浅谈钢结构体系住宅平面及空间设计

　　摘要：随着生活水平的不断提高，居民对居住质量的要求也越来越高。钢结构体系住宅具有坚固耐久，建造迅速，易于改建等优点，已经成为住宅建筑和结构发展的重要趋势。本文首先介绍了钢结构体系住宅在平面及空间设计上的特点，然后详细谈谈钢结构体系住宅平面及空间设计原则与设计方法。　　关键词：钢结构体系；住宅设计；空间设计　　目前我国住宅的建筑形式和风格多种多样，但就结构体系而言，钢结构体系住宅易于实现工厂化、现代化、标准化制作，而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，符合可持续发展的战略，是建筑中最适合产业化和技术创新的住宅结构体系。　　1 钢结构体系住宅在平面及空间设计上的特点　　1、优点　　钢结构住宅通常为框架体系，结构体系与围护体系完全分开，两者相互独立，围护墙体可以根据需要灵活设置，建筑空间处理的任意性大大高于以墙体承重为主的传统住宅。同时，钢框架由于刚度较大，结构构件均较为纤细．可以节约出更大的有效空间。　　2、不足　　框架体系在空间处理上也会有一定障碍。钢柱截面通常会大于墙体宽度，且形状(H型、箱型、圆形)无法做成混凝土框架结构中的异型接，因而会突出墙面之外、对空间形状的完整性及家具摆放造成一定影响。框架梁会导致局部空间层高较低，对空间划分造成妨碍。纯钢框架结构考虑抗震而设置的侧向文撑，使房间墙体上门窗洞口的开设受到限制。　　2 钢结构体系住宅在平面及空间设计　　基于以上对于钢结构住宅空间结构特点的分析，在平面及空间设计中应遵循的原则是：通过建筑、结构、设备各专业的配合，达到平面及空间使用上最大限度的无障碍性。　　1、居住空间　　（1）卧室　　卧室的主要功能是满足家庭成员睡眠休息的需要。通常在一套卧室中有一间至数问卧室以满足家庭中数个使用对象的不同需要，又因为使用对象在家庭中的地位及使用要求的不同，把不同的卧室分为主卧室、次卧室、客房等。卧室的空间要求主要是满足睡眠的需要，卧室之间不应穿越，卧室应有直接的采光、自然通风。　　（2）起居室　　起居室的空间功能主要是满足家庭的公共活动，如团聚、会客、娱乐、休闲等需要，有必要的话，也可以把会客的功能单独列出来成为两个空间，使会客空间同其他功能各自独立，互不干扰。起居室应该有直接采光、自然通风，其使用面积不小于12m2。起居室内的门洞布置应综合考虑使用功能的要求，减少直接开向起居室的门的数量。　　2、厨房　　住宅的厨房是指用于炊事的专用房间。其间有诸多的设备，使用率也非常高，同时在厨房内又会产生各种有害的或不宜的物质和气体。在设计时为满足采光、通风及电气化的需要，厨房应有外窗或开向走廊的窗户，并要为排油烟和电炊具的使用创造条件。　　3、卫生间　　卫生间是住宅中一个重要的组成部分。它的主要功能是处理个人卫生，包括：便溺、洗浴、梳洗、洗衣、化妆等。卫生间的设计同设备及人体尺度有着很大的关系。在设计卫生间的同时，必须考虑设备(便器、淋浴器、浴盆、洗面盆、洗衣机等)的尺度，保证在能布置下设备的同时，也要不影响人体活动的空间尺度。　　4、过道、前室、过厅、户内楼梯　　过道、前室、过厅、户内楼梯是住宅套内使用的交通联系和缓冲过渡空间。在住宅中起着连接其他空间的作用。前室的作用是室内外空间的缓冲，隔户、防寒、分配空间。过道和过厅是室内空间联系的枢纽。户内楼梯既联系了上下层的空间，又有一定的美观作用，形式多样。　　5、阳台　　阳台是居住者接受光照，吸收新鲜空气，进行户外锻炼，观赏、纳凉、晾晒衣物的场所。阳台一般有悬挑式、嵌入式、转角式3类。阳台的布置要求是适用、实惠、宽敞、美观。封闭式阳台通常会被设计成书房、餐厅、卧室、健身房、娱乐区、储藏室等。继修时，要根据不同功能区的需要调整设计要点。　　6、餐厅　　现代家庭中，餐厅正日益成为重要的活动场所，能有一间设备完善、装饰考究的餐厅，一定会使居室增色不少。通常餐厅的形式主要有3种：独立式餐厅、厨房与餐厅合并、客厅或门厅兼餐厅。　　7、储藏空间　　随着住房条件的进一步改善，一般百姓的住房中也开始有衣帽间和储藏室的概念，并且把这两个看似不显眼的隐蔽空间，看作时尚家具的一个重要元素。　　从以上的介绍可以看出，一套住宅的空间或平面功能组成有多个功能部分组成。其中由于卫生间、厨房是同上下水管道密切相连的功能用房，因而和楼梯间可以形成支撑部分。这种支撑体同结构、交通管道核心筒形成核心体，在住宅中的位置相对固定，其他的功能空间可以自内分隔，相对自由。　　3 平面及空间处理手法　　对住宅可变性的要求，更加积极促进了钢结构在住宅中的应用。一座住宅，如果结构的改变比较灵活，能适应技术设备更新及家庭成员变化的要求，无疑会获得更长的使用年限。大开间钢框架体系为内部非承重隔墙的改造提供了方便、但考虑到住宅中设备管线的分布，希望设计中要考虑集中布置的核心管井，而各入户管线应尽量理设在楼板中，以方便隔墙的变动。　　1、框架及开间、进深的模数化、合理化设计　　避免在平面空间中暴露框架结构的最好方法是将使用需要的缩体与结构梁柠布置在同一轴线上。应用于住宅体系的钢结构框架比较经济的柱网尺寸为6～7.5m，这一柱网尺寸结构拄截面约为300mm×300mm～400mm×400mm，梁高为300～350mm(1/20跨度)，梁宽可控制在200mm以内，单根结构构件占用的建筑面积不至过大。对于住宅而言，这一尺寸通常可布置两至三开间的使用空间，设计中应根据柱网设定分隔空间，尽量避免使用空间与框架柱网的交叉。　　2、合理调整梁、柱与围护分隔墙体的位置，以保证主要空间的完整性　　通常居住者都希望房间规矩平整，没有梁、挂等突出物，但框架体系的梁柱截面不可避免地会宽于墙体厚度，建筑设计中常采用将隔墙置于框架梁柱一侧的方法，以保证主要空间(如起居室、卧室)的平整性。另一种做法是将柱子与墙体脱开，独方在外墙外侧，避免了结构校对外墙内表面的干扰，同时还可行成别具一格的立面风格。　　3、隐梁式结构体系　　从结构体系入手，以改变结构构造方式来达到室内空间无粱，保证使用空间的完整连续性。具体做法是：将楼板搁置在结构钢梁的下翼缘，楼板的厚度等同于梁高。此体系为建筑空间的完整性提供了很大方便，但增加了结构体系的难度。首先为控制楼板的整体厚度，必须尽量减小梁高，以普通住宅2.8m层高为例，楼板厚度不应大于200mm，根据钢结构框架梁高跨比约1：20，柱网跨度尺寸只能达到约4m×4m，这一柱网尺寸在开间方向上尚可，而进深方向上则无法满足使用需要，直接结果是要增加柱子。其次，钢梁打断了楼板的连续件，对抗震不利，也妨碍地面设备走线。为克服这一缺陷，有些设计在钢梁腹板上穿洞，将现浇层的钢筋通过开孔互相拉接，保证楼板整体性。钢梁腹板开孔的大小需经结构确认，对楼板埋没管线的数量和管径会有限制。　　4、利用框架梁柱设置管线夹墙　　这是一种逆向思维的设计方式。采用加厚墙体，做双层夹墙的方法来隐藏结构构件。夹层墙体中可以通行管道，可以做保温隔声层。这种方式对于外墙和分户墙较为合适，用于户内隔墙，则会降低住宅任用率，同时还增加造价。　　参考文献　　[1]薛发.全面推进钢结构住宅产业化[N].中华建筑报.2002-12-17　　[2]赵慧宁.室内空间与构成[J].南京建筑工程学院学报.1997(03)