建筑屋顶的构造设计

建筑屋顶的构造设计（精选9篇）

建筑屋顶的构造设计 第1篇

关键词：屋顶,设计,排水,保温,隔热

1 屋顶的设计要求

1.1 能抵御风、霜、雨、雪的侵袭

应防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求, 我国现行的《屋面工程技术规程》 (GB50207-94) 根据建筑物的性质、重要程度使用功能及防水耐久年限等, 将屋面划为4个等级, 各等级均有不同的防水要求。

1.2 结构要求

屋顶是房屋的承重结构, 应有足够的强度和刚度, 以保证房屋的结构安全, 并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。

1.3 建筑艺术要求

屋顶是建筑外部形体的重要组成部份, 屋顶的形式对建筑的造型极具影响, 应注重屋顶形式及其细部的设计, 以满足人们对建筑艺术方面的需求。

2 屋顶排水方式

2.1 平屋顶排水方式分有组织排水和无组织排水两大类

1) 无组织排水 (又称自由落水) :指屋面雨水自由地从檐口滴落至室外地面。

(1) 优点:构造简单、造价低、不易漏雨和堵塞。

(2) 缺点:屋面雨水自由落下会溅湿墙面。

(3) 适用于:自由落水这种排水方式适用于少雨地区或低层建筑;对于标准较高的低层建筑或临街建筑, 不宜采用该种排水方式。

2) 有组织排水

有组织排水应使屋面流线简捷;檐沟或天沟流水通畅;雨水口负荷适当且布置均匀。有组织排水分内排水和外排水两种, 其对对排水系统的要求如下:

(1) 优点:将屋面雨水有组织地排至室外地面。避免了檐口落下的雨水污染墙面。

(2) 缺点:外理不好, 易出现堵塞和漏雨, 且构造复杂, 造价较高。对于建筑物较高或降水丰富地区的建筑应采用有组织排水。

(3) 要求:

(1) 屋面流水线不宜过大

屋面宽度较小时可做成单坡排水;当屋面宽度较大时, 如12m以上宜采用双坡排水。

(2) 雨水的负荷

每个雨水口排除150m2～200m2的屋面集水面积;

(3) 檐沟或天沟应做纵向坡度

使沟内雨水迅速排至雨水口, 纵坡一般为0.5%~1%, 用石灰炉渣等轻质材料垫置坡度。

(4) 檐沟宽度

檐沟净宽不小于200mm, 分水线处最小深度大于80mm。

2.2 有组织排水常用排水方案

通常采用檐沟外排水、女儿墙外排水及内排水方案。

2.2.1 檐沟外排水 (平屋顶挑檐结构形式)

2.2.2 女儿墙外排水

当房屋周围的外墙升高超过屋面时, 形成封檐口, 此段墙称为女儿墙。在女儿墙与屋面交接处应做成纵向坡度, 用垫坡材料作成坡度为0.5%~1%形成自然天沟。平屋顶女儿墙外排水方案施工简便, 造价经济, 建筑体型简洁, 是常用的排水形式。

2.2.3 内排水

屋面向内倾斜, 坡度方向与外排水相反。雨水由屋面天沟汇集, 沿天沟纵坡流向雨水口, 经雨水口排入室内落水管, 经室内地沟排至室外。该种排水方式构造复杂, 极易造成渗漏。

适用于:规模较大的多跨度建筑、高层建筑及严寒地区 (冬季易冻结, 堵塞落水管, 故不宜外排水) 的建筑。

3 屋顶保温

在寒冷地区或装有空调设备的建筑中, 屋顶应设计成保温屋顶。为了提高屋顶的热阻, 需要在屋顶中增加保温层。

3.1 保温材料

保温材料应具有吸水率低, 导热系数较小并具有一定的强度的性能。

屋面保温材料一般为轻质多孔材料, 分为3种类型:

1) 松散保温材料:堆积密度应小于300kg/m3, 导热系数应小于0.14w/m.k, 常用的有膨胀蛭石 (粒径3mm~15mm) 、膨胀珍珠岩、矿棉、炉渣等;

2) 整体保温材料:常用水泥或沥青等胶结材料与松散保温材料拌合, 整体浇筑。如水泥炉渣、沥青膨胀珍珠岩、水泥膨胀蛭石等;

3) 板状保温材料:如加气混凝土板、泡沫混凝土板、膨胀珍珠岩板、膨胀蛭石板、矿棉板、岩棉板、泡沫塑料板、木丝板、刨花板、甘蔗板等。

3.2 屋顶保温层的位置

根据结构层、防水层和保温层所处的位置不同, 有下面几种情况:

1) 保温层位于防水层与结构层之间成为封闭的保温层, 叫正铺法, 该种做法构造简单、施工方便、广泛采用。

2) 保温层与结构层组合成复合板材既是保温构件, 又是结构构件。

(1) 槽形板内设置保温层

槽形板可正铺, 则保温层在结构层下。易产生凝结水, 降低保温效果。

槽形板可倒铺, 则保温层在结构层上。

(2) 保温材料与结构层融为一体

如加气的钢筋混凝土屋面板, 既承重、又保温。但因板的承载力低, 仅适用于不上人层顶。

3) 保温层设置在防水层上成为敞露的保温层, 又叫倒铺法。

3.3 排气道

为了解决排除水蒸气的问题需要在保温层中设排汽道, 排汽道内用大粒径炉渣填塞, 既可让水气在其中流动, 又可保证防水层的基层坚实可靠。同时, 找平层内也在相应留槽作排汽道, 并在其上干铺一层油毡条, 用玛碲脂单边点贴覆盖。排汽道在整个层面应纵横贯通, 并应与大气连通的排汽孔相通, 下图a、b、c、d是几种排汽孔的做法示意。排汽孔的数量应根据基层的潮湿程度确定, 一般每36m2设置一个。

4 屋顶的隔热

4.1 通风隔热

通风隔热就是在屋顶设置架空通风间层, 使其上层表面遮挡阳光辐射, 同时利用风压和热压作用使间层中的热空气被不断带走。通风间层的设置通常有两种方式:一种是在屋面上做架空通风隔热间层;另一种是利用吊顶棚内的空间做通风间层。

架空通风隔热间层设于屋面防水层上, 其隔热原理是:一方面利用架空的面层遮挡直射阳光;另一方面架空层内被加热的空气与室外冷空气产生对流, 将层内的热量源源不断地排走。

架空通风层通常用砖、瓦、混凝土等材料及制品制作。

4.2 顶棚通风隔热

设计中应注意满足下列要求:1) 必须设置一定数量的通风孔, 使顶棚内的空气能迅速对流;3) 顶棚通风层应有足够的净空高度, 应根据各综合因素所需高度加以确定。仅作通风隔热用的空间净高一般为500mm左右;3) 通风孔须考虑防止雨水飘进;4) 应注意解决好屋面防水层的保护问题。

4.3 屋顶蓄水隔热

蓄水屋面与普通平屋顶防水屋面不同的就是增加了一壁三孔。所谓一壁是指蓄水池的仓壁, 三孔是指溢水孔、泄水孔、过水孔。

4.4 种植隔热屋面

种植隔热的原理是:在平屋顶上种植植物, 借助载培介质隔热及植物吸收阳光进行光合作用和遮挡阳光的双重功效来达到降温隔热的目的。一般种植隔热屋面是在屋面防水层上直接铺填种植介质, 载培植物。

4.5 蓄水种植隔热屋面

蓄水种植隔热屋面是将一般种植屋面与蓄水屋面结合起来。

5 结论

房屋建筑构造设计 第2篇

关键词：建筑构造；承载；维护；装修

一、基本概念

1.1建筑构造。研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和方法的学科。

1.2主要任务。根据建筑物的基本功能、技术经济和艺术造型要求，提供合理的构造方案。在建筑方案和建筑初步设计的基础上，通过建筑构造设计，形成完整的建筑设计

二、建筑物的基本功能与系统组成

2.1承载系统。结构承载系统分为水平分和竖向分系统，水平分包括楼地层、屋顶、楼梯、基础；竖向分包括基础、结构墙体、墙柱。其中基础的作用最为重要。

2.1.1地基

（1）概念。地基：在基础之下、承受由基础传来的建筑物荷载而发生应力和应变的土层。

（2）基础分类。地基一般分为天然地基和人工地基，天然地基具有足够的承载能力，可以直接在其上建造基础的天然土层，例如岩石、碎石、砂石、粉土、黏性土等。人工地基经过人工加固的地基例如淤泥、淤泥质土、各种人工填土等。

（3）基础设计要求。满足承载能力、稳定性和均匀沉降的要求，要求建筑具有坚固的基础、可靠的地基；耐久性的要求隐蔽工程与上部结构的耐久性相适应；满足经济性的要求，要求地基、基础造价10%-40%选择建筑基地、选择地基方案、基础构造

2.1.2结构墙体

（1）概念。结构墙体：在房屋中发挥结构承载作用的那些墙体，包括传统分类方法中的承重墙和自承重墙，必须设置基础。

（2）结构布置。1）砌体结构：用普通黏土砖、空心黏土砖、块石、各类空心承重砌块等按一定的技术要求排列，通过砂浆粘结形成的柱和结构墙体等砌体，作为结构竖向分系统的房屋结构类型。2）结构布置：板、梁、墙、柱等构件的结构布局关系。

（3）砌体材料。1）块材。种类：黏土砖、炉渣砖、灰砂砖、粉煤灰砖、页岩砖等；实心、空心、多孔。2）砂浆。作用：将块材胶结形成整体；通过满粘在块材表面使应力分布较为均匀；通过填满缝隙，减少空气渗透，提高密实性，加强保温隔声效果。

（4）砌块加固。当砌体结构的墙或柱由于承受集中荷载、开洞以及墙段过长或过高等原因，致使其稳定性不足时，必须考虑采取加固措施。加大墙体厚度或柱的边长尺寸，降低墙体高厚比或柱的长细比、提高砌筑砂浆强度等级、局部采用配筋砌体取代普通无筋砌体。

2.2维护系统。建筑维护系统包括防火与安全疏散、防水防潮构造、保温隔热构造。

2.2.1建筑防火构造要求。建筑构造设计应满足建筑物耐火等级的标准要求。进行防火分区，在各防火区域的相邻部位设置耐火极限较高的防火分隔物。在构件表面设置隔热保护层；对装修材料应采取适当的保护或限制措施。

2.2.2防水防潮。建筑防水部位包括防御自然环境中作用于建筑物的水：屋面、外墙面和外墙上的门窗、地下室的侧墙和底板；防御建筑物中生产、生活的用水：卫生间、厕所、浴室等的楼面或地面以及部分内墙面；游泳池、储水池、冷却塔等储蓄水结构的防渗漏问题。

防水原理：材料防水——“堵”：利用防水材料良好的防渗性能和隔水能力，在需要防水的部位形成一个完整的、封闭的不透水层，以达到防水、防漏的目的；构造防水——“导”：通过两道甚至多道防水屏障以及各道防水屏障之间的“协同”工作来达到防水、防漏的目的。

采用的防水方案主要有材料防水和结构自防水两大类。材料防水方案：在地下室外墙和底板表面敷设防水材料，利用材料高效防水特性防止地下水渗入。其中比较典型的是涂料防水即在施工现场以刷涂、刮涂、滚涂等方法将无定型液态冷涂料在常温下涂敷于地下室结构表面的一种防水做法。涂料的防水质量、耐老化性能均比油毡防水做法好，在计算水头较小的地下室防水工程中应用广泛。防水砂浆防水即采用合格材料并通过严格的多层次交替操作形成的多防线整体防水层。一般要掺入适量的防水剂以提高砂浆的密实性。由于目前防水砂浆防水做法主要靠手工操作，施工质量难以控制，加之砂浆干缩性大，故仅适用于结构刚度大、建筑物变形小、防水面积小的地下室防水工程。

2.3建筑裝修。建筑装修的作用可以保护建筑结构承载系统，提高建筑结构的耐久性；改善和提高建筑围护系统的功能，满足建筑物的使用要求；美化建筑物的室内外环境，提高建筑的艺术效果。

三、建筑构造设计的未来发展方向

根据欧洲国家的资料表明，随着经济迅猛发展，经济化程度越高，住宅将到高峰期。我国正持续走向高峰期，依据这样的预测，在不久的将来，我国将经历住宅高峰期，根据我国现实发展的需求以及对未来住宅的功能的预测，我国住宅构造更多的向智能化，经济化，绿色化方向发展。

1.智能化。现代科技迅猛发展，不仅体现在智能电子产品，住房也紧跟其潮流。人们对生活质量要求越来越高，住房也逐渐向智能化与一体化方向发展。住户对小区内安全设施的要求，日用商店以及物业管理的期望也越来越高，以及休闲娱乐设施也成为人们关注的焦点，如何满足这些要求也成为了开发商所要研究的问题。

2.经济化。房价的只高不下，让很多老百姓望而止步，怎样合理利用空间，减低房价，同时住房功能以及其他设施同时具备，成为了未来建筑构造发展的重要趋势。

能够让材料节省，达到最大需求，避免出现80年代的住宅出现功能、材料等老化问题的出现。

3.绿色化。在当今环境日益恶化的大环境下，走可持续发展道路毋容置疑是最正确、最持久的发展道路。应用新型、绿色、持久的材料，大力发展节能绿色建筑势必成为未来的发展趋势。我国建筑在这一方面的发展还出露头角，并未有很大的成果，所以，在这个领域还有很大的发展空间。

参考文献：

[1]孙刚，程维胜.浅谈我国建筑的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012（14）

[2]王建芳.民用住宅建筑的发展趋势[J].建材世界，2012（6）

建筑屋顶的构造设计 第3篇

关键词：绿色建筑,屋顶,隔热,构造,热工性能

0 引言

屋顶隔热一直是建筑节能和室内热环境研究工作者关注的重点和焦点,也是建筑节能和室内热环境研究工作的难点和热点。众所周知,太阳辐射直接照射到屋顶上部,使屋顶内表面温度升高,一方面严重恶化了顶层房间的室内热环境,对室内居住者的身体健康造成了负面的影响;另一方面,屋顶传热使得建筑能耗急剧增加,成为整个建筑围护结构中的节能薄弱环节。绿色建筑作为节能、舒适、健康、环保的建筑典范,自然对其屋顶的隔热节能给予了足够的重视和要求。

1 绿色建筑的屋顶隔热要求

GB/T 50378-2006绿色建筑评价标准作为我国第一个绿色建筑评价实施的具体标准,对屋顶隔热和节能是结合GB 50189公共建筑节能设计标准而提出的。处于夏热冬暖地区的广州,其空调全年能耗中大约有10%～12%是由建筑围护结构传热引起的。屋顶作为围护结构的传热薄弱环节,其传热能耗在围护结构中占有较大的比例,必须予以足够的重视[1]。

在GB 50189公共建筑节能设计标准中,明确提出了以下屋顶热工性能规定和要求:4.2.1夏热冬暖地区屋顶围护结构的传热系数必须满足:K≤0.9 W/(m2·K)。这一规定明确了屋顶传热系数的设计限值,对公共建筑的屋顶节能构造设计提出了基本原则。尽管屋顶在整个建筑围护结构面积中所占比例低于外墙,但对顶层房间而言,却是比例最大的外围护结构,相当于五个面被室外气候所包围[2]。如果其保温隔热性能较差,对顶层房间的室内热环境和空调系统的能耗有很大影响,已草拟标准对其热工性能提出了更高的要求。

在构造方面,对公共建筑屋顶的隔热模式提出了原则性要求[2,3]:1)应选用导热系数小、蓄热系数大的保温隔热材料,同时要注意不宜采用密度过大的材料,以防屋面荷载过大;2)保温隔热材料的选择应根据建筑屋面的使用要求,屋面结构形式,环境气候条件,防水处理方法和施工条件等因素,经技术经济比较后确定;3)应根据节能建筑的热工要求确定保温隔热层厚度,同时要注意材料的排列,提倡倒置式屋面;4)屋面保温材料不宜采用吸水率高的屋面,以防止屋面湿作业时,保温隔热层大量吸水,降低其热工性能。这些构造原则对屋顶隔热构造模式提出了指导性建议,具有十分重要的应用意义。

2 建筑屋面构造模式分析

本建筑根据GB 50189-2005公共建筑节能设计标准和GB 50176-93民用建筑热工设计规范之规定要求,主要采用了以下几种屋顶构造模式:种植屋顶;隔热倒置式屋顶;高聚物改性防水屋顶;蓄水屋顶。各屋顶的具体构造模式及做法如下:

种植式屋顶的构造模式及作法如下:1)150～300厚种植介质;2)无纺布一层;3)2厚排水板;4)40厚防水层;5)30厚XPS保温板;6)3厚改性沥青防水卷材;7)20厚1∶2.5水泥砂浆找平;8)20厚1∶8水泥陶粒找坡;9)现浇混凝土板屋面;10)20 mm水泥砂浆抹灰层。

隔热倒置式屋面的构造模式及作法如下:1)8～10厚地转铺平;2)25厚1∶4干硬性水泥砂浆;3)纤维布一层;4)40厚混凝土防水层;5)30厚聚苯乙烯挤塑板;6)1.2厚防水卷材;7)2厚聚氨酯一层;8)20厚1∶3水泥砂浆找平;9)20厚1∶8水泥陶粒找坡;10)现浇混凝土板屋面;11)20 mm水泥砂浆抹灰层。

高聚物改性防水屋顶构造模式及作法:1)1.6 mm仿石砖;2)40 mm C20细石混凝土;3)防水层;4)20 mm 1∶3水泥砂浆找平;5)最薄30 mm轻骨料混凝土找坡;6)30 mm挤塑聚苯板隔热材料;7)20 mm 1∶3水泥砂浆找平;8)钢筋混凝土屋面板;9)20 mm水泥砂浆抹灰层。

蓄水屋面构造模式及作法如下:1)150～300厚蓄水层;2)1.5厚贴面瓷砖;3)3厚防水材料;4)2厚排水板;5)40厚防水层;6)30厚XPS保温板;7)3厚改性沥青防水卷材;8)20厚1∶2.5水泥砂浆找平;9)20厚1∶8水泥陶粒找坡;10)现浇混凝土板屋面;11)20 mm水泥砂浆抹灰层。

3 屋面热工性能分析

利用热工学相关原理对上述各屋面材料热工性能进行了详细的计算,计算结果见表1(限于篇幅,本文只列出植被屋面的计算结果)。

在GB 50189公共建筑节能设计标准中,明确提出了以下屋顶热工性能规定和要求:4.2.1夏热冬暖地区屋顶围护结构的传热系数必须满足:K≤0.9 W/(m2·K)。根据式(1)可以计算出各屋面的传热系数值如表2所示。

${\rm K}=\frac{1}{\frac{1}{h{}_0}+{\displaystyle \sum \frac{\delta {}_i}{\lambda {}_i}}+\frac{1}{h{}_i}}$ (1)

其中,K为屋面传热系数,W/(m2·K);h0为外表面对流换热系数,W/(m2·K),取h0=19.0[4];hi为内表面对流换热系数,W/(m2·K),取hi=8.7[4];δi为屋顶各层材料厚度,m;λi为屋顶各层材料导热系数,W/(m·K)。

从以上计算结果可以分析得出:本综合楼比节能建筑标准规定的屋顶传热系数均偏低,从屋顶传热系数角度考虑,其4种屋顶的节能率分别为19.1%,12.7%,7.1%和19.8%。其中蓄水屋顶的传热系数最小,节能率达19.8%;与节能标准值相比,各屋顶平均节能率为14.7%,反映出本绿色建筑的屋顶隔热性能满足且优于节能标准要求。

4 结语

绿色建筑技术的发展需要由具体的应用技术作为支持,本绿色建筑在建造实施过程中,注重从细节着手,对各个环节进行严格把关,严格遵守《公共建筑节能设计标准》和相关规范要求,采取多种措施使本综合楼成为绿色建筑的典范和代表。屋顶隔热节能仅是其细节表现的一部分,在室内环境控制、设备节能运行、环保材料选择、雨水回收利用等方面也表现出自己的特色和节能优势,本文以抛砖引玉之意总结整理屋面构造模式和热工分析,以期达到促进绿色建筑发展的根本目标,是为所盼。

参考文献

[1]GB/T 50378-2006,绿色建筑评价标准[S].

[2]中国建筑科学研究院.绿色建筑在中国的实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

[3]GB/T 50189-2005,公共建筑节能设计标准[S].

[4]刘济勇.基于节能视角的生态屋顶形式的应用[J].山西建筑,2008,34(24):237-238.

[5]杨善勤.民用建筑节能设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

建筑屋顶的构造设计 第4篇

关键词：高职高专院校 教学改革 教学内容 教学方法

【中图分类号】TU22-4

近几年来，高职院校的招生结构多样化，学生的学习能力、动手能力参差不齐。《建筑构造与设计》课程体系庞大、内容繁多、涉及面宽、章节独立、实践性强，尤其是建筑构造的具体做法，令部分无专业基础的学生感到难以理解，学习兴趣不高，进而影响到后续课程的学习。《建筑构造与设计》课程更是高职高专院校建筑类专业必修课之一。本课程理论与实践结合紧密，应用性强，要求学生掌握房屋建筑基本构造组成的功能要求、主要材料、构造方法、建筑设计技术，具有民用建筑基本构件建筑构造设计的能力，为理解和掌握各种建筑设计规范，继续学习后续专业课程奠定扎实的基础。因此，《建筑构造与设计》课程进行教学改革，对培养学生专业素养、提升学生综合能力和夯实教学质量具有重要意义。

一、关于教学内容采用的思考

随着国家经济、科技的飞速发展，建筑材料和建筑技术日新月异。但建筑构造与设计课程应用的教材，即使是最新版本，也存在教材内容落后于工程实际、跟不上建筑发展的问题。如坡道构造设计知识点，目前高职高专教材主要讲述无障碍设计；但在实际中由于大量地下停车场涌现，地下停车场坡道的构造问题已成为热点，如何让车辆有序出入地下停车场，不仅涉及到单坡方面的内容，还需解决净空高度、结构布置及功能使用等问题。

在实际教学过程中，要想适应建筑技术的新发展，合理选用版本新、内容更新较快的教材，显得尤为重要。同时，教师在授课中，也应该以发展的观点，关注新材料、新技术、新构造在实际工程中的应用，不断调整、更新教材，把最新、更符合时代要求的知识传授给学生。

二、关于教学方法改革的思考

1. 任务驱动教学方法

任务驱动教学法是一种解决问题、完成任务为主的教学理念；将再现式教学转变为探究式学习，使学生处于积极的学习状态；教师引导帮助学生完成一系列程序“任务”，每一位学生都能根据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题，把知识的学习和知识的应用有机地融合在一起；达到融会贯通、以点带面的效果。

比如屋顶防水构造教学过程中，教师布置工作任务“设置防水层”，要求学生根据给定的图纸设置屋顶防水构造。学生接到任务后，进行分组、讨论，明确任务并制定计划，通过查阅建筑规范、上网等途径收集相关资料，明确防水构造类型及相应做法，同时结合实际工程的性质和特点，分析本组的建筑物适合哪种防水构造，同时，学生还要了解防水构造的新做法、新工艺有哪些，最后经过自我评价、小组评价、教师总体评价，帮助学生进一步完善防水构造做法的知识。通过这项工作任务，使学生进一步完善防水构造做法这项任务，在掌握屋顶防水构造做法的同时，不仅了解防水新材料，新技术、新工艺等前沿知识，锻炼了绘制和识读施工图的能力，还提高了自主学习、查阅资料、小组协作的能力。

2.项目教学法。

项目教学法作为让学生在教师指导下通过完成一个完整的“工作项目”而进行学习的教学方法，它将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”，围绕着项目组织和开展教学，使学生直接全程参与，体验、感悟、论证、探究。运用项目教学法进行“建筑构造与设计”课程教学一般分为：确定项目任务、学生制定计划、方案的实施、学生评估、教师总结等步骤：（1）确定项目任务教师把学生分组，确定项目的内容及任务要求。（2）学生在教师的主持下以小组合作工作形式，分组讨论，集思广益，最后确定本小组的实施计划并实施。（3）学生评估。各小组完成项目所要求的工作后组织学生进行评估。（4）教师总结。通过教师的总结，学生巩固了所学的专业基础知识。

3. 案例教学法。

案例教学法在课堂教学中要强调学以致用，以提高学生的探究兴趣为原则，将零散的知识点有机地串联起来形成一条线，进而扩展为知识面，实现教学内容的融会贯通，使学生能够综合地掌握知识点，避免处理问题的片面性，另外，案例教学将理论教学与社会现实紧密结合，使学生感受真实工作情景，并丰富学生的实践经验，增强学生对专业的热爱，使学生能提高分析问题、解决问题的能力。如某会议室的楼板构造，可以先出示现场照片，让学生分析其运用的材料是什么等，最后根据该案例的原始构造施工图与学生的作业进行对比分析，并说存在的问题，从而提高学生对楼板构造的分析理解能力，同时培养学生严谨规范的设计表达方法。

三、关于教学手段改革的思考

1. 常规教学与网络教学相结合，传统教学手段与现代化教学手段相结合。

在教学实践中，采用多媒体、工程案例演示和板书相结合的教学方法，来调动学生的积极性。例如：在讲授平屋顶有组织排水设计时，学生对抽象的防水卷材构造无法理解，可以通过网络中防水卷材视频或是实现联系好工地将工地防水卷材施工过程录像剪辑拼接后制作成视频教材，这样学生可以在有限的时间里学习整个“现场”的施工过程，使抽象的理论更加形象化，从而提高教学效果。

设计、建设网络课程资源。资源平台为学生提供了课程简介、课程教案、课程标准、习题、开放实验项目、在线测试、在线交流等网络教学资源，为开展教学和课程辅导提供有利条件，以弥补课堂教学的不足：通过网络教学平台能实现师生互动，能引导学生自主性学习，大大活跃和丰富教学活动。

2. 多渠道延伸课堂教学提高教学质量。

教学质量的保证远远不是课堂100分钟的作用，我们还要充分利用多种渠道延伸课堂教学。到实际的环境中（如校园内的教学楼、图书馆、学生宿舍）参观认知所学构造知识点，这种方法直观，有助于弥补构造知识点与建筑实际密切相关而书本图解平面化无法直观感受的缺憾。又如校外实训，在校外和相关企业建立校外实训基地，选送学生进入企业学习，了解房屋建筑构造设计的最新动态，提高学生做设计的实际能力。

3.充分利用模型展开教学

教学中使用模型是一种简单而有效的方法，模型教学的最大好处就是能将枯燥的微观结构知识转化成有趣的、比较容易理解的画面。能够打开学生的知识视野，能勾起学生的想象空间，在教学中利用模型﹙直观教具﹚使实训课题形象化、具体化，降低学生的理解梯度而且能能使理论知识与工程实例结合在一起，容易被学生掌握，从而改善教学效果。与此同时，结合建筑类专业学生爱动手的特点，鼓励学生制作构造模型，如楼梯模型，建筑结构系统模型（建筑承重系统完整，不含有门窗、隔墙等非承重构件），培养学生的学习兴趣、提高动手能力的同时，亦加深了对构造原理、概念知识的理解。

【参考文献】

[1]许民，李超 西南交通大学学报（社会科学版）2006.2

[2]张飞，李真 四川建筑 2009.10

民用建筑屋顶避雷网的设计 第5篇

避雷带网格引下线的安装要求是:对于一类防雷建筑, 每隔2 4m (按建筑物周边的网格长度计算) 应设一根, 而且至少要有二根;二类防雷建筑与一类同, 但可间隔30m设一根;三类防雷建筑则允许间隔40m设一根.

避雷带 (网) 在有女儿墙的平屋顶上安装时, 避雷带安装在女儿墙上和挑檐上, 平屋顶上所有凸起的金属构筑物及金属管道等, 都要与避雷带连接。

避雷带 (网) 在无女儿墙的平屋顶上安装时, 可将避雷带安装在挑檐上, 平屋顶上所有凸起的金属构筑物及金属管道等, 都要与避雷带连接, 如图1所示。

避雷带安装示意图如图2所示。

1、避雷带2、12mm×4mm扁钢支架3、引下线4、预制支座 (每m一个, 转角处0.5m一个)

利用钢筋混凝土基础内的钢筋做防雷接地体时, 应考虑到以下两个主要因素:一是雷电流从钢筋透过混凝土入地, 有可能使混凝土产生裂纹而遭受损坏, 影响基础强度;二是混凝土基础的接地电阻值随土壤的干湿而变化, 湿时很低, 干时很高, 在干时遭受雷击, 不利于雷电流的泄放, 影响防雷效果。如果实际情况不存在上述问题, 则可以用它作为接地体;若没有把握, 则只能用它作为辅助接地体, 另设人工接地体。

能否用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为接地体, 由建筑物防雷类别、钢筋混凝土基础及土壤电阻率等的具体情况决定。一般情况可按以下规定处理:

(1) 对第一类防雷建筑物, 不允许利用建筑物钢筋混凝土基础内的钢筋作为防雷接地体;

(2) 对第二、三类防雷建筑物, 当基础采用硅酸盐水泥、周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时, 宜利用基础内的钢筋作为接地体;

(3) 作为防直击雷, 敷设在混凝土基础中的钢筋, 当仅一根时, 其直径应不小于1 0mm;混凝土构件内有箍筋连接的钢筋, 其截面积总和应不小于一根直径为1 0mm钢筋的截面积;

(4) 基础内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋, 其箍筋与钢筋的连接、钢筋与钢筋的连接应采用绑扎连接或焊接。单根钢筋或外引预埋连接板、线与上述钢筋连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。

避雷用接地引下线可使用截面积不小于27mm2的镀锌圆钢或扁钢。

引下线也可利用某些金属构件 (如爬梯) , 但整个线路应焊接连通。建筑物钢筋混凝土的钢筋, 有条件时也可用做引下线, 但钢筋的接点应绑扎或焊接, 并且将预留的钢筋头与接闪器及接地装置焊牢。

引下线与防雷接地装置的连接如图3所示。

所有接闪器 (避雷带) 、引下线及支持件等钢件, 均应镀锌处理, 并刷红丹一道、防锈漆两道。

冲击接地电阻要求:

(1) 一类防雷建筑, 不大于10Ω;处在雷电活动强烈的地区时, 不大于5Ω;30m以上的高层建筑, 小于5Ω。

(2) 二类防雷建筑, 不大于10Ω;30m以上的高层建筑, 小于5Ω。

(3) 三类防雷建筑, 不大于3 0Ω。

在我国GB50096-1999《住宅设计规范》6.5.2中规定:住宅要进行总等电位联结, 卫生间宜做局部等电位联结。当实施总等电位联结时, 可利用建筑物基础、梁主钢筋组成接地网, 而防雷接地也可利用建筑物基础等作接地极, 因此两者可连接在一起。实施总等电位联结, 其导体与大地有良好的电接触, 经实测, 中大型建筑物总等电位联结的自然接地电阻值通常不大于1Ω, 这对单独安装防雷接地极省材、省时, 安全性更高。

图4为某多层住宅屋顶避雷网安装图。该避雷网具体做法如下:

(1) 用φ10镀锌圆钢制作避雷网。避雷网高出檐沟、屋脊150mm;

(2) 用3×30 (mm) 镀锌扁钢做避雷网支持卡。卡与卡的间距为1 m;

(3) 用φ1 2镀锌圆钢做避雷网引下线。引下线沿墙身暗敷设, 在离地0.5m处设墙洞式断接卡 (测试卡) ;

(4) 结构钢筋做接地体, 沿建筑物外围成环状敷设, 并沿几条轴线纵横拉通成网状, 与桩基主筋焊接四处。接地体埋深>0.5 m, 每组用大于或等于φ1 6钢筋2根;

(5) 接地体中构件间连接:200mm长, 满焊;

(6) 接地电阻不大于4Ω (因与等电位联结, 共用接地装置) 。

摘要：民用建筑屋顶避雷网的设计与安装。

某坡屋顶山地建筑的结构设计 第6篇

本工程为一大型住宅项目中的单体商业建筑, 建筑功能为小区会所, 在项目销售期兼做售楼部使用。建筑面积共1 822 m2, 建筑高度14.460 m。建筑层数3层, 底层为半地下室。建筑物位于坡地地形, 地下室单侧挡土, 另一侧为室外, 内部设一个游泳池;地上两层, 内部设一个两层高的中庭, 中庭长宽均为12 m;顶部为英式大坡度坡屋面。整个建筑为英式建筑风格, 坡屋面错落有致, 设置有门廊, 露台, 建筑物的角部有一个29 m高的钟塔与建筑物相连。建筑立面图见图1。除钟楼外的主要屋面檐口高度自半地下室地面起算14.460 m, 为多层建筑。总长度为43.0m, 总宽度为32.0 m。

2 结构设计及分析

2.1 设计参数

本工程±0.00 m标高对应的绝对高程为394.50 m。建筑结构设计使用年限为50年。根据GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》, 本工程的建筑结构安全等级为二级。根据GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》, 本工程的地基基础设计等级为丙级。根据GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》, 本工程为丙类建筑。

本工程的基本风压值为0.30 k N/m2 (按50年一遇考虑) , 地面粗糙度为B类, 风压高度变化系数、风荷载体型系数及风振系数等均按GB50009-2012《建筑结构荷载规范》取值。基本雪压为=0.10 k N/m2 (雪荷载准永久值系数分区为Ⅲ区) 。

根据GB50011-2010《建筑抗震设计规范》, 本工程按抗震设防烈度6度的要求进行抗震设计, 设计地震分组为第一组, 设计基本地震加速度值 (或地震峰值加速度) 为0.05 g, 设计特征周期为0.35 s。

根据工程地质勘察报告, 本工程建筑场地类别为Ⅱ类。基础采用柱下独立基础, 以中风化泥岩层为持力层。

结构形式采用钢筋混凝土框架结构。主楼主要柱网尺寸6.0×6.0 m, 除钟楼设置异形柱外均为矩形柱。建筑物中厅屋面采用钢筋混凝土梁, 跨度为12 m。

2.2 结构设计主要特点及采取的措施

1) 由于建筑造型需要, 本工程屋面结构形式较为复杂, 主楼屋面为不同高度的坡屋面, 内部大厅上空则为平屋面与坡屋面相接。部分屋面从2层一直延伸至1层, 结构层的概念并不明晰。结构布置见图2。

2) 在工程设计中, 通常将坡屋顶简化为平屋顶, 人为的将跨越多层标高的连续屋面分为不同的层;再以平屋顶的模型计算结果复核层间位移比等规范所要求的指标。但坡屋顶的斜梁与平屋顶的水平梁相比, 将更多的竖向荷载转化为了轴力, 在降低了梁的弯矩的同时增大了对柱的水平推力。此外, 一般斜屋面的梁布置并未严格按照屋脊走向布置, 如果按照平屋面进行内力分析, 不仅会造成梁的内力结果失真, 还会造成屋面板的支撑条件判断错误, 成为安全隐患。

3) 常用的PKPM等结构软件, 模型中仅考虑梁柱刚度, 对楼板刚度的贡献以梁刚度增大系数的形式考虑。这样的处理方式在平屋面中是可行的, 但对于坡屋面结构而言, 随着坡度的增大, 屋面板的受力特征逐渐由水平的楼板趋近于竖直方向的墙, 如果忽视坡屋面楼板对抗侧刚度的贡献, 会造成结构模型计算结果的失真。

4) 露台处的阁楼屋面与主楼屋面未在同一高度, 钟楼局部突出, 门廊为屋面并与主楼楼面相连, 造成局部连接薄弱。

5) 由于建筑功能需求, 两层通高中庭在2层楼面开设洞口, 使楼板整体刚性不足。

6) 角部钟楼使整体结构受力不均匀, 并可能存在辫梢效应。

7) 半地下室的存在需考虑到建筑物不同高差的基础底标高控制, 避免非半地下室的基础对半地下室的基础产生附加压力。

8) 常规地下室四周均嵌固在土体中, 单侧挡土墙所受的水土压力可通过底板和顶板传递, 并与另一侧的挡土墙所受的水土压力相互平衡。常规地下室的挡土墙通常按照底部嵌固, 顶部简支的简化模型进行计算。本工程为半地下室, Y轴方向两侧均有挡土墙, X轴方向仅单侧临土, 另一侧无挡土墙, 故不能将挡土墙视为顶端固支支撑条件。如果简单的将挡土墙顶部视为自由端或滑动支座, 不但夸大了挡土墙的底部弯矩, 使得挡土墙截面过大、配筋过多, 浪费材料, 而且对挡土墙顶端及跨中所受的弯矩估计不足, 成为安全隐患。整个结构地下室三面围合, 仅一侧开放。地下室顶板虽不能对挡土墙顶端形成绝对的支撑作用, 但仍可以传递水土压力, 并将水土压力通过柱子及Y轴方向的挡土墙传递至基础底板。此外, 对于整体结构计算而言, 因为半地下室未能在土体中良好嵌固, 忽视水土压力实际上造成了荷载估算不足。

结构设计采取的具体措施如下。

1) 在计算结构指标时采用PKPM2010V2.1版本, 分别用坡屋顶和平屋顶两个模型进行计算。将坡屋顶简化为平屋顶计算位移比指标, 其余指标仍以坡屋顶模型为准。

2) 采用多个不同力学模型的三维空间分析软件SAT-WE, PMSAP及SAP2000进行整体内力位移计算分析比较;充分考虑平面不规则、楼板不连续、局部塔楼等不利因素对整体结构带来的不利影响;并对不同软件的坡屋面梁板计算结果进行比较, 研究斜屋面结构梁板内力与平屋面的不同。最后, 综合3个软件的计算结果, 针对薄弱部位采取相应的加强措施。图3为SAP2000软件内的三维结构模型

3) 整体结构内力配筋计算均采用弹性楼板假定进行分析, 在SAP2000软件中对屋面板采用了更为合理的壳单元, 并进行了较为高精度的网格划分, 以充分考虑楼板开洞对周边结构构件的不利影响、斜屋面梁板的协同作用以及连接薄弱位置的局部楼板应力;同时根据计算结果, 针对薄弱位置, 通过采取加大相应楼板厚度、提高楼板配筋率、采取双层双向配筋等加强措施, 以确保大跨度主体结构安全。

4) 本工程结构较为不规则, 同时具有局部突出的塔楼、外伸的门廊、两层通高的中庭以及露台处的局部小阁楼。为充分考虑此类局部不规则在水平荷载下的不利表现, 提高了水平地震力下的计算结构振型数量, 对有效质量系数提出了更高的要求, 以免遗漏掉水平地震力下不规则处的局部震动。

5) 采用SAP2000对受力复杂的构件进行仔细研究, 主要包括主斜屋面梁板、局部突出的阁楼和塔楼, 以及周边负责传递内力的构件。SATWE及PMSAP软件在进行结构整体内力分析时具有良好的表现, 分析的结果与概念分析基本一致;但受结构单元的参数限制以及计算结果数据查询界面的限制, 这两种软件不能提供斜梁承受的轴力、斜板的内力分布以及屋面檐口梁所受的扭矩分布。在SAP2000软件内, 通过提高重要单元网格划分精度, 选取合适的单元属性, 再通过其强大的数据查询功能, 清晰的展现了每一个单元所有的内力结果;为进一步的结构设计提供了重要的指导。SAP2000的计算结果表明, 斜屋面对框架柱形成了较大的水平推力, 与设置了水平拉梁的模型计算结果对比, 无水平拉梁的梁在柱顶端产生水平位移, 削弱了屋面斜梁的桁架效应, 增大了梁段弯矩和柱端弯矩, 故在结构设计中对斜屋面均采取了加拉梁的加强措施。斜屋面板及檐口梁的内力计算结果表明, 斜屋面板内不仅对檐口梁产生竖向荷载及扭矩, 还产生了水平推力, 故在结构设计中对檐口梁均采取了加大抗扭抗剪和角部钢筋以及箍筋全加密的加强措施。

6) SAP2000软件的三维模型计算结果表明, 在屋脊处未设置梁的屋面板, 在屋脊处也能互为支撑, 形成良好的支座效应。在斜板的四周有较大的应力分布, 表明斜板不仅承担了竖向荷载, 还有效的传递了水平荷载。因此, 在结构构件设计时, 对屋面板采取了加大板厚、加大配筋率、双层双向配筋等加强措施。

7) 对于半地下室挡土墙的设计, 需充分考虑土体对上部结构的约束条件以及地下室顶板对挡土墙的嵌固效果。在整体结构计算时, 针对不同软件的情况分别采取了不同的处理措施。在PKPM软件模型中, 挡土墙无法施加面外荷载, 故将挡土墙所受水土压力进行换算后输至墙顶。在SAP2000模型中, 则严格按照挡土墙所受的荷载情况, 如实输入到模拟地下室挡土墙的面单元上。根据对计算结果的分析, 挡土墙所承受的水土压力相对其他水平荷载过小, 对主体结构影响不大。

8) 在进行挡土墙设计时, 选取了最不利的框架单元进行计算, 真实的考虑了地下室梁板的刚度、其他竖向构件的刚度。同时, 挡土墙设计还参考了SAP2000计算结果进行包络设计。根据SAP2000的计算结果, 单侧水土压力引起的结构楼板位移很小, 挡土墙顶部传递出的内力接近于视为完全固支支座的结果, 与视为自由端的结果差异很大。同时正交方向的挡土墙有效地承担了单侧挡土墙传递给地下室顶板的侧压力;可以将地下室顶板视为一根深梁, 依靠两侧Y轴方向的挡土墙约束, 承担X轴方向的单侧水土压力。SAP2000的计算结果表明, 挡土墙的内力分布是空间分布的, 并非简单的两边支承;在有扶壁柱的区域, 挡土墙的转角区域, 均有较强的支承效果;挡土墙的受力具有四边支承的特性, 但总体上以两边支承为主。在挡土墙设计时, 根据SAP2000的计算结果, 加强了水平钢筋在跨中和扶壁柱、转角柱等位置的配置, 并对扶壁柱的配筋进行了复核。

9) 整体结构在进行构件设计时, 采用了SATWE和SAP2000两种软件的结果进行包络设计。两种软件的计算结果相近, 除位移比按平屋顶模型计算外, 其余主要指标基本吻合, 且均满足规范的要求。在内力计算上, SAP2000的坡屋面区域内力较小, 这是由于SAP2000模型充分考虑了斜板的作用;在构件配筋设计时, 对梁板均综合两个软件计算结果采取了包络设计。

10) 目前SAP2000尚未提供针对PKPM的数据转换接口, 对于复杂结构, 重复建模的工作量极大。在此, 笔者提供一项可行的节省时间的措施:在PKPM软件中完成结构模型后, 可将三维模型图输出为dxf格式;并在AUTO-CAD中对梁板柱构件以不同颜色图层预先分组;最后再分组导入SAP2000内, 分别按组赋予截面属性, 可大大节约在SAP2000内的建模工作。

3 结论

1) 对复杂的结构, 必须采用两个以上不同力学模型的程序进行分析计算和复核;体量小、低烈度地区的复杂结构亦不例外。对于结构体系中受力复杂、非常规梁板体系的部位, 应采用可进行有限单元划分的程序进行计算和详细受力分析。

2) 对于坡屋顶结构, 应在计算模型中真实的反映斜梁斜板, 并考虑屋面斜板刚度的贡献。屋面板应适当加强, 双层双向配筋, 有条件的情况下, 宜按照有限元软件的计算结果对屋脊、屋檐等形成有效支座进行加强。

3) 坡屋面结构对柱端存在较大的水平推力, 宜在斜屋面梁下设置拉梁进行平衡, 不仅使得结构受力更为合理, 还能减小斜梁及柱配筋, 产生一定的经济效益。对于檐口梁, 还应考虑扭矩和水平推力的影响, 适当加强横向配筋。

4) 对于主体结构规整但存在局部不规则的结构, 在进行地震反应谱振型分解时, 应加大振型计算数量, 筛选出局部不规则处的局部震动, 并进行相应的地震力放大或其他加强措施。对结构连接的薄弱处, 应采取更为详细的计算分析, 并采取一定的加强措施。

5) 对于带半地下室的建筑物, 需在整体结构计算中充分考虑土体对上部结构的约束条件。在进行挡土墙设计时, 可将地下室顶板视为具有一定刚度的弹性支座。地下室挡土墙的传统设计方式仅考虑了两边支承或单边支承, 在扶壁柱或转角墙处则存在安全隐患。设计过程中可将转角墙视为完全固支的支承条件, 将扶壁柱视为具有一定弹性的支承条件, 以复核水平钢筋;同时还应复核扶壁柱的配筋;对于重要的建筑物可采用SAP2000之类的软件进行分析。

6) SATWE系列软件与我国设计规范结合较好, 减轻了设计人员的工作量, 但软件的灵活度及自由度不足, 对于非常规的情况, 分析并不明确。SAP2000软件单元丰富, 自由度较高, 但与我国设计规范结合较差, 操作较为繁琐, 但可通过加大单元网格划分, 选取合适的力学单元模型, 以获得对重要位置的明确分析结果。通过比较, 发现两种软件的计算结果相近, 在实际工作中, 设计人员可以SAT-WE系列软件为主, 通过概念设计和结构布置避免不规则和薄弱的结构布置出现;如不能避免, 则应该通过有限元分析软件进行补充计算并复核。

参考文献

[1]GB 50009-2001建筑结构荷载规范[S].

[2]GB 50011-2010建筑抗震设计规范[S].

[3]GB 50010-2010混凝土结构设计规范[S].

城市建筑屋顶景观设计管窥 第7篇

城市建筑屋顶景观设计理念经过多年来的发展, 在技术层面上已愈加成熟, 但现阶段关于城市建筑屋顶景观设计的研究主要集中于屋顶绿化的方法、种植植物类型的选择以及屋顶排水和防水技术等方面, 而忽略了城市建筑屋顶景观设计的美观性, 没有从城市规划建设整体性的角度来考虑城市建筑屋顶景观设计的合理性和美观性, 致使城市建筑屋顶景观设计还存在着许多问题和不足。因此, 进行城市建筑屋顶景观设计的相关研究具有一定的实际应用价值。本文从城市建筑屋顶景观设计的发展概况入手, 介绍了城市建筑屋顶景观设计的分类, 并研究了城市建筑屋顶景观设计的方法。

1 城市建筑屋顶景观设计的发展概况

1. 1 城市建筑屋顶景观设计的概念

城市建筑屋顶景观设计顾名思义就是在城市中建筑物和构筑物的屋顶区域进行景观设计。城市建筑屋顶景观设计与地面景观设计不同, 它不与大地直接相连, 对于景观设计的技术性要求更高, 并且设计的对象是城市中建筑物的屋顶区域, 这就要求在设计过程中要充分考虑建筑物屋顶的特点, 避免影响建筑物的使用功能。进行城市建筑屋顶景观设计的目的, 一方面是为了绿化城市空间, 满足城市绿化的要求, 另一方面也是为了保护城市生态环境, 减少城市热岛效应。

1. 2 国外城市建筑屋顶景观设计的研究现状

国外发达国家对城市建筑屋顶景观设计的研究较早, 现阶段关于城市建筑屋顶景观设计的研究已经进入成熟期和实际应用期。为了改善城市生态环境, 为居民提供一个舒适的居住环境, 国外发达国家在大力推广城市建筑屋顶景观设计, 并取得了一定的效果。

欧洲是城市建筑屋顶景观设计理念的发起地, 现在大部分的欧洲国家对城市建筑屋顶景观设计都有一个全面的认识, 并积极倡导和推广城市建筑屋顶景观设计。甚至有一些国家会强制开发商在城市建筑屋顶进行景观设计, 以满足城市绿化的需要。德国在城市建筑屋顶景观设计技术方面的研究较为成熟, 领先于其他国家。德国城市建筑屋顶景观设计占该国景观设计总数的10% , 可见在德国进行城市建筑屋顶景观设计的重要性。美国对城市建筑屋顶景观设计的研究要晚于欧洲各国, 但发展速度却十分迅速, 在芝加哥、华盛顿等地区都大力推广建筑屋顶景观设计。加拿大更是于2006 年推行了“使城市屋顶绿化快乐”的城市建筑屋顶景观设计政策, 激励人们进行城市建筑屋顶景观设计。

1. 3 国内城市建筑屋顶景观设计的研究现状

我国关于城市建筑屋顶景观设计的研究是从20 世纪80 年代开始的, 改革开放以来, 国内的经济取得了快速的发展, 人们对于城市居住环境提出了更高的要求, 而传统的城市规划方案已经不能满足人们的需求, 进而促使城市建筑屋顶景观设计理念被引进国内, 并随着社会生活水平的不断提高, 其发挥的作用也越来越大。北京是我国的首都, 改革开放以后城市发展迅速, 地面的有效使用空间不断减少, 而城市居民人数却在不断增多, 城市景观设计难以按照相关要求进行。为了给居民提供一个舒适的居住环境, 北京市出台了相关政策, 鼓励进行城市建筑屋顶景观设计。目前, 北京城市建筑屋顶景观设计已形成一定规模, 尤其是中关村广场的屋顶景观设计更成为亚洲最大的空中景观, 在众多钢筋水泥的现代化建筑群中营造出了一片绿洲。同样, 上海、成都等地也相继出台了关于城市建筑屋顶景观设计的文件, 鼓励和支持城市建筑屋顶空间的利用和开发, 促进城市空间绿化的发展。

2 城市建筑屋顶景观设计的分类

科学合理地进行城市建筑屋顶景观设计, 不仅能有效缓解城市绿化用地紧张的现状, 还能通过技术手段实现降低城市热岛效应、净化空气、保护生态环境等目标。此外, 城市建筑屋顶景观设计还具有一定的美化作用。

城市建筑屋顶景观设计的分类方法较多, 本文主要介绍按照城市建筑使用功能分类的方法。按照城市建筑的使用功能, 城市建筑屋顶景观设计可以分为商业建筑屋顶景观设计、住宅建筑屋顶景观设计、办公建筑屋顶景观设计、医疗建筑屋顶景观设计等。

商业建筑屋顶景观设计是城市建筑屋顶景观设计的重要组成部分, 这主要是由商业建筑对于城市发展的重要性决定的。一般商业建筑处于人流较多、较为嘈杂的环境中, 进行商业建筑屋顶景观设计的目的是给人们提供一处休闲的场所。此外, 由于商业区本身就具有一定的经济价值, 在此区域内进行建筑屋顶景观设计, 还能在满足人们的生态环境需求的同时创造更多的经济价值。

住宅建筑屋顶景观设计是城市建筑屋顶景观设计的重中之重。因为现代城市生活节奏较快, 人们在身体疲劳时大多数时候会选择待在家里, 这就对住宅建筑屋顶景观设计提出了更高的要求。住宅建筑屋顶景观设计既要满足居民的审美需要, 同时也要注意对居民隐私的保护。住宅区域的特点是屋顶面积较小、人数较少、屋顶承载能力较低。因此, 在进行住宅屋顶景观设计时往往会以种植植被为主, 设计过程要精细, 要注重对景观设计细节的把握。此外, 在住宅屋顶景观设计时还可以考虑一下居民的实用性要求, 可以在屋顶种植一定数量的蔬菜来代替普通植物, 使居民能感受到乡村田园的气息。

办公建筑屋顶景观设计主要是为了满足工作人员的休闲娱乐需求。为了缓解工作人员的工作压力, 在办公建筑物的屋顶可以种植一些既具有观赏性, 同时还能起到净化空气、吸附有毒物质的花卉。此外, 在进行装饰小品设计时, 要选用较为精美的装饰物, 例如可以设计凉亭、藤架等装饰小品。需要注意的是, 办公建筑屋顶景观设计要充分考虑企业文化, 景观设计风格应与企业文化相一致。

医疗建筑屋顶景观设计主要是为病人提供一个有利于身体康复的环境氛围, 服务对象主体是病人。考虑到病人的身体特点, 医疗建筑屋顶景观应具有氧气充足、空气新鲜、植被茂盛等特点。因此, 医疗区域的建筑屋顶可以多种植绿色植物, 给病人以健康向上的心理感受, 同时还应多设置休息区域供病人休息使用。

3 城市建筑屋顶景观设计方法

城市建筑屋顶景观设计不仅要考虑屋顶绿化问题, 还需要综合考虑景观的实用性、屋顶排水系统、市场管线等各个方面。因此, 城市建筑屋顶景观设计是一项复杂性和综合性较强的工作。只有充分了解城市建筑屋顶景观设计的方法, 才能按照国家的相关要求完成屋顶景观设计的任务。城市建筑屋顶景观设计的方法有自然法、轴线法以及综合法3 种。

3. 1 自然法

自然法就是要依据自然世界中山水的分布进行景观设计, 自然法对于地形、山水的走势变化要求较为严格, 其目的是在城市中营造一派纯真的自然山水风情。自然法可以采用转移注意力、营造园中园、巧妙用“孔”、借景等手段实现。转移注意力主要是针对城市屋顶视野较为开阔, 地面起伏变化较小, 会给观赏者一种平庸的感觉, 为了提升景观的美观性, 可以通过建立喷水池、雕像等转移观赏者的注意力, 给人一种视觉上的延伸。园中园就是打乱屋顶的空间分布, 增加景观的趣味性。用“孔”的典范当属苏州园林中的拙政园, 巧妙用“孔”增加了空间的通透感, 营造空间上下叠落的视觉感受。借景就是利用建筑屋顶周边的景观更好地衬托屋顶景观, 借景可以将屋顶景观与周边景观融为一体, 给人一种整体景观享受。

3. 2 轴线法

轴线法主要是利用轴线的设计, 使整个景观呈现出一种庄重、开敞的气氛, 给人一种庄严感。规则式景观设计使用轴线法的较多, 适用于大型、严肃场合的景观设计。轴线法包括利用对角线设计、利用折线设计以及利用曲线设计3 种。对角线设计可以增加空间的纵深感, 给人一种视觉上的拉伸感。折线设计会使空间变得更加复杂, 有一种曲径通幽的美感, 同时会增加观赏的趣味性。曲线设计会柔化屋顶空间的线条, 使人产生一种放松的心态。

3. 3 综合法

综合法是一种介于自然法与轴线法之间的景观设计方法, 也可称之为混合式设计法。这种设计法的产生是东西方文化交流的成果, 结合了东西方设计的特点, 使景观设计更具灵活性。同时, 这种设计方法也更能满足现代人对城市屋顶建设美观性的需求, 是现代城市建筑屋顶景观设计中较为常用的一种设计方法。

4 结语

城市建筑屋顶景观设计是现代城市规划建设的一个重点内容, 如何在满足城市空间绿化要求的基础上, 提高城市建筑屋顶景观设计的美观性和艺术性, 将成为今后研究的重点。现阶段, 我国关于城市建筑屋顶景观设计的研究还处于探索阶段, 应结合西方研究的经验, 寻求符合我国国情的城市建筑屋顶景观设计的方法和原则。

参考文献

[1]张驰, 兰鹏.城市立体绿化——论屋顶景观设计对城市环境的影响[J].参花, 2013 (14) :81.

[2]李刚, 赵永强.基于城市建筑屋顶景观设计研究[J].美与时代·城市, 2013 (10) :21.

浅析城市建筑屋顶景观设计 第8篇

对城市建筑屋顶的设计目的是增加城市绿地面积, 营造适合人类生存的环境, 改善城市热岛效应, 建设田园城市, 提高生活质量。

城市建筑屋顶景观设计的意义主要体现在以下几方面: (1) 环境效益。总所周知, 植物对于改善空气质量具有重要作用, 也有利于缓和周边小气候, 营造城市环境中动植物共栖空间, 然而在长期的观念中, 认为地面的植物种植环境效益远远大于屋顶植物的种植, 这种观念的盛行, 导致环境恶化进一步加深。 (2) 社会效益。公共的建筑屋顶景观设计能够拓展游憩空间, 不仅为城市增添了风采, 而且提高了人们的生活质量, 同时有利于美化城市视觉景观。 (3) 经济效益。城市建筑屋顶景观设计有利于增加建筑的节能效应, 减少屋面泄水, 建筑屋顶结构层的保护。

2、城市建筑屋顶景观基本设计原则和分类

2.1 城市建筑屋顶景观基本设计原则

城市建筑屋顶景观基本设计原则主要包括以下几方面: (1) 功能性原则。改善城市生态环境的功能, 满足游人的使用功能。 (2) 整体性原则。关注环境景观统一整体的空间艺术。 (3) 生态性原则。了解周围景观的自然环境, 并与人工环境结合, 因地制宜进行设计。 (4) 安全性原则。保证建筑的结构、防水, 注意乔灌木的防风措施, 屋顶景观使用安全。

(5) 经济性原则。结合实际情况, 降低建园所需费用, 最大限度地为业主省钱。同时要坚持艺术性和以人为本原则。

2.2 城市建筑屋顶景观分类

按照城市建筑的使用功能分类, 主要分为以下几方面: (1) 住宅建筑屋顶景观。住宅建筑屋顶景观是城市景观中最重要的部分, 因此在进行景观设计时, 需要达到观赏性和经济性的统一协调, 比如墙面的绿化, 种植一些食用性的蔬菜等。 (2) 商业建筑屋顶景观。主要是通过步行道的设计, 使商业建筑与屋顶景观连为一体。在商业建筑屋顶景观设计中, 以种植设计为主, 增加一些娱乐设施, 使屋顶景观充满商业气息。 (3) 办公建筑屋顶景观。种植一些名贵的花草, 设计反应企业相关文化的小品, 缓解员工疲劳, 使办公空间更人性化。 (4) 医疗建筑屋顶景观。设计绿色植被, 缓解病人病情。 (5) 宾馆建筑屋顶景。

3、城市建筑屋顶景观设计的设计方法

城市建筑屋顶景观设计是一项复杂的工程, 需要考虑的因素众多, 只有通过了解相关的法律法规, 运用好各种要素, 满足客户的需求, 制作出合适的方案。

3.1 自然法

自然法主要包括以下几方面: (1) 转移注意力。目前, 大部分城市建筑布局相对方正, 起伏变化小, 没有遮拦物, 显得平庸无奇, 因此可以设计观赏性的雕塑和植物, 吸引游客的注意力, 实现空间的视觉延展。对建筑空间分隔, 通过木质棚架, 小乔木或灌木进行分隔。 (2) 营造园中园。对空间进行不同效果的安排, 给人一种连贯的景观和谐的绿洲效果。

空间之间的过度也要使景观融为一体, 营造园中园。 (3) 巧妙用“孔”。“孔”在我国传统的苏州园林中得到了充分的体现, 增加了空间的深邃感, 对空间有着连贯性作用, 适合屋顶景观的视觉审美。 (4) 借景。借用周围的环境衬托主题景观, 把各种有利的景观引进建筑屋顶的设计, 通过邻借、俯借、仰借、应时而借等手段, 丰富景观的层次, 满足观赏需求和视觉感受。同时可以通过障景手段, 丰富景观视觉效果。

3.2 轴线法

通过轴线的设计, 使得城市屋顶景观显示出典雅的气氛, 强调动态与秩序的变化, 在植物设计中, 注意规则的联系, 使整体布局有强烈的图案性。 (1) 对角线设计。运用对角线, 使空间的设计呈现景观的最大化, 增加视觉的拉伸感。 (2) 折线设计。可以增加曲径通幽的意境, 扩大场所空间的利用率, 扩展空间视觉, 使小空间有大感受感觉。

4、城市建筑屋顶景观设计的常用构景要素

城市建筑屋顶景观设计的常用构景要素主要包括以下几方面: (1) 地面铺装设计。在满足使用功能的背景下, 采用拼图、材质搭配的手法, 提高环境的识别性, 在这个过程中, 要注意地面反射强度, 同时满足排水、防滑等要求。 (2) 景观设施设计。需要设计单独的景观设施, 例如座椅、健身设施等, 注重功能性和艺术性的统一。 (3) 景观构筑物设计。屋顶景观环境中的构筑物设计时, 需要整体配置与构建的设计规划。 (4) 景观小品的设计。在景观小品设计要体现其所传达的文化内涵, 提升环境的品质, 达到公共性、艺术性和社会性的完美统一。 (5) 景观植物设计。景观植物设计满足艺术美和观赏性, 改善环境质量的作用, 遵循的科学植物配置。 (6) 光环境设计。通过对光环境的设计来营造景观环境氛围, 结合环境特征, 进行主题塑造, 同时也要注意对水体的设计。

5、结语

前人利用通过理论分析、资料收集和后期的资料处理和数据分析等方法其进行了研究, 取得了丰硕的成果, 但是与国际上的一些国家相比, 我国在城市建筑屋顶设计方面的起步比较晚, 尽管取得了较大的进步, 但也应该认识到存在的不足, 在今后的研究中, 如何在有限的空间内发挥其景观生态效益是城市景观发展的关键, 如何利用区域环境优势, 进行独特的设计, 将屋顶景观塑造成城市的生态保护屏障, 更加关注人性化设计, 关注艺术性设计, 尊重民族文化、体现民族特点, 体现科学性设计, 将是未来城市建筑屋顶景观设计的方向。

摘要：随着城市化的进程在不断加快, 各个大中城市均出现了人均绿地面积不足, 环境污染等问题, 因此如何在有限的空间内, 进行屋顶景观设计, 是人类改善城市环境的必要手段。本文首先对城市建筑屋顶景观设计研究的目的和意义进行了阐述;接着对其基本设计原则和分类进行了探讨;再次, 对其设计方法和常用构景要素进行了概括;最后对其进行了展望, 以期为城市建筑屋顶景观设计提供参考和借鉴。

关键词：城市,建筑屋顶,景观设计

参考文献

[1]王志宏.城市建筑屋顶景观设计管窥[J].建筑设计, 2015.06.

建筑屋顶的构造设计 第9篇

關键词：建筑设计与构造 教学方法 教学内容

一、改进教学方法

1.多种教学手段相结合。教学过程中可采用多媒体教学与板书相结合的方式。《建筑设计与构造》课程内容多、涉及面广，而且图量大。为了讲清楚基本原理，必须引用大量的工程实例，采用多媒体教学就可以有针对性地列举大量图片信息。但是，对于具体的构造做法，单纯采用多媒体教学手段效果不理想，很多时候学生过目即忘。通过几年的教学实践，笔者发现教学过程中主要采用多媒体教学，提高知识量，但是，到具体的构造做法时辅助以板书的方式详细讲解，效果比较理想，学生认可度也较高。

2.启发式教学。《建筑设计与构造》这门课知识量大，教学任务重，如何在有限的时间内让学生掌握更多的知识是本课程的难点。课程开始阶段，先结合学生经常接触的建筑物，讲授本课程的主要内容、性质及意义，让学生了解到这门课与现实生活是非常接近的，在将来工作中也非常重要，也是后续课程的基础。具体内容讲解上尽量以问题开始，介入章节内容的教学，以激发学生的学习兴趣。

3.现场教学。《建筑设计与构造》是一门实践性很强的学科，通过现场教学可以使学生在课堂上所学的知识得到进一步巩固，做到理论联系实际。学生每天在建筑中生活、学习，与建筑的联系非常紧密，尤其是教学楼、宿舍楼。在教学过程中将每个构造组成部分与生活中的具体建筑相联系，以利于学生理解。例如讲到变形缝时，让学生联系教学楼中见到的变形缝，思考它的位置有哪些、设置原则有什么，也让学生养成认真观察的好习惯。同时，充分利用实际工程，开展现场教学，使学生将教材和图纸上的构造做法具体化、实物化。

二、调整教学内容

1.教学内容模块化，合理分配课时。随着职业技术教育的发展，近几年也涌现出一大批高职高专教材，各种系列教材也是良莠不齐。本课程在这个方面为了避免这种情况，精心挑选适合学生的教材，最终选定了符合本校培养目标、适合学生实际情况的由本校教授主编的教材。

本课程的教学任务量很重，但是课时有限，如何在短短一学期内让学生掌握主要的教学内容是教学过程中需要解决的首要问题。在教学过程中通过不断实践，不断改革最终将整个教学内容划分为三大部分内容——民用建筑构造做法；建筑设计相关知识；工业建筑构造做法。在课时分配上，有目的地将主要课时放在整个教材的主要内容上。侧重民用建筑构造做法和建筑设计相关知识两大部分的内容。虽然从教材上看，建筑设计相关知识的教学内容只占很少一部分，但是学生要利用这短短三章的内容来完成最后的课程设计是比较困难的。这就要求任课教师在教学过程把内容尽可能地细化，最终达到教学目的，完成教学任务。

2.教学内容的增、减。不管是建筑材料还是建筑技术都是一个不断发展的过程，这个过程中具体构件的构造做法也在不断变化。但是，我们的教材并不能很快地体现这种变化，这就要求在教学过程中有目的地对我们的教学内容进行删减、补充。对于教材中陈旧的内容、落后的构造做法和技术处理忽略不讲，或者简单提及。比如门窗这一章，教材中还是用大量的篇幅在讲平开木门、平开木窗的构造做法，但是实际上这种木门窗在实际工程中用得已经比较少了。金属门窗的构造在教材中只是简单介绍，但是实际中用得很多，这就需要我们增加教材内容，教学过程中针对不断涌现的新材料、新技术、新工艺、新产品作详细介绍。

三、提高课程设计的完成质量

课程设计安排在学期末的最后两周，在这么短的时间内要完成一套完整的施工图设计对于初学者是比较困难的。虽然学生通过建筑制图课程的学习，对工程图纸、建筑材料、制图规范和要领有一定的认识和了解，并具备了一定的制图技能。但是如何准确地表达自己的设计意图，并且能保证方案达到基本的要求是教学上的难题。笔者通过几年教学的不断思考、不断改进，将课程设计分为两个阶段，一个阶段在教学过程中完成，主要是方案设计的内容；另一个阶段在课程最后完成，也就是施工图的绘制阶段。教学中抽出一定的课时，修改学生的方案，通过课堂评讲，让学生进一步了解建筑设计的方法和内容，最终达到教学目的。

参考文献：

[1]马令勇，赵文艳.房屋建筑学课程设计教学新模式的探讨[J].高等建筑教育，2002，（9）.