民用建筑設(shè)計

1、房 屋 建 筑 學(xué),防災(zāi)工程系土木工程教研室于改花,學(xué)習(xí)的意義,房屋建筑學(xué)是研究房屋建筑各組成部分的組合原理、構(gòu)造方法及建筑空間環(huán)境的設(shè)計原理的一門綜合性技術(shù)課題。是從事建筑設(shè)計、施工等工作必備的基本知識?！　〗ㄖ茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開綜合相關(guān)學(xué)科的成就。從某種意義上，綜合就是創(chuàng)造。僅靠建筑設(shè)計人員是不可能完成的。結(jié)構(gòu)設(shè)計或施工技術(shù)人員必須懂得建筑技術(shù)。,房屋建筑學(xué)的任務(wù),1、掌握房屋構(gòu)造的基本理論，掌握房屋各組成部分的

2、要求，了解不同構(gòu)造的理論基礎(chǔ)。 2、能夠根據(jù)房屋的使用要求和材料供應(yīng)情況及施工技術(shù)條件，選擇合理的構(gòu)造方案，進行構(gòu)造設(shè)計，繪制簡單的施工圖和熟練地識讀施工圖； 3、根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，運用建筑設(shè)計的理論和方法進行一般建筑的初步設(shè)計，從中了解建筑設(shè)計的步驟和方法，并完成初步設(shè)計所要求的建筑平、立、剖面設(shè)計圖（一周課程設(shè)計） 。,課程基本要求,1、了解建筑設(shè)計的主要內(nèi)容與設(shè)計程序2、掌握一般民用建筑的平、立、剖面設(shè)計（本學(xué)期安排一周的課程

3、設(shè)計）3、掌握民用建筑部件（墻體、屋面、樓梯等）的 建筑構(gòu)造4、掌握普通單層工業(yè)廠房的平、立、剖面設(shè)計， 能配合工藝布置空間，掌握單層工業(yè)廠房屋面、天窗、外墻及門窗的構(gòu)造。,成績評價,一門考試課成績計算：   a 出勤：10% （點名三次不到該項成績?yōu)榱悖?#160;  b 平時成績：20% （

4、平時作業(yè)與課堂表現(xiàn)）：   c 期終考試：70%,本課程分三塊內(nèi)容講解,課堂學(xué)時：481、民用建筑設(shè)計 a、 建筑平面設(shè)計 b、 建筑剖面設(shè)計 c、 建筑體型與立面設(shè)計2、建筑構(gòu)造設(shè)計 a、  墻體與基礎(chǔ)　 b、樓梯 c、   樓地層 d、 屋頂 e、  門

5、窗 3、工業(yè)建筑設(shè)計　　a、 單層廠房設(shè)計 b、 單層廠房構(gòu)造 c、 多層廠房設(shè)計,1　民用建筑設(shè)計,建筑 建筑物和構(gòu)筑物的統(tǒng)稱。建筑物 是人們生產(chǎn)、生活或其它活動提供場所的建筑。如住宅、醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓、工廠等。構(gòu)筑物 是人們不在其中活動的建筑，如水塔、煙囪、堤壩、井架、筒倉等。,1.1 概論,建筑三要素 　　構(gòu)成建筑的三要素：建筑功能、建筑技術(shù)、建筑形象

6、。三要素的關(guān)系 建筑功能是主導(dǎo)因素，它對建筑技術(shù)和建筑形象起決定作用。建筑技術(shù)是實現(xiàn)建筑功能的手段，它對功能起制約或促進發(fā)展的作用。建筑形象也是發(fā)展變化的，在相同的功能要求和建筑技術(shù)條件下，可以創(chuàng)造出不同的建筑形象，達到不同的美學(xué)條件。,1.2　建筑的構(gòu)成要素,1.2.1.1 建筑物的分類按使用功能分為：民用建筑、工業(yè)建筑、農(nóng)業(yè)建筑。（見圖）民用建筑為人們大量使用的非生產(chǎn)性建筑。1.2.1.2 民用建筑的分

7、類 （1）按照使用功能可分類①居住建筑，如住宅、公寓等。②公共建筑，生活服務(wù)性建筑、醫(yī)療建筑等。,1.2.1 民用建筑的分類,（2）按民用建筑的高度或?qū)訑?shù)分：低層建筑：1－2層；多層建筑：3-6層；中高層建筑：7-9層；高層建筑：10層及10層以上的居住建筑，以及建筑高度超過24米的其它民用建筑物；,帝國大廈：由地面至102層觀光平臺的高度381m，1950年在頂部加建電視塔后為448m。大廈只有下面85層供租賃

8、用，標(biāo)準(zhǔn)層層高約3.5m，上面17層實際是以電梯為主的塔樓。大廈為鋼框架結(jié)構(gòu)，采用門洞式的連接系統(tǒng)，即在大梁與柱的接頭處，把梁兩端的厚度加大呈1/4圓形，以增加梁和柱的錨接面，這種做法保證了剛度，但用鋼量大，在空間使用上也不經(jīng)濟，大廈的總重量36.5萬噸，用鋼5萬1千9百噸，每平方米用鋼206公斤。,,,（3）按主要承重結(jié)構(gòu)材料劃分：　　木結(jié)構(gòu)建筑　　砌體結(jié)構(gòu)建筑 混合結(jié)構(gòu)　　鋼筋砼結(jié)構(gòu)建筑　　鋼結(jié)構(gòu)建筑,西安

9、大雁塔，磚木結(jié)構(gòu),,北京京廣中心大廈，鋼筋砼結(jié)構(gòu),西爾斯大廈：高443m，總建筑面積41.8萬m2，地上110層，地下3層，底部平面68.7*68.7m，由9個22.9m見方的正方形組成，這些正方形范圍內(nèi)不另設(shè)柱，51層以上切去兩個對角正方形，67層以上切去另兩個對角正方形，91層以上又切去三個正方形只剩下兩個正方形封頂，采用成束筒體，使頂部位移460mm。（允許1/500，900mm）用鋼量76000噸，每平米用鋼量比帝國大廈降低2

10、0%。,金茂大廈：88層，高度420m。為中國第一，世界第四高樓。（1）消防閥門14000 ，（2）資金 50億，25億貸款，每天要花費100萬元，（3）突發(fā)事件；除此之外2臺擦玻璃機擦一年， 造價2萬元/m2，如果按使用65年計算，造價：維護＝1:3,,（4）按規(guī)模大小分,①大量性建筑：指建筑規(guī)模不大，但修建數(shù)量多，與人們生活密切相關(guān)的分布面廣的建筑，如住宅、中小學(xué)教學(xué)樓、醫(yī)院、中小型影劇院、中小型工廠等。②大型性建筑：指規(guī)模大、

11、耗資多的建筑，如大型體育館、大型劇院、航空港、站、博覽館、大型工廠等。與大量性建筑相比，其修建數(shù)量是很有限的，這類建筑在一個國家或一個地區(qū)具有代表性，對城市面貌的影響也較大。,現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》把建筑物的耐火等級劃分成四級。一級的耐火性能最好，四級最差?！　”?-1關(guān)于建筑物的耐火等級是按組成房屋構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能這兩個因素來確定的。,（5）按耐火等級分,構(gòu)件的耐火極限建筑構(gòu)件的耐火極限，是指按建筑構(gòu)件的時間——溫度

12、標(biāo)準(zhǔn)曲線進行耐火試驗，從受到火的作用時起，到出現(xiàn)以下任一現(xiàn)象的時間。（用小時表示）a、  失去支持能力b、  完整性被破壞c、 失去隔火作用為止的這段時間，用小時表示。,具體判定條件如下：（a）失去支持能力――非承重構(gòu)件的失去支持能力的表現(xiàn)為自身解體或垮塌；梁、板等受彎承重構(gòu)件失去支持能力的表現(xiàn)為撓曲率發(fā)生大的突變。當(dāng)簡支鋼筋砼梁、樓板和預(yù)應(yīng)力鋼筋砼樓板跨度總撓度值分別達到試件計算長度的2%、3

13、.5%、5%時，則表明試件失去支持能力。,具體判定條件如下：,（b）完整性被破壞――樓板、隔墻等具有分隔作用的構(gòu)件，在試驗中，當(dāng)出現(xiàn)穿透裂縫或穿火的孔隙時，表明試件的完整性被破壞。（c）失去隔火作用――具有防火分隔作用的構(gòu)件，試驗中背火面測點測得的平均溫度升到140°C（不包括背火面的起始溫度）或背火面測溫點任一測點的溫度到達220°C時，則表明試件失去隔火作用。,構(gòu)件燃燒性能非燃燒體：即用非燃燒材料做成的建筑

14、構(gòu)件，如磚石材、砼、有保護層的金屬柱。燃燒體：即用燃燒材料做成的建筑構(gòu)件，如木材、塑料、纖維板。難燃燒體：即用難燃燒材料做成的建筑構(gòu)件，或用燃燒材料做成而用非燃燒材料做保護層的建筑構(gòu)件。如石膏板、石棉板、瀝青砼構(gòu)件、木板條抹灰構(gòu)件。,（6）按耐久年限分：四級,一級：耐久年限為100年以上，適用重要的建筑物和高層建筑。 二級：耐久年限為50 ～ 100年以上，適用于一般建筑物。 三級：耐久年限為25~50年

15、，適用于次要建筑。 四級：耐久年限為15年以下，適用于臨時建筑。,建筑模數(shù)和模數(shù)制 為了建筑設(shè)計構(gòu)件生產(chǎn)以及施工等方面的尺寸協(xié)調(diào)，從而提高建筑工業(yè)化的水平，降低造價并提高房屋設(shè)計和建造的質(zhì)量和速度，建筑設(shè)計應(yīng)采用國家規(guī)定的建筑統(tǒng)一模數(shù)制。 建筑模數(shù)是選定的標(biāo)準(zhǔn)尺度單位，作為建筑物、建筑構(gòu)配件、建筑制品以及有關(guān)設(shè)備尺寸相互間協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)。根據(jù)我國制訂的＜建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)＞，我國

16、采用如下模數(shù)制：,1.2.2　　建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),1.2.2.1 基本模數(shù)：M＝100 mm。主要用于建筑物層高、門窗洞口和構(gòu)配件截面。1.2.2.2導(dǎo)出模數(shù) (1)擴大模數(shù)：指基本模數(shù)的整倍數(shù)，擴大模數(shù)的基數(shù)為3M、6M、12M、15M、30M、60M共六個，其相應(yīng)的尺寸分別為300、600、1200、1500、3000、6000mm。主要用于建筑物的開間或柱距、進深或跨度、層高、構(gòu)配件截面尺寸和門窗洞口等處。,(2)分模數(shù)：

17、指整數(shù)除基本模數(shù)的數(shù)值，分模數(shù)的基數(shù)為M/10、M/5、M/2。主要用于縫隙、構(gòu)造節(jié)點和構(gòu)配件截面等處。1.2.2.3 模數(shù)數(shù)列　　 模數(shù)數(shù)列是以基本模數(shù)、擴大模數(shù)、分模數(shù)為基礎(chǔ)擴展成的一系列尺寸。見P4表1-2,1.3.1 設(shè)計內(nèi)容 建筑工程設(shè)計是指設(shè)計一個建筑物或建筑群所要做的全部工作，包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備設(shè)計等三個方面的內(nèi)容。,1.3 建筑設(shè)計的內(nèi)容和程序,1.3.1 設(shè)計內(nèi)容,1.3.1.1

18、 建筑設(shè)計建筑設(shè)計是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求，綜合考慮基地環(huán)境、使用功能、結(jié)構(gòu)施工、材料設(shè)備、建筑經(jīng)濟及建筑藝術(shù)等問題，著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑物與周圍環(huán)境、與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果，各個細部的構(gòu)造方式等等，創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)性的生產(chǎn)和生活環(huán)境。,1.3.1 設(shè)計內(nèi)容,建筑設(shè)計在整個工程設(shè)計中起著主導(dǎo)和先行的作用，建筑設(shè)計包括總體設(shè)計和個體設(shè)計兩個方面，一

19、般是由建筑師來完成。1.3.1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是根據(jù)建筑設(shè)計選擇切實可行的結(jié)構(gòu)方案，進行結(jié)構(gòu)計算及構(gòu)件設(shè)計，結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造設(shè)計等。一般是由結(jié)構(gòu)工程師來完成。1.3.1.3 設(shè)備設(shè)計設(shè)備設(shè)計主要包括給水排水、電氣照明、采暖通風(fēng)、動力等方面的設(shè)計，由有關(guān)工程師配合建筑設(shè)計來完成。,1.3.2 建筑設(shè)計的程序,1.3.2.1 設(shè)計前的準(zhǔn)備工作落實設(shè)計任務(wù)書熟悉設(shè)計任務(wù)書調(diào)查研究收集必要的設(shè)計原始數(shù)據(jù) 了解當(dāng)?shù)氐?/p>

20、習(xí)慣,1.3.2.2 設(shè)計階段的劃分及各階段的內(nèi)容建筑設(shè)計過程按工程復(fù)雜程度、規(guī)模大小及審批要求，劃分為不同的設(shè)計階段。一般分兩階段設(shè)計或三階段設(shè)計。兩階段設(shè)計是指初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段，一般的工程多采用兩階段設(shè)計。對于大型民用建筑工程或技術(shù)復(fù)雜的項目，采用三階段設(shè)計，即初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計。,（1）初步設(shè)計階段 初步設(shè)計的圖紙和設(shè)計文件有： A 說明書（設(shè)計方案的主要意圖，主要結(jié)構(gòu)方

21、案及構(gòu)造特點，以及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等） B 建筑總平面 C 各層平面及主要剖面、立面 D 建筑概算書 E 根據(jù)設(shè)計任務(wù)的需要，可能輔以建筑透視圖或建筑模型。,（2）技術(shù)設(shè)計階段,技術(shù)設(shè)計的主要任務(wù)是在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，進一步確定房屋各工種和工種之間的技術(shù)問題。技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容為各工種互相提供資料、提出要求，并共同研究和協(xié)調(diào)編制擬建工程各工種的圖紙和說明書，為各工種編制施工圖打下基礎(chǔ),（3）施工圖設(shè)計階段　　

22、 施工圖設(shè)計是建筑設(shè)計的最后階段。它的主要任務(wù)是把滿足工程施工的各項具體要求反映在圖紙中，做到整套圖紙齊全統(tǒng)一，明確無誤?！　　∈┕D設(shè)計的內(nèi)容包括：確定全部工程尺寸和用料，繪制建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等全部施工圖紙，編制工程說明書、結(jié)構(gòu)計算書和預(yù)算書。 施工圖設(shè)計的圖紙及設(shè)計文件有：　 A、建筑總平面　 B、 各層建筑平面、各個立面及必要的剖面　 C、 建筑構(gòu)造節(jié)點詳圖（主要為檐口、墻身、和各的連接點，樓梯、

23、 門窗以及各部分的裝飾大樣等,（3）施工圖設(shè)計階段,D、 各工種相應(yīng)配套的施工圖，如基礎(chǔ)平面圖和基礎(chǔ)詳圖，結(jié)構(gòu)構(gòu)造節(jié)點詳圖等結(jié)構(gòu)施工圖。給排水、電器照明以及暖氣或空氣調(diào)節(jié)等設(shè)備施工圖。　 E、 建筑、結(jié)構(gòu)及設(shè)備等的說明書　　F、 結(jié)構(gòu)及設(shè)備的計算書　　G、 工程預(yù)算書,1.4.1建筑設(shè)計的依據(jù)（影響因素）1.4.1.1使用功能（1） 人體尺度和人體活動所需要的空間尺度　　 建筑構(gòu)造中門窗、走道、樓梯、欄桿、踏步等的寬度

24、或高度，以及各類房屋的層高、面積等都和人體尺度以及人體活動所需要的空間尺度直接或間接相關(guān)。因此，人體尺度和人體活動所需要的空間尺度是確定建筑空間的基本依據(jù)之一。,1.4 建筑設(shè)計的依據(jù)和要求,圖1－1所示為人體尺度和人體活動所需要的空間尺度?！　〗陙?，在建筑設(shè)計中日益重視人體工程學(xué)的運用。人體工程學(xué)是運用人體計測、生理心理計測和生物力學(xué)等研究方法，綜合地進行人體結(jié)構(gòu)、功能、心理等問題的研究，用以解決人與物、人與外界環(huán)境之間的協(xié)調(diào)

25、關(guān)系并提高效能。建筑設(shè)計中人體工程學(xué)的運用，將使確定空間范圍，始終以人的生理、心理需求為研究中心，使空間范圍的確定，具有定量計測的科學(xué)依據(jù)。,（2） 家具、設(shè)備的尺寸和使用它們的必要空間　　　建筑物中家具、設(shè)備尺寸也和與人體尺度以及人體活動所需要的空間尺度直接或間接相關(guān)。家具、設(shè)備的尺寸，以及人們在使用家具和設(shè)備時，在它們近旁必要的活動空間，是考慮房屋內(nèi)部使用面積的重要依據(jù)。民用建筑中常用家具的尺寸如圖1－2所示。,1.4.1.2自

26、然條件（1） 氣候條件 溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等氣候條件對建筑設(shè)計有較大影響。例如濕熱地區(qū)，房屋設(shè)計要很好考慮隔熱、通風(fēng)和遮陽等問題；干冷地區(qū)，通常又希望把房屋的體型盡可能設(shè)計得緊湊些，以減少外圍護面的散熱，有利于室內(nèi)采暖、保溫。 日照和主導(dǎo)風(fēng)向，通常是確定房屋朝向和間距的主要因素，風(fēng)速是高層建筑、電視塔等設(shè)計中考慮結(jié)構(gòu)布置和建筑體型的重要因素，雨雪量的多少對屋頂形式和構(gòu)造也有一定影響

27、。,（2）地形、地質(zhì)和地震烈度 　　　基地地形的平緩、起伏，基地的地質(zhì)構(gòu)成對建筑物的平面組合、結(jié)構(gòu)布置和建筑體型都有明顯的影響。坡度較陡的地形，常使房屋結(jié)合地形錯層建造。復(fù)雜的地質(zhì)條件，要求房屋的構(gòu)成和基礎(chǔ)的設(shè)置采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。 地震烈度表示地面及房屋建筑遭受地震破壞的程度。地震設(shè)防烈度是按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。地震烈度是房屋設(shè)計的一個重要影響因素。（3）水文條件,二、

28、建筑設(shè)計的要求,1、滿足建筑功能要求 2、采用合理的技術(shù)措施： 3、具有良好的經(jīng)濟效果 4、考慮建筑美觀要求 5、符合總體規(guī)劃要求,合理的結(jié)構(gòu)、施工方案。如住宅樓用混合結(jié)構(gòu)、大型體育館用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等等,介紹一些著名的建筑造型，如悉尼歌劇院、布達拉宮、北京的老建筑等。,悉尼歌劇院,布達拉宮,,上海陸家嘴高樓群,,,深圳地王大廈,作業(yè):,1. 建筑的構(gòu)成要素及其關(guān)系？2. 民用建筑按使用功能