房屋建筑学02394.docx

1、房屋建筑学02394绪 论建筑和构成建筑的基本要素一、 建筑建筑一般来讲是建筑物与构筑物的通称。建筑物是供人们在其中生产、生活或其他活动的房屋或场所，如工厂、住宅、学校、展览馆等。构筑物则是人们不在其中生产、生活的建筑，如烟囱、水塔、电塔、堤坝等。我们在房屋建筑学这门课程里就是要研究建筑物的平面及空间设计及建筑物的构造问题。二、建筑的基本要素构成建筑的基本要素是建筑功能、建筑技术和建筑形象，通称建筑的三要素。（一）建筑功能人们建造房屋有着明显的使用要求，它体现了建筑物的目的性。例如，建设工厂是为了生产的需要，住宅建设是为了居住的需要，影剧院是文化生活的需要等。因此，满足人们对各类建筑的不同的使

2、用要求，即为建筑功能要求。但是各类屋房的建筑功能不是一成不变的，它随着人类社会的不断发展和人们物质文化生活水平的不断提高有不同的内容和要求。（二）建筑技术建筑技术是建造房屋的手段，包括建筑结构、建筑材料、建筑施工和建筑设备等内容。结构和材料构成了建筑的骨架，设备是保证建筑物达到某种要求的技术，施工是保证建筑物实施的重要手段。建筑功能的实施离不开建筑技术作为保证条件。随着生产和科学技术的发展，各种材料、新结构、新设备的发展和新施工工艺水平的提高，新的建筑形式不断涌现，也同时更加满足人们对各种不同功能的要求。（三）建筑形象建筑形象是建筑物内外观感的具体体现，它包括内外空间的组织，建筑体型与立面的处

3、理，材料、装饰、色彩的应用等内容。建筑形象处理得当能产生良好的艺术效果，给人以感染力，如庄严雄伟、朴素大方、简洁明快、生动活泼等不同的感觉。建筑形象因社会、民族、地域的不同而不同，它反映了绚丽多彩的建筑风格和特色。建筑功能、技术条件和建筑形象三者是辩证统一的，不可分割并相互制约的。一般情况下，建筑功能是第一性的，是房屋建造的目的，是起主导作用的因素；其次是建筑技术，它是通过物质技术达到目的的手段，但同时又有制约和促进作用；而建筑形象则是建筑功能、建筑技术与建筑艺术内容的综合表现。但有时对一纪念性、象征性、标志性建筑，建筑形象往往也是主导作用，成为主要因素。总之，在一个优秀的建筑作品中，这三者应

4、该是和谐统一的。第一篇 民 用 建 筑第一章 民用建筑设计概论第一节 建筑的分类与分级一、建筑物的分类建筑分类一般从以下四个方面进行划分。（一）按建筑的使用功能分类1.居住建筑主要是指提供家庭和集体生活居用的建筑物，如住宅、宿舍、公寓等。2.公共建筑主要是指提供人们进行各种社会活动的建筑物，其包括：（1） 行政办公建筑：机关、从企事业单位的办公楼等。（2） 文教建筑：学校、图书馆、文化馆等。（3） 托教建筑：托儿所、幼儿园等。（4） 科研建筑：研究所、科学实验等。（5） 医疗建筑：医院、门诊部、疗养院等。（6） 商业建筑：商店、商场、购物中心等。（7） 观览建筑：电影院、剧院、音乐厅、杂技等。

5、（8） 体育建筑：体育馆、体育场、健身房、游泳池等。（9） 旅馆建筑：旅馆、宾馆、招待所等。（10） 交通建筑：航空港、水路客运站、火车站、地铁站等。（11） 通讯广播建筑：电信楼、广播电视台、邮电局等。（12） 园林建筑：公园、动物园、植物园、公园游廊、亭台楼榭等。（13） 纪念性建筑：纪念堂、纪念碑、陵园等。3.工业建筑为工业生产服务的各类建筑，如生产车间、辅助车间、动力用房、仓储建筑等。4.农业建筑用于农业、牧业生产和加工用的建筑，如温室、畜禽饲养场、粮食与饲料加工站、农机修理等。（二）按建筑物的规模分类1.大量性建筑单体建筑规模不大，但兴建数量多、分布面广的建筑，住宅、学校、中小型办公

6、楼、商店、医院等。2.大型性建筑建筑规模大、耗资多、影响较大的建筑，如大型火车站、航空港、大型体育馆、博物馆、大会堂等。（三）按建筑物的层数分1.低层建筑12层2.多层建筑36层3.高层建筑超过一定高度和层数的多层建筑。世界各国对高层建筑的界限不尽相同，根据我国高层建筑防火设计规范（GB5004595）规定，10层和超过10层以上的住宅以及超过24m高的其他民用建筑为高层建筑。（四）按主要承重结构材料分类1.砖木结构建筑砖（石）砌墙体，木楼板、木屋顶的建筑。2.砖混结构建筑砖（石）砌墙体，钢筋混凝土楼板和屋顶的多层建筑。3.钢筋混凝土建筑钢筋混凝土柱、梁、板承重的多层和高层建筑，以及用钢筋混凝

7、土材料制造的装配式大板、大模板建筑。4钢结构全部用钢柱、钢梁组成承重骨架的建筑。5.其他结构建筑生土建筑、充气建筑、塑料建筑等。二、建筑的分级由于建筑自身对质量的标准要求不同，通常按建筑物的耐久年限和耐火程度进行分级。（一）按建筑物的耐久年限分级建筑物的耐久年限主要是根据建筑物的重性的规模大小来划分，作为基本建筑投资和建筑设计和材料选择的重要依据，见表12按主体结构确定的建筑耐久年限分级表12级别耐久年限适用于建筑物性质一100年以上适用于重要的建筑和高层建筑二50100年适用于一般性建筑三2550年适用于次要的建筑四15年以下适用于临时性建筑（二）按建筑物耐火等级分类建筑物的耐火等级是由建筑

8、物构件的燃烧性能和耐火极限两个方面来决定的，共分为四级。各级建筑物所用构件的燃烧性能和耐火极限见表13。建筑物构件的燃烧性能和耐火极限 表13燃烧性能和耐久极限（h）构 件 名 称耐 火 等 级一级二级三级四级墙防火墙非燃烧体400非燃烧体400非燃烧体400非燃烧体400承重墙、楼梯间、电梯井的墙非燃烧体3.00非燃烧体2.50非燃烧体2.50难燃烧体0.50非承重外墙、疏散走道两侧的隔墙非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体房间隔墙非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体柱支承多层的柱非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体支承单层的柱非燃烧体非燃烧体非燃烧体燃烧体梁非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体楼板非燃烧体

9、非燃烧体非燃烧体难燃烧体屋顶承重构件非燃烧体非燃烧体非燃烧体燃烧体疏散楼梯非燃烧体非燃烧体燃烧体燃烧体吊顶（包括吊顶搁栅）非燃烧体难燃烧体难燃烧体燃烧体注：引自建筑设计防火规范（GBJ 1687）。1.构件的耐火极限对任一建筑构件按时间温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间，称为耐火极限，用小时（h）表示。2.构件的燃烧性能按建筑构件在空气中遇火时的不同反应将燃烧性能分为三类。（1）非燃烧体 用非燃烧材料制成的构件。此类材料在空气中受到火烧或高温作用时，不起火、不碳化、不微燃，如砖石材料、钢筋混凝土、金属等。（2）难燃烧体 用难

10、燃烧材料做成的构件，或用燃烧材料做成，而用非燃烧材料做保护层的构件。此类材料有空气中受到火烧或高温作用时难燃烧、难碳化，离开火源后燃烧或微燃立即停止，如石膏板、水泥石棉板、板条抹灰等。（3）燃烧体 用燃烧体做成的构件。此类材料在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或燃烧，离开火源继续燃烧或微燃，如木材、苇箔、纤维板、胶合板等。第二节 建筑设计的内容和程序一、设计内容建筑设计是建筑工程设计的一部分，建筑工程设计是指设计一个建筑物或一个建筑群体所要做的全部工作，它包括建筑设计、结构设计、设备设计等三个方面的内容。（一）建筑设计建筑设计在整个建筑工程设计中起着主导和“龙头”作用，一般是由建筑师来完成，

11、它主要是根据建设单位提供的设计任务书，在满足总体规划的前提下，对基地环境、建筑功能、结构施工、材料设备、建筑经济和建筑美观等方面做全面的综合分析，在此基础上提出建筑设计方案，再将这一方案深化到指导施工的建筑设计施工图。（二）结构设计它是在建筑设计的基础上选择结构方案，确定结构类型，进行结构计算与构件设计，完成建筑工程的“骨架”设计，最后绘出结构施工图。它是由结构工程师来完成。（三）设备设计它包括给排水、采暖通风、电气照明、通讯、燃气、动力等专业的设计，确定其方案类型、设备选型并完成相应的施工图设计。它是由各有关专业的工程师来完成。以上几个专业的工作，构成了建筑工程设计的全部内容，是一个既有明确

12、分工，又需密切配合的整体。二、设计程序建筑设计是一项综合性的工作，涉及到的领域较多，每一幢建筑又都有各自的要求，因此严格按照设计程序和设计步骤来完成建筑设计，是保证设计质量的前提。建筑工程设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。大型和重要的民用建筑工程，在初步设计前，应进行设计方案优选。小型和技术要求简单的建筑工程，可由方案设计代替初步设计。技术复杂的建设项目，根据主管部门的要求，可以按初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行，具体可通过以下几个步聚完成。（一）设计前的准备工作在进行建筑设计前应结合设计任务书的要求进行认真的分析，收集必要的设计基础资料，进行调查和研究，做到心中有数。1.熟

13、悉设计任务书或可行性研究报告设计任务书或可行性研究报告，是由建设单位或开发商提供，作为设计单位的设计依据之一，它包括以下几个方面的内容：（1） 建设项目总要求和建设目的。（2） 建筑物的具体使用要求，建筑面积、装饰标准以及各类用途房间之间的面积分配。（3） 建设项目的总投资和单方造价、土建费用、房屋设备费以及道路等室外设施费用。（4） 建设基地范围、大小、周围原有建筑、道路、地段环境和地形图。（5） 供电、供水、采暖、空调等设备方面的要求。（6） 设计期限和项目的建设进程要求。 设计人员对上述工作进行全面了解和分析时，要对国家有关定额指标、规范规定，校核有关内容。在深入了解任务书或可行性研究报

14、告的基础上，可对任务书的内容提出补充或修改意见，但必须征得有关部门或建设单位的同意。2.收集有关设计资料（1）气象资料 包括建设项目所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风以及冻土深度等。（2）基地地形及地质水文资料 包括基地地形、标高、土壤种类及承载力、地下水位及地震烈度等。（3）水电等设备管线资料 包括基地地下的给水、排水、电缆等管线布置，以及基地上架空线等供电情况。（4）设计项目的国家有关定额指标 如面积定额指标，用地定额指标，用材定额指标等。3.调查研究（1）建筑物的使用要求 在了解建设单位对建筑物使用要求的基础上，以走访、参观、查阅资料等形式，调查同类建筑物在使用利用中出现的情况，通过分

15、析和研究，总结并吸取经验，接受教训，使设计更加合理与完善。（2）建筑材料供应和结构、施工等技术条件 了解当地建筑材料的特性、价格、品种、规格和施工单位的技术力量、起重运输条件等。（3）基地踏勘 根据城建部门划定的设计项目所在地的位置，进行现场踏勘，深入了解基地和周围环境的现状及历史沿革，核对已有资料与基地现状是否符合。通过建设基地的形状、方位、面积以及周围建筑、道路、绿化等多方面的因素，考虑建筑的位置、形状和总平面布局。（4）当地传统的风俗习惯 通过了解当地传统的建筑形式、文化传统、生活习惯、风土人情以及建筑上的习惯做法，作为建筑设计的参考和借鉴创造出当地群众喜闻乐见的建筑形式。（二）初步设计

16、初步设计是建筑设计的第一阶段，建筑设计人员根据设计任务书的要求，通过调查研究掌握的资料，综合考虑建筑功能、技术条件、建筑形象等因素提出设计方案，并进行方案的比较和优化，确定较为理想的方案，征得建设单位同意后，报城建管理部门批准为实施方案。初步设计一般包括设计说明书、设计图纸、主要设备材料和工程概算四部分。1设计说明书它由建筑设计总说明和各专业设计说明书组成，总说明包括工程设计的主要依据（国家有关规范规定、任务书要求等）；工程设计的规模和设计范围以总指标（总用地面积、总建筑面积、建筑占地面积、概算、水、电、气能源消耗量、主要建筑材料用量等）；各专业说明要阐述专业的有关问题，建筑设计说明则要求对设

17、计依据与要求、方案构思与特点、装修标准、建筑指标（建筑规模、建筑面积、使用面积、使用系数等）、建筑防火、卫生标准等做必要的说明。2.设计图纸（1）总平面图 表示出用地范围，标出建筑物在基地上的位置、大小、层数及设计标高，标明道路及绿化布置，绘出指北针与风玫瑰图，常用比例1：500、1：1000。（2）各层平面图、立面图、剖面图 表示清楚建筑物各主要控制尺寸，总尺寸、开间、进深、层高尺寸和房间名称、门窗、洞口位置、室内固定设备的布置，以及建筑空间处理所采用的建筑材料等。常用比例尺为1：50、1：100、1：200。3.主要材料及设备表4.工程概算书包括建筑投资估算、主要材料用量及单位消耗量。大型

18、民用建筑及重要工程，必要时可绘制透视图、鸟瞰图或制作模型。初步设计完成之后要将所有文件装订成册，其编制顺序为封面、扉页、初步设计文件目录、设计说明书、图纸、主要设备与材料表、工程概算书。（三）施工图设计施工图设计是建筑设计的最后阶段，是设计单位提交给建设单位的最终成果，是施工单位进行施工的依据。施工图设计是在上级主管部门审批同意后的初步设计（或技术设计）的基础上进行的。施工图设计的原则是满足施工要求，解决施工中的技术措施、用料及具体做法。要求各专业的图纸全面具体、准确无误。施工图设计的内容包括建筑、结构、给水、排水、采暖、空调、电气、通风等专业工种的设计图纸、说明书、计算书、预算书等。要求建筑

19、设计提交的设计成果有：1.设计说明包括建设地点、建设规模、建筑面积、人防工程等级、抗震设防烈度、主要结构类型；该项目的相对标高与总图绝对标高的关系；建筑室内外各部分装饰做法，用料说明等。2.总平面图 标明测量坐标网、坐标值，场地施工坐标网、坐标值；详细标明建筑物、建筑物的定位施工坐标和相互关系尺寸、名称或编号、室内设计标高及层数；道路、绿化等位置与尺寸，注明指北针及风玫瑰图。常用比例1：500，建筑较大时也可用1：1000或1：20000。3.各层平面图 详细标注房间名称、门窗位置、开启方向和编号；建筑各部位的详细尺寸（轴线、门窗洞口、分段、外包总尺寸）；固定设备的位置与尺寸；建筑物配件（阳台

20、、雨篷、垃圾道、散水等）位置与尺寸；室内外地面标高、楼层标高；剖切线能编号（一般只注在底层平面图）；有关平面节点详图或详图索引号、指北针（画在底层平面）。常用比例1：50、1：100、1：200。4.立面图 一般各个方向的立面应绘全，但差异小，不难推定的立面可省略。立面图上要标出建筑物两端轴线的编号、建筑物各部位（如墙、阳台、台阶、花池、烟囟等）建筑材料的做法与彩色或节点详图索引，标注剖面图上表示不现的各部位的标高和高度。常用比例同平面图。5.剖面图要选择在层高不同、层数不同、内外空间比较复杂、最有代表的部位进行剖视，建筑空间局部不同处，可绘制局部剖面图，要求注明墙柱轴线及编号，剖视方向可见的

21、所有建筑物配件的内容（地面、门窗、楼梯、梁板、屋顶、女儿墙等），标明建筑物配件的高度尺寸相应标高。比例同立面图。6.详图在上述图纸中未能表示清楚的一些局部构造、建筑装饰做法应专门绘制详图，标明该构件细部尺寸及详细做法，如檐口、墙身墙构件的详图。常用比例1：1、1：5、1：10、1：20、1：30。除完成上述图纸之外，建筑设计人员还需将有关声学、光学、热工、视线、安全疏散方面的计算书，作为技术文件归档，以备查用。第三节 建筑设计的依据一、空间尺度的要求建筑物是由许多不同类型的空间组成，每一空间都有明显的使用目的，而达到这一目的的每个空间都必须具有恰当的尺寸和适宜的空间尺度。（一）人体尺度及人体活

22、动的空间人体尺度及人体活动所需的空间尺度是房间平面与空间设计的依据。走廊的宽度、门洞的大小、栏杆、窗台的高度、家具设备等的大小都是由人体尺度及人体活动所需的空间尺度所决定的。（二）家具、设备要求的空间家具与设备是人们工作、生活中的必需品，因此在进行建筑空间的设计时，既要考虑到家具、设备的尺寸，还要考虑到人们在使用家具和设备时，在它们周围必要的活动空间。二、自然条件的影响建筑物处于自然界之中，自然条件对建筑物设计有着很大的影响，进行建筑设计时必须对自然条件有充分了解，它包括以下几个方面。（一）气象条件气象条件包括建筑物所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等内容。例如炎热地区的建筑物应考虑

23、到隔热、通风、建筑形式开敞空透；寒冷地区应保温防寒，建筑形式比较封闭。建筑日照是决定建筑物间距的主要因素。降雨量的大小决定着屋面形式和构造设计，干旱少雨地区屋顶平缓，多雨雪地区屋顶较陡。风向是城市总规划和总平面设计的重要依据，要求污染源处在该地区的下风向。风向用风向频率玫瑰图，简称风玫瑰图来表示。它是根据某一地区多年平均统计各个方向吹风次数的平均日数的百分数，按比例绘制而成，一般用16个罗盘方位表示。玫瑰图上所表示风向是指由外面吹向坐标中心的。图中实线为全年风向频率，虚线部分表示夏季风向频率。（二）地形、地质及地震烈度建筑物基地所处地形的平缓和起伏对建筑平面、建筑体形都有很大的影响。起伏较大的

24、地形，建筑体形可随之起伏，使建筑空间富有变化。地质情况如地质构成、土壤特性和地基承载力的大小制约着建筑结构形式和基础的类型。地震烈度表示地面及房屋建筑遭受地震破坏的程度。一次地震的发生，在不同地区烈度的大小是不一样的，一般距离地震中心区越近，烈度越大，破坏也越大。我国和世界上大多数国家把地震烈度划分为12度，在16度时，一般的建筑物不受损失或损失较小，而地震烈度在10度以上的情况是极少遇到的，即使采取重大抗震措施也难确保安全。因此，房屋抗震设防的重点应在79度地区。（三）水文水文条件是指地下水的性质和地下水位的高低。它直接影响到建筑物的基础和地下室，一般根据地下水的性质决定基础是否做防腐处理。

25、地下水位的高低，是决定基础埋深的因素之一，同时决定防潮与防水构造措施。三、建筑规范的规定由国务院有关部委颁发的建筑设计规范、规程和通则是建筑设计必须遵守的准则和依据，它反映了国家现行政策和经济技术水平。（一）建筑设计规范、规程、通则我国设计规范很多，现在建筑设计规范60多种，通常分为两大类：一是通用性的，如建筑模数协调统一标准（GBJ 286）、建筑楼梯模数协调标准（GBJ 10187）、房屋建筑制图统一标准（GBJ 186）、民用建筑设计通则（JGJ 3787）等；另一类是属于专顶性的，如中小学校建筑设计规范（GBJ 9986）、住宅建筑设计规范（GB 9686）、高层民用建筑防火设计规范（

26、GBJ 4595）等。建筑设计人员从事建筑设计时必须熟悉有关的设计规范规定，并严格执行。（二）建筑模数和模数制建筑模数和模数制是建筑设计人员必须掌握的一个基本概念。它的意义与目的是，为了使建筑制品、建筑构配件和组合件实现工业化大规模生产，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑构配件、组合件符合模数并具有较大的通用性和互换性，以加快建设速度，提高施工质量和效率，降低建筑造价。在我国现行的建筑模数协调统一标准（GBJ 286）中规定：我国采用基本模数的数值为100mm,其符号为M，即1M等100mm。整个建筑物和建筑物的各部分以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。1.扩大模数扩大模数分

27、水平扩大模数和竖向扩大模数，水平扩大模数的基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应尺寸分别为300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm，竖向扩大模数的基数为3M与6M，其相应尺寸为300mm、600mm。竖向扩大模数，主要用于建筑物的高度、层高和门窗洞口等处。2.分模数分模数为1/10M、1/5M、1/2M，相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。分模数数列主要用于构件之间缝隙、构造节点、构配件截面等。第二章 建筑平面设计建筑平面设计是解决建筑物在水平方向各种房间具体设计，以及各房间之间的关系问题，是建筑设计方案设计的重要内容。 进行平面设

28、计时，根据功能要求确定房间合理的面积、形状和尺寸以及门窗的大小、位置；满足日照、采光、通风、保温、隔热、隔声、防潮、防水、节能等方面的需要；考虑到结构的可行性和施工的方便；保证平面组合合理，功能分区明确。 各种类型的民用建筑，由于使用性质的不同，各个房间的设计与要求也不相同，但从组成建筑平面各部分的使用性质来分析，均可归纳为使用房间和交通联系房间。使用房间又可分为主要使用房间和辅助使用房间。 主要使用房间是建筑物的主要组成部分，如学校中的教室、实验室，住宅中的起居室、卧室，商店中的营业厅，体育馆中的比赛大厅等。 辅助房间是为了保证主要使用房间要求而设置的，如学校中的厕所、贮藏室，住宅中的卫生间

29、、厨房，商店中的仓库等。 交通联系房间包括建筑物的门厅、过厅、走廊、楼梯、电梯等。 平面设计除了要解决好主要使用房间、辅助使用房间和交通联系房间各自的平面设计问题之外，还要妥善处理各种房间之间的关系，即建筑平面组合设计以及平面组合与基地环境的关系，即建筑总平面设计。第一节 主要使用房间平面设计一、房间的面积、形状和尺寸 房间使用功能的千差万别，对房间的面积、形状和尺寸也有不同的要求，于是设计适宜的房间面积，选择合理的平面形状，以及确定恰当的比例尺寸是房间平面设计中要解决的首要问题。（一）房间的面积 决定房间面积的因素有三个方面：一是房间人数及人们使用活动所需面积；二是房间内家具设备所占面积；三

30、是交通面积。1.房间人数确定确定房间的使用人数是确定房间面积的第一步，它决定着室内家具与设备的多少，决定着交通面积的大小。确定人数要根据房间的使用功能和相应建筑标准。如普通教室的容纳人数决定着房间面积的大小；旅馆建筑中标准比较高的客房，虽人数少，但使用面积比较大。 在设计工作中，房间人数及相应面积的确定，主要是根据国家有关规范规定的面积定额指标，结合工程实际情况进行设计。表21是部分民用建筑房间人数确定面积的定额参考指示。部分民用建筑房间面积定额参考指示 表21房间名称面积定额（m2/人）备注中小学普通教室1.21.12小学取下限教师办公室3.5办公楼普通办公室3.0单间办公室10.0中小型会议室0.8无会议桌1.8有会议桌电影院观众厅0.60.8公路客运站候车厅1.10按最高聚集人数计对有些建筑的使用房间的容纳人数，国家有关规范中也做了规定，如小学校的普通教室，每班按45人，中学普通教室每班按50人计；剧院、观众厅的规模观众容量分为小型300800座，中型8011200座，大型12011600座，特大型1601座以上；旅馆客房分单床间、双床间和多床间、多床间每间不宜多于4床。在具体工作中对于常遇到一些因活动人数不固定，家具设备布置灵活较大的房间，如商店。展览馆等，就需要设计人员从实际出发，对有些相近类型的建筑进行调查研究，分析总结出合适的房间面积规模。2.家具设备及人们活动使用