摘要:坡屋顶住宅在新时期得到了广泛应用,该文探讨了住宅坡屋顶的屋面坡度设计,屋顶室内楼梯设计,屋顶窗户设计等几个问题,并提出了建议。
关键词:坡屋顶;住宅;设计
1住宅坡屋顶的屋面坡度设计
住宅坡屋顶坡面坡度是影响住宅坡屋顶形态的重要因素,它的设计既要满足住宅的日照间距标准,又要符合当地的地理、气候、文化等多方面的要求,因此,在住宅坡屋顶的设计要素中,适宜的住宅坡屋顶屋面坡度设计非常重要。
1.1 住宅坡屋顶倾斜角度的三个原则
住宅坡屋顶倾斜角度的设计有三个原则。首先,满足造型需要。在设计屋面坡度时,应考虑建筑高度(按规划要求确定),室内最小净高及美学比例(如黄金比)等因素,一般不宜小于15°且不宜大于85°,在20°~ 45°范围较为理想。其次,符合《民用建筑设计通则》中根据屋面材料的类别不同而规定的从2%到50%的不同的排水坡度要求。相同条件下,屋面坡度越大,屋脊越高,屋面排水越顺畅,屋顶面积越大,室内空间利用率越高,但施工难度加大,造价相应也越高;相反,坡度越小,屋顶面积越小,排水越缓。第三,为达到规划和设计中节省土地的目的,住宅坡屋顶倾角的最佳角度的设计。应根据各地规划局住宅日照挡光间距要求,具体计算最佳倾角。
1.2 坡屋顶跃层设计
对于坡屋顶跃层设计当前的做法一般有两种。第一种是顶层屋面零标高起坡。这种形式虽然开设部分老虎窗以改善阁楼的采光通风性能,但是整个阁楼还是一个“锅盖”顶,通风采光不甚理想,尤其是在长江中下游流域,夏季潮湿闷热,热工性能不理想。
第二种是相应提高纵墙高度,并采取适当的退台设计。此种方式既能造成墙面上丰富的光影变化,为建筑增添层次和动感,又能增加建筑使用面积,改善通风采光效果。对长江中下游流域,这种形式是个不错的选择。但是在进行设计时,必须注意保证当地建筑日照间距。
1.3 建筑地域性对于屋面坡度的影响
不同地区的屋面坡度是有差别的,这种差别很大程度上是地理状况差别的反映。从用材角度讲,大量性建筑所用材料都是当地盛产的建材。即使同样是坡屋顶,不同地区表现形式也不一样,如多雨多雪地区坡度较大,出檐深远,以利排水排雪;少雨雪地区则无此需要,屋顶多平缓,坡度较小;寒冷地区屋顶厚实,封闭,以利保温;温热地区屋顶轻巧通透,以通风散热;风沙大的地区屋顶坡度平缓,出檐短小、厚重,以免被风掀起;人烟稀少地区用地宽裕,屋顶坡度齐整,舒展、大方。人口稠密地区用地紧张,屋顶也随之紧凑、小巧、活泼。
2屋顶室内楼梯的设计
室内楼梯是上行至坡屋顶层内部空间的唯一的、重要的、竖向交通构件。
楼梯的设计对于室内空间的划分和动线的组织至关重要。
对于跃层来说,确定室内楼梯的平面位置有多种方法,一种是不破坏下层平面布局,将楼梯放置于起居厅的一角,形成独立空间,其下安排贮藏空间或展示空间。这种布置适于较大起居厅,楼梯醒目直观,利于动线集中,多为双跑或转角梯。另一种是利用下层厨房、卫生间或餐厅的上部空间作楼梯,多为转角梯。这种布置适于有较小起居厅的户型,楼梯较隐蔽。还有一种是仅利用上层空间的一部分平面作跃层,从而使剩余部分形成贯通两层的竖向空间(多位于起居厅上空) 。这种布置多采用转角楼梯或螺旋楼梯。这时起居厅的外墙面积较大(高度大于一层),可尝试各种形式的窗户以丰富外部立面形象。
当前普遍做法是根据层高预留足够尺寸的楼梯洞口,留待住户装修时自行安装楼梯。这时应注意与结构专业设计相协调,避免开洞口尺寸过大时加梁引起梯段高度不足。
3屋顶窗户设计
坡顶窗户按造型分有老虎窗、坡面窗、天窗等;按材料分有木制、钢制、铝合金制、塑钢制等:按开启操作方式分有平开窗、推拉窗、上悬窗、中悬窗、双悬窗及百叶窗等;按层数分有单层窗和双层窗;而且老虎窗顶部造型有三角形、方形、折线型、弧形等多种:窗扇的采光玻璃又有单层和双层,白玻璃和彩色玻璃之分等。这些构成了窗户类型的多姿多彩和千变万化,极大地丰富了坡顶窗户的设计。除了造型之外,在设计中我们着重要注意采光量、景观摄入量、通风换气量以及使用便利性的考虑。
3.1 采光量
我们主要来比较一下老虎窗和沿坡面开设的斜坡窗(假设两者在坡面上的开洞大小相同)。老虎窗的应用最为广泛,从直接采光角度讲,老虎窗因为有项盖,所以比后者采光效果低,且太阳照射高度角越大,其差距也越大。但实际上老虎窗也可进行间接采光,光线通过窗台反射至顶棚,再反射至房间地面。其实,房间亮度在墙面涂刷后明显增加也证明光反射对于实现采光性能的重要性。
3.2 景观摄入量
良好的视野对于窗户设计也极为重要。一方面,设计时应尽量使视野开阔,即窗户宽度达到视角的最小角度。如:人在距窗边0.6m时,窗净宽应至少达1.8m宽;另一方面,使朝向尽量合理,使窗户成为室内较佳的取景器。这似乎很难做到,但通过对街区近景和城市远景的了解,我们可以控制窗户在坡面上的位置和窗洞口上、下的檐口以调节视线的角度。窗上檐口主要控制远景,而下檐口(或外伸窗台)可控制地面近景的视觉。
3.3 通风换气量
现代通风电器设备的使用淡化了窗户通风功能的设计。但是本着低能耗的原则,应尽量使用自然通风。通风涉及窗户的开启方向、开启角度等。
3.4 使用便利性
窗户开设位置较高时,常不便于开启,一般将常开启的卤顶部设于距楼面1.8m-1.95m处。另外,根据建设当地情况和使用习惯选用上悬、中悬、推拉等开启方式,以方便使用。