柱距、跨度、高度、平剖面形式等都有着直接的影响。例如，有时在柱 距中布置大型设备， 一般柱距是满足不了这种需求， 这就需要抽掉一根或几根柱 子，柱距可达 1 2 ~ 24 又如精密仪器车间要求室内恒温、恒湿、洁净，因而建筑 上宜采用多层密闭厂房。棉纺厂为避免断纱，要求室内温湿度稳定，故除有空调 设施外，建筑上常采用北向锯齿形天窗以免阳光直射。 2、应创造良好的操作环境 ：工业生产中往往会产生高温、烟尘等有害因素， 因此，厂房具有良好的操作环境，对于保证工人健康，提高劳动生产率有着积极 的促进作用。设计中应根据厂房生产状况的不同，采取不同的对策加以解决。例 如对高温车间，应采取合理的厂房剖面形式，使通用顺畅以排除热量及有害 气体；噪声较大的生产车间，应从工艺设备及建筑方面采取消、减及隔声措施。 创造良好的操作环境， 不仅限于消除生产中的有害因素， 还应保障良好的声、 光、 热环境质量，并具有完善的厂房内部设计，以及必须的生活福利设施。 3、应满足有关技术要求 ： 设计中要解决的技术问题很多，首先要对安全问题予 以足够的重视。即厂房应具有必要的坚固耐久性能，使在外力、温湿度变化、化 学侵蚀等各种不利因素作用下可以确保安全。对于有火灾或爆炸危险的厂房， 应具有可靠的防火防爆设施以及安全疏散措施。 厂房建筑应具有一定的灵活应变 能力。在满足当前使用的基础上，适当考虑到今后设备更新和工艺改革的需要， 使远近期结合、提高通用性，并为以后的厂房改造和扩建提供条件。设 计 厂 房 时应遵守国家颁布的有关技术规范与规程。例如，根据《厂房建筑模数 协 调 标 准 》 ，合理选择建筑参数(柱 距 、 跨 度 、 高 度 )， 以 便 采 用 通 用 的 建 筑 构 配 件 、 便 于 预 制 和 机 械 化 施 工 ， 从 而 提 高 建 筑 工 业 化的水平。 4、要有良好的综合效益：工业建筑设计中要注意提高建筑的经济、社会和环境 的综合效益，三者之间不可偏废，不能片面强调其中的一个或两个而忽视其它。 在经济效益方面，既要注意节约建筑用地，降低建筑造价，减少材料消耗和能 源消耗，缩短建设周期，又要有利于降低经常维修和管理费用。防止盲目、重复 建设，或可能出现投资效果差的现象。在社会效益方面，应使工业建筑投产以后，在 它所影响范围内的社会生活素质(包括人口素质、国民收入、文化福利、社会安 全等方面 )发生有利的变化。在环境效益方面，应使工业建筑投产以后， 在它所影响范围内的环境质量， 符合国家有关部门规定的质量标准。要综合治理 废渣、废水、废气、控制 生产噪声，注意保持生态平衡。 5、应注意建筑美观：工业建筑在适用、安全、经济的前提下，把建筑美与环境 美列为设计的重要内容，美化室内外环境，创造良好的工作条件。具体设计时， 应根据厂房的生产特征及重要性， 厂房在厂区或城市环境中的地位等不同情况分 别加以处理20、简述墙体类型的分类方式及类别？1. 简述墙体类型的分类方式及类别①按墙所处的位置分为外墙和内墙，按布置方向分为纵墙和横墙。 ②按受力情 况分为承重墙、非承重墙。 砖混结构中的非承重墙分为： 自承重墙（自重传给基础）、隔墙（自重传给楼板层或附加小梁） 框架结 构中的非承重墙分为： 填充墙（位于框架梁柱之间）、幕墙（悬挂于框架梁柱的外侧起维护作用） ③ 按材料及构造方式分为：实体墙、空体墙、组合墙。 ④按施工方法分为：块材墙、板筑墙（现浇板）、板材墙（预制板）。21、 提高外墙的保温能力有哪些措施？①通过对材料的选择：增加外墙厚度；选用孔隙率高、密度小的材料做外墙；采 用多种材料的组合墙，形成保温构造系统解决保温和承重双重问题。 ②防止外 墙中出现凝结水：在靠室内高温一侧设置隔蒸汽层，阻止水蒸气进入墙体。隔蒸 汽层常用卷材、防水涂料或薄膜等。 ③防止外墙出现空气渗透：选择密实度高 的墙体材料，墙体内外加抹灰层，加强构件间的缝隙处理。 ④采用具有复合空腔构造的外墙形式：如被动式太阳房22、井式楼板和无梁楼板的特点及适用范围？1.井式楼板: 1）特点：当肋梁楼板两个方向的梁不分主次，高度相等，呈井字形时，则称井 式楼板。因此井式楼板是肋梁楼板的一种特里，也是双向板肋梁楼板。井式楼板 宜用于正方形平米， 梁与楼板平米的边线可以正交也可以斜交。此种楼板布置图 案美观，有装饰效果，并且由于两个方向的梁互相支撑，为创造较大的建筑空间 创造了条件。 2）适用范围：一些大厅如北京西苑大饭店、北京政协礼堂等均采用了井式楼 板。 2、无梁楼板： 1）特点：当楼板不设梁，而将楼板直接支撑在柱上时，则为无梁楼板。采用无 梁楼板顶棚平整，有利于室内采光、通风，视觉效果好，且能减少楼板所占的空 间高度。 2）适用范围：常用于商场、仓库、多层车库等建筑内。23、什么叫涂膜防水屋面？涂膜防水屋面，是将防水材料涂刷在屋面基层上，利用涂料干燥或固化后的不 透水性来达到防水的目的。涂膜防水屋面具有防水、抗渗、粘结力强、耐腐蚀、耐老化、延伸率大、弹性好、不延燃、无毒、施工方便等诸多优点，已经广泛用 于建筑各部位的防水工程中.24、 平屋顶和坡屋顶的保温和隔热有哪些构造做法， 各适用于何种条 件？1、保温构造法及适用 1）平屋顶保温构造：平屋顶因其屋面坡度平缓，适合将保温层放在屋面结构层 上。保温层通常放在防水层之下，结构层之上。卷材防水平屋顶构造做法：保护 层、防水层、结合层、找平层、保温层、隔汽层、结合层、找平层、结构层。倒 置式屋面，保温层做在防水层之上，对防水层起到屏蔽和防护的作用，使之受太 阳和气候变化的影响较小，温度变形小，也不易收到来自外界的机械损伤，因此 它是一种值得推广的保温屋面构造形式。 2）坡屋顶保温构造：坡屋顶保温层一般布置在瓦格与檩条之间或吊顶棚上面。 在一般的小青瓦屋面中， 采用基层上铺一层厚厚的粘土稻草泥作为保温层，小青 瓦片粘结在该层上。 在平屋面中， 可将保温材料填充在檩条之间。 在平瓦屋面中， 可将保温材料填充在檩条之间。 在设有吊顶的坡屋顶中，常常将保温层铺设在顶 棚上面，可收到保温和隔热双重效果。 2、隔热主要构造法及适用： 隔热主要构造法包括：屋顶间层通风隔热、屋顶蓄水隔热、屋顶种植隔热、屋顶 反射太阳光隔热等。 1）屋顶间层通风隔热：通常有两种：一种是在屋面上做架空通风隔热间层，适 宜在通风较好的条件下使用； 一种是利用吊顶棚内的空间做通风间层，可以起到 架空通风层同样的作用，炎热地区应在刚性防水屋面的防水层上涂上浅色涂料， 既可以反射阳光又可以防止混凝土碳化。 2）屋顶蓄水隔热：利用平面屋顶所蓄积的水层来达到屋顶隔热的目的，在我国 南方地区， 蓄水屋面对于建筑的防暑降温和提高屋面的防水质量能起到很好的效 果作用。 不宜用于寒冷地区、 地震地区和振动较大的建筑物。 一壁 （蓄水池仓壁） 三孔（溢水孔、泄水孔、过水孔）概括了蓄水屋面的构造特征。 3）种植隔热：屋顶种植不但能美化环境，改善城市热岛效应，减少雨水排放， 还能显著减少建筑能耗， 是一种生态隔热措施，分为覆土种植隔热屋面和传统蓄水种植屋面。覆土种植隔热屋面构造层次：隔根层、排（蓄）水层、滤水层、种 植介质层、植物层。传统蓄水种植屋面构造层次：防水层、蓄水层、滤水层、种 植曾、种植床梗、人行架空通道板，由于荷载大，不适用于旧建筑物屋顶改造使 用，相对说造价也高。 4）反射隔热：屋面受到太阳辐射后，一部分辐射热量被屋面吸收，另一部分被 反射出去， 反射热量与入射热量之比为屋面材料的反射率，该比值取决于屋面材 料的颜色和粗糙程度， 颜色浅和光滑的表面具有更大的反射率。屋顶反射隔热原 理就是利用材料的这一特性， 采用浅色混凝土或涂刷白色涂料等方式取得良好的 降温隔热效果。25、 什么是柱网？确定柱网的原则是什么？常用的柱距、 跨度尺寸有 哪些？(1）柱子在平面上排列所形成的网格称为柱网。柱网是用定位轴线来定位体现，柱子在纵 横定位轴线相交处设置。 （2）柱网选择原则:1、满足工艺提出的要求 2、 遵守 《厂房箭镞模数协调标准》 （GBJ6-1986） （GBJ6-1986） 3、调整和统一柱网 4、尽量选用扩大柱网 （3）厂房的柱距应采用扩大模数 60M 数列 厂房山墙处抗风柱距宜采用扩大模数 15M 数列 厂房的跨度在 18m 和 18m 以下时，应采用 30M；在 18m 以上时，应采用 60M
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