2012年二级注册建筑师考试建筑设计精讲讲义5

　　第五节场地地理特征

　　场地边界由规划部门根据地形图上标明的坐标确定，而地形图同时也直观地反映出场地的地形和地貌特征。因此，对于与场地边界及其地形地貌密切相关的几个元素如地形图、坐标、高程、等高线等，必须有清晰的概念。

　　一、地形图

　　地形图是按一定的投影方法、比例关系和专用符号把地面上的地形(如平原、丘陵等)和地物(如建筑、道路等)通过现场测量并结合其他辅助技术手段绘制而成的。

　　地形图的比例尺，是图上一段长度与地面上相应的一段实际长度的比值。区域性地形图常用l/5000～1/10000比例尺，总图常用l/500～l/1000比例尺。在进行场地选择和场地设计时，可以使用1/5000比例尺的区域地形图或l/500～1/1000比例尺的场址地形图。

　　地形图上用以表示地面上的地形和地物的特定符号也叫图例。地形图的主要图例有地物符号、地形符号和注记符号三大类，不能相互混淆。

　　二、方向与坐标

　　地形图的方向通常为上北、下南、左西、右东。

　　地形图上任意一点的定位，是以坐标网的方式进行的。坐标网又分为基本控制大地坐标网和独立坐标网。坐标网一般以纵轴为X轴，表示南北方向的坐标，其值大的一端表示北方，坐标网以横轴为Y轴，表示东西方向的坐标，其值大的一端表示东方。

　　三、高程

　　地形图是用高程(或标高)和等高线来表示地势起伏的。所谓高程，就是以大地水准面(如青岛平均海平面)做零点起算到地面上一点的铅锤距离，也称为绝对高程或海拔，采用来测量点与任意假定水准面起算的高程，叫相对高程。我国目前采用的是：“1985年国家高程基准”，他是以青岛验潮站自1953～1977年长期观测记录黄海海水面的高低变化，取其平均值确定为大地水准面的位置(其高程为零)，并以此为基准测算全国各地的高程，故将与此相对应的高程系统称为黄海高程系(也称绝对标高)，而将与相对高程相对应的高程系统称为假定高程系。

　　四、等高线

　　等高线是把地面上高程相同的点在图上连接起来而画成的线，即同一等高线上各点的高程都相等，一般情况下，等高线应是一条闭合曲线。利用等高线可以把地面加以图形化描述，在建筑或景观规划中，以等高线为底图进行规划设计是一种常用的手段。

　　相邻两条等高线之间的水平距离叫等高线间距;相邻两条等高线的高差称为等高距。在同一张地形图上等高距是相同的;而等高线间距是随着地形变化而变化的，且等高线间距与地面坡度成反比。地形图上采用多大的等高距一般取决于地形坡度和图纸比例，一般比例越大或地形起伏越小采用等高距越小，反之则采用较大等高距。一般l/500、1/1000地形图上常用lm的等高距。

　　五、用等高线表示的几种典型地形

　　地球表面的起伏相差很大通常将其分为平原和高地两大类。凡地面起伏不大，大多数坡度在20以内的地区称为平原(或平地)。高地又分为―丘陵、山地和高山地。其地面坡度多数在20一60之间的地区称为丘陵地;其地面坡度多数在60一150之间的地区称为陡坡地(或山地);其地面坡度大多数大于250称为高山地。

　　(一)山头与洼地

　　山头与洼地的等高线皆是一组闭合曲线;在地形图上区分山头或洼地的准则是：凡内圈等高线的高程注记大于外围者为山头，小于外圈者为洼地。如果等高线上没有高程注记，则常用示坡线表示。示坡线就是一条垂直与等高线而指向下坡滑方向的细短线。

　　(二)山脊与山谷

　　山脊是顺着一个方向延伸的高地。山脊上相邻的最高点的连线称为山脊线。山脊的等高线表现为―组凸向低处的曲线。

　　山谷是沿着一个方向延伸的洼地。贯穿山谷量低点的连线称为山谷线。山谷等高线表现为一组凸向高处的曲线。

　　山脊附近的雨水必然以山脊线为分界线，分别流向山脊的两侧。因此，山脊线又称为分水线。而在山谷中，雨水必然由两例山坡流向山谷底，集中到山谷线而向下流。因此，山谷线又称集水线。

　　(三)鞍部

　　鞍部是两个山顶之间呈鞍形的部位，鞍部往往是山区道路通过的地方，也是两个山脊和两个山谷汇合的地方，鞍部等高线的特点是在一大的闭合曲线内套有两个小的闭合曲线。

　　(四)其他几种地形

　　其他几种地形：挡土墙、峭壁、土坎、填控边坡。

　　例：1/1000场址地形图上等高线高差的要求为下列何项?(B)

　　A.0.10--0.20mB.0.50--1.00m

　　C.1.50--2.00mD.2.50～5.00m

　　六、气象

　　1.建筑气候区划

　　为区分我国不同地区气候条件对建筑物影响的差异性，明确各气候区的建筑基本，提供建筑其气候参数，从总体上做到合理利用气候资源，防止气候对建筑的不利影响，有关部门制定了中国建筑气候区划标准。建筑气候的区划系统分为一级区和二级区两级，一级区分7个区，二级区分20个区。

　　《民用建筑设计通则》规定，不同分区对建筑的要求应符合下表所示。

　　在一级区划中,各个区均对建筑设计有一定的要求,必须有所了解。其中比较重要的如下:

　　(1)I建筑气候区(哈尔滨、长春、沈阳、呼和浩特等):该区建筑的基本要求应符合下列规定:

　　1)建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求,夏季可不考虑防热。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防御寒风的要求;建筑物应采取减少外露面积,加强冬季密闭性,合理利用太阳能等节能措施;结构上应考虑气温年差较大及大风的不利影响;屋面构造应考虑积雪及冻融危害;施工应考虑冬季漫长严寒的特点,采取相应的措施。

　　(2)II建筑气候区(北京、天津、石家庄、济南、太原、郑州、西安、兰州等):该区建筑的基本要求应符合下列规定:

　　1)建筑物应满足冬季防寒、保温、防冻等要求,夏季部分地区应兼顾防热。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理应满足冬季日照并防御寒风的要求,主要房间宜避西晒;应注意防暴雨;建筑物应采取减少外露面积,加强冬季密闭性且兼顾夏季通风和利用太阳能等节能措施;结构上应考虑气温年较差大、多大风的不利影响;建筑物宜有防冰雹和防雷措施;施工应考虑冬季寒冷期较长和夏季多暴雨的特点。

　　(3)III建筑气候区(上海、南京、杭州、合肥、武汉、南昌、福州、长沙、成都、重庆等):

　　该区建筑的基本要求应符合下列规定:

　　1)建筑物必须满足夏季防热、通风降温要求,冬季应适当兼顾防寒。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理应有利于良好的自然通风,建筑物应避西晒,并满足防雨、防潮、防洪、防雷击要求;夏季施工应有防高温和防雨的措施。

　　3)IIIA区建筑物尚应注意防热带风暴和台风、暴雨袭击及盐雾侵蚀。

　　4)IIIB区北部建筑物的屋面尚应预防冬季积雪危害。

　　(4)IV建筑气候区(广州、中国香港、南宁、汉口等):该区建筑的基本要求应符合下列规定:1)该区建筑物必须充分满足夏季防热、通风、防雨要求,冬季可不考虑防寒、保温。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理宜开敞通透,充分利用自然通风;建筑物应避免西晒,宜设遮阳;应注意防暴雨、防洪、防潮、防雷击;夏季施工应有防高温和暴雨的措施。

　　3)IVA区建筑物尚应注意防热带风暴和台风、暴雨袭击及盐雾侵蚀。

　　4)IVB区内云南的河谷地区建筑物尚应注意屋面及墙身抗裂。

　　(5)V建筑气候区(贵阳、昆明):

　　该区建筑的基本要求应符合下列规定:

　　1)建筑物应满足湿季防雨和通风要求,可不考虑防热。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理宜使湿季有较好自然通风,主要房间应有良好朝向;建筑物应注意防潮、防雷击;施工应有防雨的措施。

　　3)VA区建筑尚应注意防寒。

　　4)VB区建筑物应特别注意防雷。

　　(6)VI建筑气候区(拉萨、西宁):

　　该区建筑的基本要求应符合下列规定:

　　1)建筑物应充分满足防寒、保温、防冻的要求,夏天不需考虑防热。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理应注意防寒风与风沙;建筑物应采取减少外露面积,加强密闭性,充分利用太阳能等节能措施;结构上应注意大风的不利作用,地基及地下管道应考虑冻土的影响;施工应注意冬季严寒的特点。

　　3)VIC区和VIB区尚应注意冻土对建筑物地基及地下管道的影响,并应特别注意防风沙。

　　4)VIC区东部建筑物尚应注意防雷击。

　　(7)VII建筑气候区(银川、乌鲁木齐):

　　该区建筑的基本要求应符合下列规定:

　　1)建筑物必须充分满足防寒、保温、防冻要求,夏季部分地区应兼顾防热。

　　2)总体规划、单体设计和构造处理应以防寒风与风沙,争取冬季日照为主;建筑物应采取减少外露面积,加强密闭性,充分利用太阳能等节能措施;房屋外围护结构宜厚重;结构上应考虑气温年较差和日较差均大以及大风等的不利作用;施工应注意冬季低温、干燥多风沙以及温差大的特点。

　　3)除VlID区处,尚应注意冻土对建筑物的地基及地下管道的危害。

　　4)VIIB区建筑物尚应特别注意预防积雪的危害。

　　5)VIIC区建筑物尚应特别注意防风沙,夏季兼顾防热。

　　6)VIID区建筑物尚应注意夏季防热要求,吐鲁番盆地应特别注意隔热、降温。

　　2.风象

　　由风向、风速、风级组成。

　　(一)风向

　　风向表示风吹来方向。其中又包含以下几个内容：

　　(1)风向频率：某月、季、年、数年某一方向来风次数占同期观测风向发生总次数的百分比，即称该方位的风向频率。

　　(2)风向玫瑰图：将各方位风向频率按比例绘制在方向坐标图上，形成封闭折线图形，即为风向(频率)玫瑰图。以风向分8、16、32个方位。又有夏、冬和全年不同风频图形表示。玫瑰图上所表示的风的吹向，是自外吹向中心。中心圈内的数值为全年的静风频率，玫瑰图中每圆圈的间隔为频率5%。图中夏季系指6、7、8三个月风速平均值，冬季系指12、1、2三个月风速平均值，全年系历年年风速平均值。

　　(二)风速

　　以米/秒为单位，各方位平均风速绘制方向坐标图上，形成封闭折线平均风速图。

　　(三)风级

　　根据风速确定相应的级别

　　(四)污染系数

　　污染源的下风向受害程度。即用较大风向频率与该平均风速之比称该风向的污染系数：

　　污染系数=风向频率/平均风速

　　为避免污染源对其他设施的危害，应将污染源布置于主导风向的下风向。

　　(五)局地风

　　地形、地物错综复杂引起的风向、风速改变，形成局地风，如水陆风、山谷风、顺坡

　　风、越山风、林源风、街巷风等，往往对一个局部地区的风向、风速起主要作用。因此局部风效应与地区风向玫瑰图可能不会完全一样。

　　例：风象由(ABE)组成。

　　A风向B风速C风力D风频E风级

　　3.其他气象条件

　　(一)气温

　　通常指高出地面1.25～2.0m高处百叶窗内测得的空气温度，单位是摄氏度(℃)。不同地区、不同海拔、不同季节、不同时刻气温都不相同。地表气温主要取决于纬度的变化。一般而言，纬度每增加一度，冬季的气温平均会降低1.5℃。场地设计一般需取得的气温资料有：常年绝对最高气温和绝对最低气温、以及历年最热月、最冷月的月平均气温等;这对建筑的选址、布局、热工设计、绿化、施工等都有很大影响。

　　(二)降水

　　降水量是指落在地面亡的雨、雪和冰雹等水质物未经蒸发、渗透、流失等损耗而聚积在水平面上的厚度，单位：mm。一般统计年平均降水量、降水集中月份(雨期时间)、最高降水日、暴雨强度及其持续时间、积雪最大厚度;土壤冻结最大深度等;这是建筑的选址、布局、形式、排水、防洪、结构设计、施工及场地绿化等的重要依据。

　　建筑气候一级区区划的平均气温、相对湿度、年降水量见表4―6、表4―7所列：

　　表4―6

　　除此之外，湿度、气压、雷击、积雪和雾、冻土深度等气候条件，也对场地选择和设计有一定影响，需要予以注意。

　　例：气温通常指高出地面(C)m高处百叶窗内测得的空气温度

　　A1.5~2.0B1.3~1.8C1.25～2.0D1.4~1.8

　　七、日照

　　在建筑设计中，日照的概念是每天接受太阳照射的情况。日照率和太阳辐射强度有关，它是进行建筑工程热工设计的重要依据，目前我国虽无统一的日照标准，但日照因地球纬度不同存在差异，故不同地区均应制定相应的日照标准，并由此而确定建筑的间距、朝向和通风等规定。

　　一、日照标准

　　在《民用建筑设计通则》GB50352-2005中，对日照的规定是：1。每套住宅至少有一个空间获得日照，该日照标准应符合现行国家标准，《城市居住区规划设计规范》GB50180的规定，2，宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居住空间相等的日照标准;3，托儿所、幼儿园的主要生活用房，应能获得冬至日不小于3h的日照标准;4，老年人住宅，残疾人住宅的卧室、起居室，医院、疗养院半数以上的病房和疗养室，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于2h的日照标准。

　　住宅建筑日照标准表2-7

　　二、日照间距系数

　　即根据日照标准确定的房屋间距与遮挡房屋高的比值。

　　日照间距D=(H-H1)/tanh

　　式中：h-太阳高度角

　　H-前栋房屋北檐口至地面的高度;

　　H1-后栋房屋底层窗台至地面的高度。

　　日照间距系数=D/H

　　三、日照间距折减系数

　　日照间距在不同方向上可以有折减，其折减系数如表所示

　　四、日照百分率

　　(1)日照时数：指地面上实际受到日光照射的时间，以小时为单位表示，可以日、月或年为测量期限。一般与当地纬度、气候条件有关。

　　(2)日照百分率：指某一段时间(一年或一日)内，实际日照时数占太阳的可照时数的百分比。可照时数是从日出到日落，太阳可照射到地面的时间(小时)。

　　例：日照间距120方向上折减系数为(A)

　　A1.0LB0.90LC0.80LD0.70L

　　八、地质

　　一、地基承载力

　　地基承载力系保证地基强度和稳定的条件下，建筑物不产生过大沉降和不均匀沉降的地基承受荷载的能力。确定地基承载力时，应考虑下列因素：

　　(一)土的物理力学性质

　　地基土的物理力学性质指标直接影响承载力的高低。

　　(二)地基土的堆积年代及其成因

　　堆积年代愈久，―般承载力也愈高，冲洪积成因土的承载力一般比坡积土要大。

　　(三)地下水

　　地下水上升时，土的天然重度变为有效重度，承载力也相应减小。另外，地下水大幅度升降会影响地基变形，湿陷性黄土遇水湿陷，膨胀土遇水膨胀、失水收缩，对承载力都有影响。

　　(四)建筑物性质

　　建筑物的结构形式、体形、整体刚度、重要性以及使用要求不同，对容许沉降的要求也不同，因而对承载力的选取也应有所不同。

　　(五)建筑物基础

　　基础尺寸及埋深对承载力也有影响。

　　(六)建筑物对地基承载力的要求

　　一般而言，建筑物对地基承载力的要求如下：

　　一层建筑：60一100kPa;

　　二、三层建筑：100～120kPa;

　　四、五层建筑：120kPa。

　　当地基承载力小于l00kPa时，应注意地基的变形问题。

　　二、地震

　　(一)震级

　　震级表示一次地震释放能量的大小，国际上通用的是里氏震级，共分为10个等级见表4-10所列。