房屋建筑学讲义全.docx
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房屋建筑学讲义全
房屋建筑学讲义-3
第一篇民用建筑设计与构造
第一章民用建筑设计
1.1民用建筑的产生和发展
1.1.1原始社会的建筑—巢居、穴居建筑；
1.1.2奴隶社会的建筑--古埃及建筑、古希腊、古罗马—石材，我国夏商周的土木建筑，西周以发展到四合院建筑；
1.1.3封建社会的建筑—宫殿、庄园、城堡建筑；
1.1.4欧洲资本主义萌芽时期的建筑—城市、宫殿、府邸、园林、公共建筑、建筑等；
1.1.5西方国家近现代建筑；
1.1.6新中国成立后的建筑；
1.1.7当代建筑的发展。
1掌握建筑构成三要素：
建筑功能、工程技术、建筑形象的辩证关系。
2防火、耐火。
3建筑模数。
4建筑（建筑物、构筑物）
1.2建筑的构成要素
建筑功能、工程技术、建筑形象
1.2.1民用建筑的分类
一、建筑分类
建筑分类：
生产性建筑、非生产性建筑
生产性建筑：
工业建筑、农业建筑
非生产性建筑（民用建筑）：
居住建筑、公共建筑
二、民用建筑分类
1按使用功能分：
1居住建筑：
居住建筑包括住宅、公寓、宿舍等。
②公共建筑：
如学校、图书馆等，共15类。
2按规模大小分：
①大量性建筑：
如住宅、公寓、宿舍等。
2大型性建筑：
如体育馆、大型火车站等。
3按层数分类
根据《民用建筑设计通则》GB50352-2005，《高层民用建筑设计防火规》GB50045-95，《建筑设计防火规》GB50016-2006的规定：
①居住建筑按层数分类
低层建筑：
1～3层。
多层建筑：
3～6层。
7～9层为中高层、10～30层为高层；100m以上为超高层。
②公共建筑24m及以上为高层建筑。
补充1建筑物的级别
130层以上为特级工程
216～29层超过50m的公共建筑为一级工程
316～29层的住宅建筑为二级工程
47～15层超过的建筑为三级工程
57层以下无电梯的住宅为四级工程
61～2层或单功能建筑为五级工程
补充2建筑师的设计围：
1一级注册建筑师均可设计
2二级注册建筑师可设计三级以下的建筑。
4按民用建筑的耐火等级分：
根据《建筑设计防火规》GB50016-2006的规定：
1构件的耐火极限
1～4级，一级最好，四级最差；重要的采用1、2级，次要的采用2、3级，很次的采用4级；
构件的耐火极限；
失去支承力或破坏；
失去隔火作用—背火面温度达到220度。
2构件的燃烧性能：
分为不燃烧体（石材）、燃烧体（木材）、难燃烧体（沥青混凝土、板条抹灰）。
5按建筑的时间使用年限分类
根据《民用建筑设计通则》GB50352-2005的规定：
15年，临时性建筑；
225年，易于替换结构构件的建筑；
350年，普通建筑和构筑物；
4100年，纪念性建筑和特别重要的建筑。
1.2.2《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-86）
1基本模数：
基本模数的模数值1M＝100mm。
2导出模数
1扩大模数：
3M、6M、12M、15M、30M、60M。
2分模数：
1/10M、1/5M、1/2M。
3模数系列，见表1-2。
1.3建筑设计的容和程序
建造房屋的阶段：
编制计划任务书、选择和勘测地基、建筑设计、施工
和回访等。
1.3.1.建筑设计的容
1建筑设计
2结构设计
3设备设计。
建筑设计与其他工种设计的协调配合。
补充：
3.建筑设计的依据：
1主管部门有关建设任务的使用要求：
面积、单方造价、总投资等
2建设单位（业主）提供的设计任务书
3城建部门同意设计的批文
④委托设计项目表。
1.3.2建筑设计的程序
一、设计前的准备工作
1落实设计任务
2熟悉设计任务书，主要容包括
1建设项目说明书
2建筑物的使用要求
3总投资和单方造价，土建费用、房屋设备费用等
4建设地基围及周边环境
5供电、供水和采暖、通风等设备方面的要求
6期限和设计进度要求
3收集必要的设计原始数据
1调查同类建筑；
2了解材料及几个施工的技术条件；
3踏勘现场，了解地形、环境的情况
4了解文化、生活、风土情况等。
二、设计阶段的划分
一般性建筑分为两个阶段：
方案设计、初步设计、施工图三个阶段：
1方案设计文件的深度应满足编制初步设计文件和投标的需要；
2初步设计阶段文件的深度应满足编制施工图设计文件的需要；
⑴任务与要求：
1提出合理的设计方案
2建筑物的组合方式、主要建筑材料、技术、经济上的合理性
⑵初步设计的图纸和文件有：
1设计总说明；
2建筑总平面图；
3各层平面及主要剖面图、立面图；
4工程概算书；
5有要求时提供透视图、鸟瞰图、模型。
2技术设计阶段
①目的：
协调各工种对建筑的要求
3图纸设计深度：
在建筑图上标注出设备的尺寸。
3施工图设计文件的深度应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工、存档的需要；设计文件相互关联处的深度应满足各承包和分包单位设计的需要。
⑴目的：
满足施工和存档要求，图纸齐全、无误
⑵施工图设计的图纸和文件有：
1建筑总平面图，1∶500～1∶2000；
2建筑各层建筑平面图、各个立面图和必要的剖面图；
3建筑构造详图；
4各工种的施工图（结构、水、电、防雷接地）；
5建筑、结构及设备说明书；
6结构及设备计算书；
7工程预算书。
补充：
1.3.3建筑设计的程序
一、获得建筑工程的设计权必须具备：
1.与该工程等级相适应的设计资质等级；
2.有关部门的监督
3.进入方案设计阶段、初步设计阶段（技术设计阶段）和施工图设计阶段。
二、设计招标——文件由建设单位提供：
1提供工程地名、地址、建筑面积、占地面积等；
2提供可行性研究报告，工程技术要求等；
3提供城市国土部门批准的红线图；
4提供工程地质、水文、工程测量等报告；
5提供管网及道路方面的基础材料。
在规定的时间提交投标文件，投标文件及方案设计容包括：
1建筑总平面图；
2主要平面图、立面图、剖面图组成的建筑方案；
3分析图、表现图或建筑模型；。
4必要的文字说明
三、初步设计阶段
1中标的设计单位获得设计权；
2各工种进入设计程序；
3具有资质的设计总负责人负责设计与协调工作；
4初步设计阶段完成的图纸和设计文件的深度：
5其他工作
1初设图纸和文件交业主送批；
2建设单位落实重要设备的订货；
3结构专业提供地质钻探的定位图纸提交实施。
四、施工图设计阶段
1.初设图纸和文件通过后，进入施工图设计阶段；
2施工图的深度：
满足施工和存档要求，图纸齐全、无误
3施工图设计文件完成后由建设单位送审，审查容有：
①稳定性、安全性和可靠性；
②是否符合消防、环保、人防、抗震、节能等规要求；
③各工种的施工图是否达到规定深度要求；
④是否损害公共利益；
⑤施工图概算书。
1.4建筑设计的要求和依据
1.4.1.建筑设计的要求：
（建筑设计有五大要求）
一、满足建筑功能要求：
如学校教室采光通风要求较高——开大窗，住宅厕所私密性要求较高――开小窗。
二、采用合理的技术措施
包括选用建筑材料、结构形式、施工方案等。
三、具有良好的经济效果
要因地制宜、就地取材、节省人力、节约投资。
四、考虑建筑美观要求
特别是标志性建筑和永久性建筑。
五、符合总体规划要求
1.4.2.建筑设计的依据
一使用功能
1人体尺度和人体活动所需要的空间尺度
①我国成年男人平均高度为1670mm，女人平均高度为1560mm，人体尺度如图1-1，人体活动所需要的空间尺度如图1-2。
②人体所占的空间、动作所需空间、心里空间的关系如图1-6。
2家具、设备的尺度和使用它们的必要空间
家具、设备的尺度可以参考教材图1-3
二、自然条件
1气象条件：
温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件
气候条件对建筑物的设计影响较大，主要考虑因素有：
1南方湿热地区与北方干冷地区的区别；
2日照和主导风向对建筑物的影响；
3风速对高层建筑的影响；
4雨雪对建筑物屋面的影响
2地形、地质及地震烈度
1地形：
平缓与起伏的区别，地形起伏时可以采用错层的设计方案；
2地质条件：
地质条件复杂时，房屋的结构和基础的设置要采用相应的结构构造措施。
如条形基础设置基础圈梁，独立基础设拉梁等；
3地震烈度：
表示地震时房屋建筑遭受地震破坏的程度。
6度及6度以下地区一般做构造处理；9度以上地区一般不建造房屋；7～9度地区是房屋抗震设防的重点。
3水文-地下水基础及地下室。
第2章建筑平面设计
概论：
1三度空间的建筑
2建筑设计应从平面设计入手，并着眼于建筑空间（立、剖面）的组合。
2.1平面设计的容
一、面积由使用部分、交通联系部分组成。
1使用部分：
4主要使用房间（起居室、卧室、教室试验室）；
5辅助使用房间（厨房、厕所、及水电的设备用房等）。
2交通联系部分：
是指房间之间，楼层之间，外之间的交通面积，如走道（廊）、门厅、楼梯间、电梯间等。
二、建筑设计的容
1单个房间的平面设计；
2平面组合设计。
2.2主要使用房间的设计
2.2.1房间的分类和设计要求
1按功能分类为：
1生活用房间如起居室、卧室等，
2工作和学习用房间如办公室、教室等，
3公共活动房间如商场的营业厅、影剧院的观众厅等
对于生活用房间，工作和学习用房间重点考虑安静和朝向；对于公共活动房间重点考虑人流疏散。
2平面设计的要求有：
1房间面积要满足室使用活动和家具、设备合理布置的需要；
2门窗的大小和位置要考虑出入方便、疏散安全、采光通风良好；
3房间的结构布置合理、施工方便、选用建筑材料合理；
4室空间及细部构造要考虑使用方便和审美要求。
2.2.2房间的面积
1房间的面积房间的面积由以下几部分构成：
1家具和设备所占面积
2室使用活动面积
3室的交通面积。
简述如图2-2。
2影响房间的面积的因素：
1容纳人数
2家具设备及人们使用活动面积
2.2.3房间的形状
房间的形状有矩形、方形、多边形、圆形等。
1矩形房间的优点：
1矩形房间平面简单，便于布置家具；
2结构布置简单，便于施工；
3矩形平面便于统一开间、进深，有利于平面及空间组合。
2其他形状房间的优点
2.2.4房间的尺寸
1满足家具设备及人们活动的要求；
2满足视听要求：
如普通教室为例
1大于2m，垂直视角大于45°；
28~8.5m；
3≥30°；
3良好的天然采光：
窗高∶进深＞1/2；
4经济合理的结构布置：
砖混开间＜4000，钢筋混凝土梁跨＜9000。
5符合《建筑模数协调统一标准》的要求。
2.2.5房间的门窗设置
门窗在平、立、剖面图中都有表示、这里先从门窗的平面设计进行分析。
一、门的宽度及数量
1门的宽度门的宽度由人流多少和家具、设备的大小确定：
1单扇门：
700、800、900、1000．
2双扇门：
1200～1800。
3四扇门：
2400～3600。
2门的数量由房间面积和人数确定，《建筑设计防火规》（GB50016-2006）
1多于50人，房间大于60平米设2个门。
2公共活动房间，如会场、观众厅按每100人600mm宽计算，净宽大于1400。
二、窗的面积
1满足天然采光面积（窗地比）的需要，见表2-2。
2满足建筑节能需要
三、门窗位置
门在房间平面中的位置应考虑交通路线简捷，安全疏散，面积充分利用，家具布置方便和组织室穿堂风。
1门窗位置应使墙面完整，主要考虑家具布置方便。
2门窗位置应有利于采光通风，组织室穿堂风。
3门窗位置应方便交通，有利于疏散，主要考虑缩短交通路线。
四、门窗的开启方向
1开；
2外开；
3防止打架。
主要使用房间——中学教室的平面设计
已知条件：
50人的标准班。
见设计指南P37，学生身高按1500～1650，表中尺寸按上限考虑，教室平面形状定为矩形。
1教室进深：
2a+3b+4×1200＋240＝2×120＋3×600＋4800＋240＝7080、取6900。
2教室长度：
2000＋7c＋600＋240＝2000＋7×900＋600＋240＝9140，取9000。
3教室平面布置如图。
4教室层高定为3600。
5窗的设计：
窗面积确定，根据表2-2民用建筑采光等级表，教室按2级考虑，军事为廊考虑，窗地面积之比取1/5，即窗的面积为9000×6900/5＝12.42（14.85）平方米；窗的高度：
3600－900－600＝2100＝2.1m。
窗洞总宽度12.42（14.85）/2.1＝5.91（7.07）m，≈6m。
教室长9m－6m＝3m（750＋750＋1500）。
外。
6门的设计：
教室门的门洞宽度一般按1000设计，按规定50人或60平方米设计为两门；门垛一般为120～240，取240。
开。
7黑板：
位于光线从学生左侧射入教室的正墙面上，面积大于4000×1000，高（1000～1100）＋讲台高。
8讲台：
高度，宽度大于650，长度为黑板长＋（200～250）×2。
2.3辅助使用房间设计
2.3.1厕所设计
1厕所的设备及数量
1厕所设备：
大便器（坐式、蹲式），小便器（斗式、槽式），洗手盆。
污水池等。
2厕所数量：
依据人数确定，见表2-3。
2厕所的布置
1公共建筑中厕所：
前室1.5~2米和后室；
2专用厕所，如家庭、旅馆：
做法是盥洗、浴室、厕所三卫一体。
2.3.2浴室、盥洗室
1一般浴室、盥洗室的主要设备：
洗脸盆、污水池、淋浴器、浴盆等。
2公共浴室、盥洗室的主要设备：
洗脸盆、污水池、淋浴器、浴盆和更衣室（挂衣钩、衣柜等）。
2.3.3厨房
通风、采光、壁龛、吊柜等。
2.4交通联系部分的设计
交通联系部分的处理方法有：
1水平交通联系有走廊、过道等。
2垂直交通联系有楼梯、坡道、电梯、扶梯等。
3交通联系枢纽有门厅、过厅等。
交通联系部分设计的主要要求：
1交通路线短，通行方便；
2人流通畅、疏散迅速安全；
3满足一定的采光通风要求；
4节省交通面积。
2.4.1走道（走廊）
1完全为交通需要而设置的走道，每股人流的最小宽度根据建筑物的耐火等级、楼层位置确定，见表2-5。
2主要为交通需要和兼做其他功能而设置的过道，如学校为2.1~3000，医院为2400～3000。
3多种功能走道，如展览馆的走道，按需要设置。
4走道的长度要根据建筑物的性质、耐火等级及《建筑设计防火规》（GB50016-2006）的要求，见表2-6及图2-22。
5走道应天然采光和自然通风，走道端头开窗。
2.4.2.楼梯
1.楼梯的形式与位置
1按形式分：
直跑楼梯构造简单，两跑楼梯节约面积，常采用；楼层较高可设三跑楼梯；还有螺旋楼梯，圆弧楼梯和剪刀梯等。
2按性质分及位置：
主要楼梯，次要楼梯、消防楼梯。
2楼梯段的宽度和数量
1梯段的宽度根据通行人数的多少和防火要求确定，宽度同过道一样，单股人流850，两人对行为1100～1200、辅助楼梯850～900、三人1500～1650。
总的来讲，梯段的宽度必须满足表2-5《建筑设计防火规》（GB50016-2006）和表2-7《高层民用建筑设计防火规》（GB50045-95）的要求。
3楼梯的数量根据人的多少和防火要求确定
公共建筑楼层面积超过200平米，人数超过50人需设置两个或两个以上的楼梯，见表2-8。
2.4.3电梯
电梯分类有：
客梯、货梯、消防梯、客货两用梯、杂物梯等。
电梯的位置及布置：
1电梯间应布置在人流集中的地方；
2设电梯时必须设辅助楼梯；
3电梯井道无自然采光要求。
2.4.4扶梯与坡道
2.4.5自动扶梯具有方便舒适的效果，用于百货大楼、车站等。
速度一般为0.45~0.5m/s。
宽度为600~1000。
坡道≤10度，用于医院，儿童建筑，无障碍建筑等。
2.4.5门厅
1门厅的作用门厅设在建筑物主要入口，主要起过渡和疏散的作用，兼作其他功能：
旅馆的服务台；医院的挂号、取药等。
2门厅门的宽度不小于通向门厅的通道、楼梯的总和；门外开或弹簧。
3门厅的面积，见表2-9，根据相应的建筑标准和不同类型的定额作参考，如小学每人0.06～0.08平米，影剧院每人大于0.13平米。
4门厅与楼梯、通道的关系，应方便。
5门厅的面积与空间。
2.5建筑平面的组合设计
建筑平面组合设计的要求：
1对设计对象主要考虑“使用功能、技术经济指标和建筑艺术”，
2对外部主要考虑“总体规划、基地环境等”。
建筑平面组合设计的主要任务：
1根据使用要求，确定房间之间的相互关系；
2组织好方便、安全的交通；
3结构合理，满足建筑标准的要求；
4符合总体规划要求。
2.5.1.影响平面组合的因素
一、使用功能
1合理的功能分区，从以下几个方面考虑：
1主次关系：
什么是主、次要房间？
如：
学校、住宅、商店。
合理安排主、次要房间的平面位置。
学习、生活用主要房间要朝向好、安静，采光、通风好；公共活动的主要房间要出入、疏散方便。
2外关系：
合理安排房间的外关系。
原则是对外的房间布置在交通枢纽附近，对的房间布置在较隐蔽的位置。
3联系和分隔：
功能相近、性质相同、联系紧密的房间组合在一起；功能不同，又有联系的房间，既要分隔又要联系方便，例如学校的教学区，办工区；有干扰的房间要有一定的分隔距离。
如教室、音乐教室；口述医院建筑的联系与分隔。
2明确的流线组织
1按先后顺序组织交通路线，避免往返交叉和互相干扰。
2按主次、外关系组织交通路线，分为主要交通路线、次要交通路线、辅助交通路线等。
二、结构类型
1混合结构
混合结构用于房间面积相对较小，多层（6层）以下砖墙与钢筋混凝土梁板的混合结构。
承重方式有3：
横墙承重；纵墙承重图；纵横墙承重。
采用混合结构的要：
2开间，进深基本一致，符合经济跨度（4.2米以下）上下层墙体在一条轴线上；
3承重墙的布置要均匀、闭合，满足刚性要求，可设壁柱；
4承重墙上开洞要慎重；
5房间设置要上大下小。
2框架结构
框架结构用于房间面积相对较大，层高较高的教学楼、大型商场、旅馆和多、高层的住宅建筑中。
结构方式是梁、柱承重，墙体起围护作用，优点是开洞方便、强度高、整体性好、刚度大等，缺点是造价相对较高。
3空间结构
空间结构用于大厅式平面组合的住宅建筑中，如影剧院、体育馆等。
结构方式有：
壳体结构、网架结构和悬索结构等。
三、设备管线
设备管线包括给排水，空气调节、电器、通讯等。
他们要占一定的空间位置和房间如配电房、空调机房、水泵房。
四、建筑造型
简洁，完整。
2.5.2平面组合方式
建筑平面组合方式有：
走廊式组合、套间式组合、大厅式组合、单元式组合。
1走廊式组合：
一般用于公共建筑，走廊分廊和外廊两种，外廊又有北向外廊和南向外廊之分。
1廊的优缺点平面紧凑，占面积少，但一边房间朝向差，通风采光差。
2外廊的优缺点平面不紧凑，占面积大，但房间朝向好，通风采光好。
3外廊的设置北向外廊可以把次要房间放在北边，保证主要房间朝向好，南向外廊可兼起遮阳的作用。
2套间式组合：
套间式组合联系简捷，交通面积和房间面积结合使用，如公共建筑中的展览馆，民用建筑中的住宅常采用。
3大厅式组合
1实用围：
影剧院、会场、体育馆等。
2主要考虑问题交通路线简捷，尽快疏散到室外；人流安全，导向明确。
3屋面结构布置和选材。
结构简洁、重量轻。
4单元式组合独立的整体
2.5.3建筑平面组合与总平面的关系
房屋的平面设计除满足功能要求和结构要求外，还必须考虑总体规划、基地环境、气候和地理条件等因素。
一、功能分区与基地环境
基地大小、形状和道路走向对建筑平面组合的影响。
1各分区之间相互联系的要求；
2各分区之间独立与分隔的要求
3室与室外场地的关系
二、朝向
建筑物的朝向主要考虑太阳辐射强度、日照时间、主导风向等。
建筑物的朝向选择：
1.一般朝南
2.根据地理位置选择，如为南偏东15度较好。
3.人流集中的公共建筑选择在便于疏散的方向等。
三间距
设计时要考虑满足日照、通风等的卫生要求：
前后排房屋的间距
1满足建筑物室外的使用要求：
从人行车行的道路，房屋之间对声响、视线的干扰；
2满足防火安全：
防火间距不得小于6m。
3日照间距的控制条件：
房屋日照间距L＝H（前排房屋的檐口高－后排房屋的窗台高）/冬至正午的太阳高度角tanh，日照间距南小北大。
4.间距的调整
功能与间距：
教学楼、医院、病房、传染病房不同等；山地与平地不同。
1阳坡面的日照间距小于平地所需的日照间距；
2阴坡面的日照间距大于平地所需的日照间距；见图2-47。
题目1：
单元式多层住宅方案设计（参考资料，设计指南P1~2）
1面积120平方米，一梯2户；
2套型三室1
（2）厅，1厨1卫；
3层数4层，层高3000，砖混结构。
4容要求：
1主卧室≥14平方米，单人卧室≥9平方米，起居室≥20平方米；
2厨房设案台、灶台、洗池等；
3卫生间设蹲位、淋浴（或浴盆）、洗脸盆；
4生活阳台和服务阳台各一个；
5其他，根据情况宜设置搁板、吊柜、壁龛、壁柜等。
5作业要求：
采用2号图，工具线手工绘制底层平面图，比例1∶50。
第3章建筑剖面设计
剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用，以及结构、构造关系等。
剖面设计的主要容：
1确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系；
2确定层数及各部位的标高；
3解决天然采光、自然通风；
4选择主体结构与围护结构方案；
5竖向空间的组合与利用。
3.1房间的剖面形状
3.1.1使用要求
1一般的功能要求：
住宅、办公楼、旅店多为矩形；
2特殊功能要求--如何满足视听效果：
（简述）
1观众厅、体育馆的比赛厅多为阶梯地面，提高视点的位置；
2观众厅、体育馆的比赛厅多为斜屋顶。
3.1.2结构、材料和施工影响
如体育建筑、候机楼等
3.1.3采光、通风的要求
1一般建筑：
侧窗。
2进深大的建筑：
侧窗+天窗。
3.2房屋各部分高度的确定
3.2.1房间的净高和层高
1净高：
房间楼地面到顶棚或其他构件底面的距离。
2层高：
净高＋结构的高度，下一层楼地面到上一层楼面的高度。
房屋高度的确定首先从房屋室的净高开始，主要考虑有：
一、人体活动及家具设备的要求
1满足人体活动为依据控制层高：
如卧室、起居室等。
2根据视听效果要求控制层高：
如阶梯教室、影剧院的观众厅、会场等。
（略）
3根据房间的设备控制层高：
如房间有悬挂物。
二、采光、通风及卫生的要求
1根据采光需要控制层高和采取的措施
1单面采光时，窗上口距地高度应大于房间进深的1/2。
2双面采光时，窗上口距地高度应大于房间进深的1/4。
学校教室采光方式见图3-11。
3尽量缩小窗户上口到顶棚底
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