第三讲大跨度建筑构造

建筑构造（下）第3章大跨度建筑构造1）设计要求更好的保温隔热性能防火安全要求更高减轻屋顶自重，采用轻质高强和耐久的材料考虑快速施工，贯彻标准化、定型化的设计原则3.2大跨度建筑的屋顶构造设计要求与构造组成2）屋顶构造组成承重结构、屋面基层、保温隔热层、屋面面层屋面基层：有檩方案，无檩方案保温隔热层的位置屋面面层：卷材、涂料、金属瓦、彩色压型钢板橡胶卷材防水屋面材料：三元乙丙橡胶卷材，优良性能：耐候性好，强度高，常温施工，使用年限长构造金属瓦屋面材料：以镀锌薄钢板瓦或铝合金瓦作防水层构造层由上至下是：金属瓦（厚度在1mm以下），钉子固定干铺一层油毡直铺木望板或在檩条上铺木望板金属瓦屋面的划分为了建成的屋面与造型统一，在施工图设计阶段，应绘出金属瓦屋面划分图。金属瓦的拼缝构造实例：上海体育馆构造实例：浙江省体育馆彩色压型钢板屋面材料：以0.4～1.0mm的薄钢板为基料，表面经过镀锌、涂饰面层、辊压成各种凹凸断面的型材（简称彩板）。彩板屋面的特点和适用范围（1）轻质高强（2）施工安装方便、速度快，采用螺栓连结（3）彩板色彩绚丽、质感强—艺术效果彩板屋面的适用范围特别适合于大跨度建筑和高层建筑，对于减轻建筑物和屋面自重具有明显效果。彩板除用于平直坡面的屋顶外，还可根据建筑造型与结构型式的需要，在曲面屋顶上使用，例如拱屋顶、悬索屋顶、薄壳屋顶、曲面网架屋顶等都带有曲面坡度。彩板的品种与规格（按功能分）单层彩板；用作屋面时，必须在室内一侧另设保温层保温夹芯彩板：由上下两层彩板中间填充泡沫塑料（聚氨酯硬质泡沫塑料）做成复合板。彩板的品种（按断面形式分）可分为波形板、梯形板和带肋梯形板等彩板的规格宽度一般在500～1500mm长度10m左右彩板屋面构造屋面板与檩条的连接纵长方向接缝构造宽度方向接缝构造3.3中庭天窗设计中庭是一个古老的概念，已有两千多年的历史。美国建筑师约翰．波特曼，在1967年亚特兰大海特摄政旅馆的设计中，首次引入“中庭”这个概念，给予这一空间形式以鲜明的标记，随之而来的商业上的成功使得世界旅馆业竞相效仿。凯文·罗西等人设计完成的纽约市的福特基金会总部大楼，将大型的广场和花园引入室内环境，中庭概念在办公建筑中也获得了成功。中庭是一个多功能空间，既是交通枢纽，又是人们交往活动的中心，因此它被称作为“共享大厅”。由于它半室内半室外的空间环境性质，使得中庭的围护结构及围护组织方式有别于普通的建筑空间，对技术的实施提出了更多的要求。一、中庭的形式及设计要求中庭的基本形式根据建筑规模的大小、建筑空间的组合方式、建筑基地的气候条件以及光热环境要求等因素确定。荷兰迪纳摩(Dynamo)文化青年中心大英博物馆大中庭（GreatCourt）中庭的设计要求(1)节能要求充分利用中庭所具有的气候缓冲作用，减少了夏日的降温负荷，并且可以收集、储存冬日热能。(2)采光要求利用自然光照明是节能的要求之一。天窗采光中庭，控制其长宽高之间的比例关系（中庭的室形指数）侧面反射光的获取（虚实与色彩），理想反射模式(3)气候控制要求在不同类型或地区的建筑中，中庭可具备不同的气候调节特性有采暖中庭、降温中庭和可调温中庭三种不同的处理方式。采暖中庭：适用于常年寒冷气候较长的地区如何使中庭收集热量？并在必要时向其他使用空间分配？如何减缓热量向室外传递？降温中庭：适用于高温、高湿以及强烈日晒的地区对外围护结构的绝热性能要求不高，主要通过通风组织、遮阳和反射等方式进行防热处理，达到降温效果。顶部采光要求不高，可设置太阳能装置可调温中庭：在不同季节分别具有采暖与降温作用可操控的遮阳装置与通风系统——智能化二、中庭的消防安全设计中庭在火灾发生时的特点中庭的烟囱效应会使火焰及烟雾更容易向高处蔓延，会增加高处楼层扩散火灾的速度。在安装探测器和火控、烟控系统以后，中庭有比较高的可见度和清晰的疏散通道，可以方便地发现和接近火源。巨大的空气体积，具有冷却火焰、稀释烟雾的作用。因此，在中庭的设计中，必须对中庭加以严格的消防安全设计，设置合理的防火分区、疏散通道及防排烟设施。中庭的防火分区《高规》：中庭防火分区面积应按上、下层连通的面积叠加计算，当超过一个防火分区时，应采取以下措施：房间与中庭回廊相通的门窗应设自动关闭的乙级防火门窗；与中庭相通的过厅通道，应设乙级防火门或耐火极限大于3h的防火卷帘门分隔；中庭每层回廊应设有自动灭火系统；中庭每层回廊应设火灾自动报警设备。中庭的防排烟自然排烟——不依靠机械设备，通过中庭上部开启窗口的自然通风方式排烟。机械排烟——利用机械设备，对建筑内部加压的方式使烟气排出室外。两种途径：a.在紧急情况下，当中庭内部不加压时，对安全楼层和有火源的楼层同时加压，烟气可以从中庭的上部排出；b.在紧急情况下，通过对安全楼层加压使烟气不能进入，这时当中庭可以封闭并且同时对中庭加压，使烟气从危险楼层直接向外部排出。中庭的防排烟我国现行《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）对高层建筑中庭的防排烟规定如下：净空高度小于12m的室内中庭可采用自然排烟措施，其可开启的平开窗或高侧窗的面积不小于中庭面积的5%。不具备自然排烟条件及净空高度超过12m的室内中庭设置机械排烟设施。中庭的人流疏散中庭建筑的防火疏散应考虑大量人流的使用特性，设置明显的标志。中庭周围的人流疏散路线宜与中庭完全分开。三、中庭天窗构造中庭的围护方式与结构形式以及采光方式有关。在框架结构以及采用金属骨架的建筑中，中庭可以采用大面积垂直的玻璃墙面，也可以采用水平方向或带有一定坡度的采光屋顶。中庭围护结构也可采用充气膜结构与张拉膜结构。在中庭采光处理中，最常用的是金属骨架玻璃采光天窗的方式。（一）、天窗材料的选择采光天窗主要由骨架、透光材料、连接件、胶结密封材料组成。天窗透光材料的选择：安全要求、透光性能、耐久性、热稳定性、抗冲击性能。在需要防眩光处理的天窗中，也可以选择具有漫反射功能的透光材料来避免眩光的产生。常用玻璃种类1.夹层安全玻璃2.丙烯酸质有机玻璃3.聚碳酸酯有机玻璃4.玻璃钢（加筋纤维玻璃）能改善热工性能的玻璃1.镜面反射隔热玻璃2.镜面中空隔热玻璃3.双层有机玻璃4.双层玻璃钢复合板（二）、天窗的形式按进光的形式不同——玻璃顶、侧天窗具体形式选择：中庭的规模、屋顶结构型式、建筑造型要求常见天窗形式:1.棱锥形天窗2.斜坡式天窗3.拱形天窗4.圆穹形天窗5.锯齿形天窗6.其他形式的天窗中庭天窗形式中庭天窗形式树状玻璃顶川崎市政广场（三）、中庭天窗构造玻璃顶构造的设计要求：1.天窗应有良好的安全性能2.防止天窗冷凝水对室内的影响3.天窗应有良好的防水性能4.防止眩光对室内的影响5.满足建筑安全防护要求（四）、玻璃顶的细部构造玻璃顶的承重结构结构断面应小些，以免遮挡天窗光线。一般选用金属结构，结构型式：梁结构、拱结构、架结构、网架结构等。承重结构有的可以兼做天窗骨架。骨架与结构间的可靠连接连接件的防锈蚀玻璃安装采光罩——直接将采光罩安装在玻璃屋顶的承重结构上即可玻璃顶——由若干玻璃拼接而成，所以必须设置骨架，一般采用铝合金或型钢。天窗的排水处理天窗面积较小时，雨水可顺坡排至附近屋面，再由屋面排水系统统一排走面积较大时，可设天沟将雨水汇往屋面或用单独水落口和水落管排出冷凝水由带排水槽的金属骨架排向天沟其他构造附设防护网侧壁百叶窗通风，部分开启扇通风双层采光天窗…中庭玻璃顶实例达拉斯世界贸易中心。玻璃顶平面为一矩形，承重结构为井字形钢梁，划分为20个井格，每个井格上安放一个方锥形玻璃顶。采用铝型材骨架，玻璃四周的铝型材均有积水槽。谢谢收看！