建筑构造第二十三讲—中庭天窗设计
建筑知识：中庭设计在建筑中的应用
建筑知识：中庭设计在建筑中的应用中庭是指建于建筑物中央或靠近中央的露天平台，是建筑中常见的设计元素。
中庭设计可以为建筑赋予空间感、光线感和空气感，并且对于建筑的能源消耗和室内环境的改善也有一定的作用。
本文将深入探讨中庭设计在建筑中的应用。
一、中庭设计的作用1.提高空气质量中庭能够增加自然通风量和空气流量，改善室内空气质量，减少室内甲醛等有害物质含量。
与传统建筑相比，中庭式建筑因其开放的结构与良好的室内气流，室内空气会更加清新。
2.提高采光效果中庭设计的良好开阔性可以增加建筑内部的采光面积，提高建筑内部采光效果，减少对居住者视觉造成的影响。
3.提高室内舒适度中庭设计可以为建筑赋予更加舒适的空间感和氛围感，使人更加愿意在其中停留。
对于冬季，中庭可以有效储存太阳能，增加室内温度，降低采暖费用；而夏季则可以通过喷水、风扇等手段调节室内温度，提高室内舒适度。
二、中庭设计的类型1.室内中庭室内中庭通常为建筑物内部的空间，通过中庭设计，可以在建筑中创造出整体的空间感。
室内中庭通过较高的天窗、开放式的空间构造以及天然植物的搭配，可以为建筑内部带来更自然、更舒适的氛围感。
2.室外中庭室外中庭是指建筑外部的露天平台，可以为建筑增加自然元素的装饰，创造丰富的视觉效果。
同时，中庭的开放式设计也能为建筑带来更加舒适的室外环境，打破城市建筑之间的封闭性。
3.中庭花园中庭花园的设计更加强调自然和生态的元素，通常以花卉、树木等植物作为主要设计元素，营造出更加自然、浓郁的氛围。
通过中庭花园的设计，可以为建筑内部赋予更为温馨、亲切的氛围。
三、中庭设计的实例1.上海自然博物馆上海自然博物馆是一座集生态、文化、科技为一体的大型综合性博物馆。
博物馆内部有一个充满动态感的“幸存世界”中庭。
中庭内布置一些悬浮式的景物与仿真植物，使人在走动的时候可以感受到亲近自然的感觉。
2.北京四合院文化博物馆北京四合院文化博物馆内部也有一个中庭。
室内中庭的设计充分利用了传统四合院室内庭院的设计理念，将室内庭院改进为使用钢结构框架，打通了原有的老房子。
如何做建筑中庭日照通风方案设计
建筑中庭日照通风方案设计一、项目背景建筑中庭是建筑设计中常见的组织形式，它既是连接各功能区域的过渡空间，也是提升建筑整体环境质量的重要元素。
中庭的日照通风设计是中庭功能发挥和用户舒适感受的关键，因此合理设计中庭的日照通风方案至关重要。
二、设计原则1.充分利用自然资源：最大限度地利用太阳能和自然风力，减少对人工能源的依赖。
2.保证建筑内部舒适度：在保证通风效果的前提下，避免过度阳光照射，保持室内舒适度。
3.结合建筑形式：中庭日照通风方案应与建筑的整体形式和功能需求相协调。
三、日照分析1.根据建筑周边环境和建筑朝向确定中庭日照情况，分析中庭在不同季节和不同时间段的日照情况。
2.根据日照分析结果，确定中庭内部不同区域的光照强度，确定采光措施。
四、通风设计1.根据中庭位置和周边环境确定自然通风路径，确保通风效果。
2.针对中庭尺寸和建筑高度确定通风口位置和大小，设计出合适的通风方式，以保证空气流通。
3.考虑中庭周边建筑结构的影响，合理设计通风口位置，避免遮挡或阻碍通风效果。
五、设计方案1.中庭太阳能利用：在中庭天窗或采光顶部设置太阳能板，利用太阳能发电供中庭照明使用。
2.中庭绿化：在中庭内种植一定数量的绿植，能够提升中庭的舒适度和美观度，同时能够减少热岛效应。
3.中庭日照控制：在中庭天窗或采光顶部设置遮阳装置，在夏季可以起到遮阳保暖作用，避免过热；在冬季可以放开遮阳，增加室内采光。
4.通风口设计：在中庭四周设置通风口，以保证空气质量和通风效果。
通风口的位置选择应避免受到周边建筑结构的遮挡。
5.中庭景观设计：在中庭设计各种景观元素，如喷泉、雕塑等，提升中庭的美观度和舒适感。
六、总结建筑中庭日照通风方案设计是建筑设计中的重要组成部分，合理设计中庭的日照通风方案，不仅可以提升建筑的整体环境质量，还可以节约能源资源，为用户提供更加舒适的空间环境。
设计师应根据不同场景和需求灵活运用各种设计手段，确保中庭日照通风效果的最大化。
大跨度4--大跨度屋面构造-中庭天窗
但:
涂膜厚度比较薄，容易破损
大跨度建筑屋顶构造
2.涂膜防水层：
有胎布的情况： 如：再生橡胶沥青涂料、氯丁胶乳沥青涂料、氯磺化聚乙烯涂料等 基层要求平整、强度较高、无裂纹、无尖锐转角、屋面坡度3--25% 屋面基层易开裂部位应留分格缝、并填防水油膏，上再铺玻璃丝布 一布三涂、二布四涂、或二布六涂 保护层----涂银色防水涂料等、或粘石英砂等、或铺地砖等 无胎布的情况： 如：聚氨酯涂膜防水层 通常为双组分，按1：1.5配合拌匀 用塑料或橡胶刮板刮涂两次
大跨度建筑构造
大跨度建筑屋顶构造
大跨度建筑屋顶构造 大跨度建筑屋顶的特点：
跨度大，故要求自重轻 应选择质轻高强的材料与构造做法 多为大型公共建筑，故要求耐久性好、使用年限长 应选用耐久性材料和构造方法 空间大、要求高，故防水保温隔热性能要求较高 大量人群聚积，故防火安全要求高 多为重要标志性建筑，故屋顶造型能力要求较高
大跨度建筑屋顶构造
涂膜防水层：
大跨度建筑屋顶构造
涂膜防水层：
大跨度建筑屋顶构造
涂膜防水层细部构造：
大跨度建筑屋顶构造
涂膜防水层细部构造：
大跨度建筑构造
金属瓦防水层
大跨度建筑屋顶构造
3.金属瓦防水层：
它是用镀锌铁皮瓦或铝合金瓦作防水层 优点：
屋面自重轻、防水性能好、使用年限长
但:
瓦材拼接多、费工费时、造价高
大跨度建筑屋顶构造
金属瓦屋面构造层次：
大跨度建筑屋顶构造
金属瓦屋面划分（瓦材最大尺寸<2米）
大跨度建筑屋顶构造
金属瓦屋面瓦材的拼缝形式
大跨度建筑屋顶构造
铝合金瓦屋面实例：
大跨度建筑屋顶构造
镀锌铁皮瓦屋面实例：
中庭知识点总结
中庭知识点总结中庭是指建筑物内部开放的天空庭院或者露天的中央开放空间。
中庭一般用来提供采光、空气流通以及人们休憩的功能。
在建筑设计中，中庭被广泛应用于住宅、办公楼、酒店、商场等建筑中，成为建筑设计的重要组成部分。
本文将对中庭的定义、设计要点、功能以及建筑实践中的应用进行总结。
一、中庭的定义中庭是指在建筑物内部设置的天空庭院或者露天的中央开放空间。
与室外庭院不同，中庭通常由建筑物的一侧或多侧环绕而成，通过天窗或者开放的屋顶来获取充足的阳光和新鲜空气。
中庭内通常有植物、水池、休息区等景观元素，提供舒适的环境。
二、中庭的设计要点1. 采光设计：中庭的采光设计是其设计的重要要点。
设计师需要考虑中庭的朝向、窗户的数量和大小，以确保充足的自然光线能够照射到中庭的各个角落，从而提高建筑内部的采光质量。
2. 通风设计：中庭的通风设计同样至关重要。
设计师需要考虑中庭周围的建筑结构、高度以及周围环境，以确保空气能够自然流通，不会出现局部死角和通风不畅的情况。
3. 绿化景观设计：中庭通常会设置一些绿化景观，如植物、水池等，以增加空间的舒适度和美感。
设计师需要考虑植物的选择、布局以及养护，以确保中庭的绿化景观能够长期保持良好的状态。
4. 休息区设计：中庭通常也会设置一些休息区，如座椅、休闲桌椅等，以便人们能够在其中放松身心。
设计师需要考虑休息区的布局和舒适度，以及与周围景观的协调性。
5. 安全设计：中庭的安全设计同样需要引起重视。
设计师需要考虑中庭的栏杆、扶手等设施，以确保人们在其中的活动能够得到安全保障。
三、中庭的功能1. 采光功能：中庭能够为建筑内部提供充足的自然光线，减少对人工照明的依赖，节约能源并提高室内的舒适度。
2. 通风功能：中庭能够促进建筑内部的空气流通，减少室内的潮湿和异味，提高室内空气的质量。
3. 绿化休闲功能：中庭通常会设置一些绿化景观和休息区，提供人们休憩和放松的场所，促进人们的身心健康。
4. 美学功能：中庭作为建筑内部的开放空间，能够为建筑增添美感，提高空间的品位和舒适度。
天窗ppt课件
CHAPTER
04
天窗的保养与维护
天窗的日常保养
清洁与擦拭
每天使用干燥或微湿的软布擦拭天窗玻璃和滑轨，以清除灰尘和污 垢。避免使用含有化学物质的清洁剂，以免腐蚀玻璃和滑轨。
检查滑轨润滑
定期检查滑轨的润滑情况，如果发现滑轨干燥或磨损，应及时涂抹 润滑剂，保持滑轨顺畅。
开启与关闭试验
每天使用天窗前，进行开启和关闭试验，确保天窗工作正常，无卡滞 或异响。
天窗的常见故障及排除方法
天窗无法关闭
可能是由于杂物卡滞或滑轨润滑不足，可以清理 杂物并涂抹润滑剂解决问题。
天窗漏水
可能是由于排水槽堵塞或密封条老化，可以清理 排水槽或更换密封条。
天窗异响
可能是由于滑轨磨损或小石子卡滞，可以涂抹润 滑剂或清理滑轨。
CHAPTER
05
天窗的发展趋势
智能化天窗的发展
新能源天窗能够将自然能源转化 为电能，为室内提供照明、通风 等需求，降低能源消耗和碳排放
。
新能源天窗还可以与储能系统相 结合，实现能源的储存和利用，
进一步提高能源利用效率。
天窗与其他智能家居的融合
天窗作为智能家居的一部分， 可以与其他智能家居设备实现 联动控制。
通过与智能门锁、智能照明、 智能安防等设备的集成，可以 实现智能化的家居环境。
也很好。
办公楼
办公楼也是使用天窗较多的场所。 在办公室、会议室等场所使用天窗 ，可以提高室内光线和通风效果， 提高工作效率。
商业设施
商业设施如商场、餐厅等也是使用 天窗较多的场所。使用天窗可以增 加室内光线，提高室内环境质量， 吸引顾客。
CHAPTER
02
天窗的工作原理
天窗的开启方式
建筑构造第二十三讲—中庭天窗设计
• 疏散通道应采取有效的防护措施。
三、中庭天窗构造
• 天窗一般由型钢或铝合金金属做骨架， 要轻质、安全可靠 • 用透明或半透明的玻璃、塑料及其它复 合材料做透光覆盖层，要有良好透光性 和耐久性，能防眩光，不易碎裂或碎裂 后不脱落 • 形式可以是水平、垂直、一定坡度或空 间形式
1、透光材料选择
• 夹胶玻璃：两片玻璃用聚乙烯粘在一起，裂而不碎，透 光率28%~55% • 丙烯酸酯有机玻璃：刚度好抗冲击性强、透光率高达 91%、水密性气密性好、安装维修方便 • 聚碳酸酯有机玻璃：很高的抗冲击强度和软化点，透光 性同玻璃（82%~89%），但保温性更好，易冷弯成型， 但易老化、耐磨性差 • 镜面反射隔热玻璃：颜色丰富，能将入射光反射出去， 同时能像普通玻璃一样透视，透光率26% • 镜面中空隔热玻璃：有中空层导热系数低，透光率可降 到10%，保温和隔热性能好 • 双层有机玻璃：保温性能和强度都比单层好 • 双层玻璃钢复合板：保温好、强度高、半透明
2、中庭天窗形式
• • • • • 棱锥形天窗：方锥形、六角形、八角形等 斜坡式天窗：单坡、双坡、多坡 拱形天窗：单栱、多拱并列、连续拱 圆穹形天窗：球形面、抛物线形曲面 锯齿形天窗：由倾斜不透光的屋面与斜的 或垂直的玻璃组成 • 其它天窗形式：由基本形式演变创造的其 它形式，如下沉天窗、树状天窗等
• • • • 玻璃顶的承重结构 玻璃的安装 天窗的排水处理 其它构造
• 气候控制要求
采暖中庭、降温中庭、可调温中庭
二、中庭的消防安全设计
• 中庭将各房间串在一起，增加了火灾扩散 的危险 • 中庭的烟囱效应加快了火焰及烟雾向高处 蔓延的速度 • 中庭加装了探测器和烟控、火控系统后， 有较高的可见度和清晰的疏散通道 • 中庭巨大的空气体可以冷却火焰
建筑构造——天窗类型介绍
挡风板的形式及构造
一、平天窗的类型 有采光罩、采光板、采光带及三角天窗等四种。 二、平天窗的构造 平天窗的类型虽然很多，但其构造要点是基本相 同的，即井壁、横档、透光材料的选择及搭接、防眩 光、安全保护、通风措施等。
钢筋混凝土井壁构造
上下玻璃搭庭天窗 二、矩形天窗 三、矩形避风天窗 四、平天窗
一、中庭天窗
一、中庭天窗的设计要求 （1）中庭内有良好的光环境和热环境 ①应选择好天窗形式 ②要控制好中庭长、宽、高之间的比例 ③要安妥善安排好中庭各个墙面的反光性质
（2）应选择好安全可靠、热工性能好的天窗玻璃 常用的有以下几种玻璃： ①夹层安全玻璃 ②丙烯酸酯有机玻璃 ③聚碳酸酯有机玻璃 ④其它玻璃 （3）天窗应有良好的防水性能
四、天窗檐口 其檐口构造有两类：（1）带挑檐的屋面板
（2）设檐沟板 五、天窗侧板 在天窗扇下部设置天窗侧板，它的作用是防止雨 水溅入车间及防止因屋面积雪挡住天窗扇。
钢筋混凝土天窗檐口
钢筋混凝土侧板
矩形天窗图例
矩形天窗图例
三、矩形避风天窗
矩形避风天窗由矩形天窗及其两侧的挡风板 所构成。
一、挡风板的形式及构造 挡风板由面板和支架两部分组成。 面板常用材料：石棉水泥瓦、玻璃钢瓦、压型钢 板等轻质材料。 挡风支架的两种形式：（1）立柱式（2）悬挑式 二、水平口挡雨片的构造 水平口挡雨片由挡雨片及其支承部分组成。
中庭天窗形式
中庭天窗形式
三、中庭天窗构造 （1）玻璃顶的承重结构 （2）玻璃采光面 （3）玻璃顶构造实例
中庭天窗构造
中庭天窗构造
矩形天窗既可以采光、又可通风；而且防雨 水及防太阳辐射均较好。
矩形天窗主要由天窗架、天窗扇、天窗屋面板、 天窗侧板几天窗端壁五种构件组成。
中庭设计
中庭——建筑内部的“室外空间”中庭通常是指建筑内部的庭院空间，其最大的特点是形成具有位于建筑内部的“室外空间”，是建筑设计中营造一种与外部空间既隔离又融合的特有形式，或者说是建筑内部环境分享外部自然环境的一种方式。
中庭的应用可解决地下建筑固有的一些问题，诸如不良的心理反应、外部形象与特征不明显、观景与自然光线的限制、方向感差等。
人类早期的建筑形态是简单的，单个的构筑物形成了内外两个空间层次，伴随着最初的都市集镇形式的出现，便逐渐产生了庭院这一构筑。
在建筑规模逐渐扩大，功能内容日趋复杂的过程中，庭院空间起到了良好的空间组合作用。
庭院作为建筑群落的组合方式，很自然地出现了广场这一空间形式。
建筑的高密度和建筑规模的扩展，现代交通工具的发展，使许多开敞空间受到大气污染和噪声的影响，失去了作为交往和停留的公共场所的意义。
在这种情况下，利用现代的结构技术和建筑材料，建筑师创造性地将外部空间的一部分活动内容，包含在一个有维护而免受外部气候环境影响的空间中，这样就创造了一个独特的空间形式——中庭。
中庭空间被用来提供与自然相近相通的环境，同时又隔开了自然带来的不利条件，在建筑空间组合关系中可以起某种枢纽作用。
在建筑处理上，中庭空间努力强调一种开敞的感受，中庭设计注重自然元素的引入和利用，诸如阳光空气水和植物等，以及安静舒适的休息停留场所的营造，成为中庭空间设计中重要的考虑对象，中庭的设计意图，主要是提供一个免受气候影响而令人怡悦的开敞环境。
环绕中庭的墙面可以是建筑外部立面的直接延续。
如果在地面的铺装，喷泉雕塑的设置中，突出表达为外部广场的形式特征，使人的细微感受与外部广场体验相同，传统广场所富含的文化底蕴，就可以在中庭空间中得到某种程度的再现。
案例：1.Genzyme Center Cambridge,Massachusetts,USAGenzyme Center 的基地是美国马萨诸塞州剑桥市内一块被研究机构所包围的废弃工业用地。
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• 气候控制要求
采暖中庭、降温中庭、可调温中庭
二、中庭的消防安全设计
• 中庭将各房间串在一起，增加了火灾扩散 的危险 • 中庭的烟囱效应加快了火焰及烟雾向高处 蔓延的速度 • 中庭加装了探测器和烟控、火控系统后， 有较高的可见度和清晰的疏散通道 • 中庭巨大的空气体可以冷却火焰
中庭的防火分区
中庭防火分区应按上下层面积叠加计算，当 超过一个防火分区时，应采取如下措施： • 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系统
中庭天窗设计
本节内容有三个方面
一、中庭的形式及设计要求 二、中庭的消防安全设计 三、中庭天窗构造（重点学习内容）
中庭天窗设计
• 中庭是带有透光顶盖的中心庭院 • 中庭是个多功能空间，既是交通枢纽，又 是人们交往活动的中心，又称“共享大厅” • 厅内有庭院、水景、植物等，具有半室内 半室外的环境性质，是全天候的聚集空间， 又称“四季大厅” • 对维护结构及维护组织方式有较高技术要 求
3、中庭天窗构造
• 良好的安全性能：构件足够强度并牢固连 接 • 防止冷凝水对室内的影响：采取措施避免 冷凝水产生或设排冷凝水的沟槽 • 良好的防水性能：接缝严密防止渗水、足 够坡度排水短捷畅通 • 防止眩光：选漫反射透光材料或加折光板 • 满足建筑安全防护要求：防火、防雷要求
4、玻璃顶细部构造
• 疏散通道应采取有效的防护措施。
三、中庭天窗构造
• 天窗一般由型钢或铝合金金属做骨架， 要轻质、安全可靠 • 用透明或半透明的玻璃、塑料及其它复 合材料做透光覆盖层，要有良好透光性 和耐久性，能防眩光，不易碎裂或碎裂 后不脱落 • 形式可以是水平、垂直、一定坡度或空 间形式
1、透光材料选择
• 夹胶玻璃：两片玻璃用聚乙烯粘在一起，裂而不碎，透 光率28%~55% • 丙烯酸酯有机玻璃：刚度好抗冲击性强、透光率高达 91%、水密性气密性好、安装维修方便 • 聚碳酸酯有机玻璃：很高的抗冲击强度和软化点，透光 性同玻璃（82%~89%），但保温性更好，易冷弯成型， 但易老化、耐磨性差 • 镜面反射隔热玻璃：颜色丰富，能将入射光反射出去， 同时能像普通玻璃一样透视，透光率26% • 镜面中空隔热玻璃：有中空层导热系数低，透光率可降 到10%，保温和隔热性能好 • 双层有机玻璃：保温性能和强度都比单层好 • 双层玻璃钢复合板：保温好、强度高、半透明
2、中庭天窗形式
• • • • • 棱锥形天窗：方锥形、六角形、八角形等 斜坡式天窗：单坡、双坡、多坡 拱形天窗：单栱、多拱并列、连续拱 圆穹形天窗：球形面、抛物线形曲面 锯齿形天窗：由倾斜不透光的屋面与斜的 或垂直的玻璃组成 • 其它天窗形式：由基本形式演变创造的其 它形式，如下沉天窗、树状天窗等
一、中庭的形式及设计要求
1、基本形式 • 单向中庭 • 双向中庭 • 三向中庭 • 四向中庭 • 环绕形中庭 • 贯穿式条形中庭
2、中庭的设计要求
• 节能要求
能减少夏日降温负荷，可收集储存冬日热能，可通过 顶部调节设备控制热量的交换
• 采光要求
解决大进深的自然采光问题，要从天窗形式、中庭尺 度、四周墙面反光性质等方面综合设计
• • • • 玻璃顶的承重结构 玻璃的安装 天窗的排水处理 其它构造
中庭的防排烟
• 自然排烟：靠上部开窗以自然通风方式排 烟 • Байду номын сангаас械排烟：利用机械设备内部加压使烟气 排出
a.对安全楼层和火源楼层同时加压，使烟气从上 部排出 b.只对安全楼层加压使烟气不进入，当中庭可封 闭时对其加压使烟气从危险楼层排出。
中庭的人流疏散
• 中庭的防火疏散应考虑大量人流的使用 特性，将疏散梯与日常使用通道毗邻并 设明显标志。 • 一般情况下，疏散路线与中庭完全分开。 • 当中庭为非燃烧结构，内部又无火源， 并可对中庭加压时，疏散路线可与中庭 日常路线部分或全部混合。