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第一章民用建筑设计一、建筑的概念建筑:是指建筑物与构筑物的总称。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。如住宅、医院、学校、办公楼、工厂等。构筑物:是人们不在其中生产、生活的建筑,如城墙、桥梁、水塔、烟囱、堤坝等。《房屋建筑学》这门课程就是要研究建筑物的平面及空间设计和建筑物的构造问题。
一幢民用建筑,一般是由基础、墙(或柱)、楼板层及地坪层(楼地层)、屋顶、楼梯和门窗等主要部分组成(图1.1)。1.1民用建筑的构造组成1.1.1民用建筑的构造组成
基础:位于建筑物最下部的承重构件。墙(或柱):建筑物的竖向承重构件,而墙既是承重构件又是围护构件。楼地层:楼层是多层建筑中的水平承重构件和竖向分隔构件,它将整个建筑物在垂直方向上分成若干层。
楼梯:建筑中楼层间的垂直交通设施,供人们上下楼层和紧急疏散之用。屋顶:建筑物顶部的覆盖构件,与外墙共同形成建筑物的外壳。屋顶既是承重构件又是围护构件。门窗:属于非承重构件,门主要用作室内外交通联系及分隔房间,窗主要用作采光和通风。
建筑的三要素构成建筑的三要素:建筑功能、建筑技术、建筑形象。建筑功能:体现了建筑物的目的性。是指建筑物在物质和精神方面必须满足的使用要求。如:影剧院良好的视听环境、火车站流畅的人流线路。在三要素里起主要作用。建筑技术:建造房屋的手段,包括建筑材料与制品技术、结构技术、施工技术、设备技术等。建筑形象:建筑内外空间组合、建筑体型、建筑材料的质感与色彩光影变化、立面构图、细部与重点装饰处理的的综合表现。(建筑美与环境美结合)二、建筑的基本要素
建筑发展历程简表
阿拉伯塔酒店,又称迪拜帆船酒店。全世界最豪华的酒店当数阿拉伯联合酋长国境内迪拜的帆船(BurjAl-Arab)酒店,它是世界上第一家的7星级酒店。位于中东地区阿拉伯联合酋长国迪拜酋长国的迪拜市。
大跨度建筑发展大跨度建筑-------横向跨越30米以上空间的各类结构形式的建筑。大跨度结构多用于民用建筑中的影剧院、体育馆、展览馆、大会堂、航空港候机大厅及其他大型公共建筑,工业建筑中的大跨度厂房、飞机装配车间和大型仓库等。结构类型----有折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。
大跨度建筑结构类型
鸟巢——北京2008年奥运会主体育场由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务设计.工程总占地面积21公顷,建筑面积258,000M²。场内观众坐席约为91000个,其中临时坐席约11000个。南北长333米、东西宽294米,高69米。
鸟巢——主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
1.2建筑的构成要素1.2.1民用建筑的分类1.2.1.1建筑的分类建筑物按照使用功能分为:生产性建筑非生产性建筑:即民用建筑工业建筑如生产车间等农业建筑温室、养殖场1.2.1.2民用建筑的分类1)按照民用建筑使用功能分类①居住建筑,如住宅、公寓等。②公共建筑,生活服务性建筑、医疗建筑等。
⑴大量性建筑:量大面广,与人们生活密切相关的那些建筑。如一般居住建筑、中小学校、小型商店、诊所、食堂等。本课程以此类建筑为主要内容。⑵大型性建筑:是指规模宏大的建筑。这类建筑一般是单独设计的。它们的功能要求高、结构和构造复杂、设备考究、外观突出个性、单方造价高、用料以钢材、料石、混凝土及高档装饰材料为主。如大型体育馆、大型剧院。2)按建筑规模和数量分类
居住建筑按层数分类低层住宅:1~3层多层住宅:4~6层中高层住宅:7~9层10层及10层以上为高层住宅,以及建筑高度超过24米的其它民用建筑物。公共建筑按高度分类普通建筑:建筑高度不大于24m的公共建筑和建筑高度大于24m的单层公共建筑。高层建筑:建筑高度超过24m的公共建筑。超高层建筑:建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。3)按民用建筑的层数分类
建筑物的耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准,现行《建筑设计防火规范》将普通建筑的耐火等级划分为四级。一级耐火性能最好,四级最差。建筑物的耐火等级由房屋构件的耐火极限和燃烧性能确定的。耐火极限:指建筑构件按时间—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破坏,或失去隔火作用时止的这段时间,用小时(h)表示。4)按民用建筑的耐火等级分类
构件的燃烧性能分为三类:不燃烧体:用不燃烧材料做成的建筑构件,如天然石材、人工石材、金属材料等。难燃烧体:用难燃烧得材料做成得建筑构件,或用燃烧材料做成而用不燃烧材料做保护层的建筑构件,如沥青混凝土构件、木板条抹灰的构件等。燃烧体:用燃烧的材料做成的建筑构件,如木材等。
5)按建筑的设计使用年限分类以主体结构确定的建筑耐久年限分为四级:一级建筑:耐久年限为100年以上,适用于重要的建筑和高层建筑。二级建筑:耐久年限为50~100年,适用于一般性建筑。三级建筑:耐久年限为25~50年,适用于次要的建筑。四级建筑:耐久年限为15年以下,适用于临时性建筑。
1.2.2建筑模数协调统一标准基本模数:数值规定为100mm,符号为M,即1M=100mm导出模数:扩大模数的基数为:3M、6M、12M、15M、30M、60M分模数的基数为:1/10M,1/5M,1/2M模数数列:是以基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成得一系列尺寸。表1-3
(1)水平基本模数数列:主要用于门窗洞口和构配件断面尺寸。(2)竖向基本模数数列:主要用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件等尺寸。(3)水平扩大模数数列:主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗洞口尺寸。(4)竖向扩大模数数列:主要用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸。(5)分模数数列:主要用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。模数数列的适用范围
1.3工程建设程序工程建设程序包括五个阶段:批文阶段,设计阶段,施工阶段,验收阶段,交付使用阶段。建筑工程设计是指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作,包括建筑设计、结构设计、设备设计等三个方面的内容。1.3.1.1建筑设计(1)建筑空间环境的组合设计通过建筑空间的规定、塑造和组合,综合解决建筑物的功能、技术、经济和美观等问题。主要通过建筑总平面设计、建筑平面设计、建筑剖面设计、建筑体型与立面设计来完成。
1.3.1.1建筑设计(2)建筑空间环境的构造设计主要是确定建筑物各构造组成部分的材料及构造方式。包括对基础、墙体、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等构配件进行详细的构造设计,也是建筑空间环境组合设计的继续和深入。1.3.1.2结构设计结构设计主要是根据建筑设计选择切实可行的结构方案,进行结构计算及构件设计,结构布置及构造设计等。一般是由结构工程师来完成。1.3.1.3设备设计设备设计主要包括给水排水、电气照明、采暖通风、动力等方面的设计,由设备工程师配合建筑设计来完成。
1.3.2建筑设计的程序1.3.2.1设计前的准备工作落实设计任务书熟悉设计任务书调查研究收集必要的设计原始数据了解当地的习惯
1.3.2.2初步设计阶段:⑴建筑总平面比例尺1:500——1:2000;⑵各层平面及主要剖面、立面1:100——1:200;⑶说明书:设计方案的主要意图及优缺点,主要结构方案及构造特点,建筑材料及装修标准,主要技术经济指标等。⑷工程概算书:建筑物投资估算,主要材料用量及单位消耗量。⑸根据设计任务的需要,可能辅以鸟瞰图、透视图或建筑模型。1.3.2.3技术设计阶段技术设计是三阶段设计的中间阶段,它的主要任务是在初步设计的基础上,进一步确定房屋各工种之间的技术问题。技术设计的内容为各工种相互提供资料、提出要求,并共同研究和协调编制拟建工程各工种的图纸和说明书,为各工种编制施工图打下基础。经批准后的技术图纸和说明书即为编制施工图、主要材料设备定货以及基建拨款的依据文件。1.3.2建筑设计的程序
1.3.2.4施工图设计阶段⑴建筑总平面:⑵各层建筑平面、各个立面及必要的剖面:⑶建筑构造节点详图:⑷各工种相应配套的施工图纸:⑸建筑、结构及设备等的说明书。⑹结构及设备设计的计算书。⑺工程预算书。至少应有4种施工图方可进入施工过程
1.4建筑设计的要求和依据1.4.1建筑设计的要求1、满足建筑功能要求2、采用合理的技术措施3、具有良好的经济效果4、考虑建筑美观要求5、符合总体规划要求1.4.2建筑设计的依据1.4.1.1国家或行业的强制性标准的要求1.4.1.2使用功能(1)人体尺度和人体活动所需要的空间尺度(2)家具、设备的尺寸和使用它们的必要空间
1.4.2建筑设计的依据1.4.1.3自然条件(1)气候条件建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件对建筑设计有较大影响。风玫瑰图:风向频率玫瑰图。是依据该地区多年来统计的各个方向吹风的平均日数的百分数按比例绘制的图形,一般用16个罗盘方位表示。玫瑰图上的风向是指由外吹向地区中心。如图1-22(2)地形、地质和地震烈度地震烈度表示当地震发生时,地面及房屋建筑遭受地震破坏的程度。地震烈度为6度、7度、8度、9度地区均需进行抗震设计。(3)水文条件
本章小结1建筑是指建筑物与构筑物的总称,建筑是科学,同时又是艺术。2.建筑功能、建筑技术和建筑形象构成建筑的三个基本要素。3.建筑物有工业建筑、农业建筑和民用建筑;居住建筑和公共建筑;大量性建筑和大型性建筑;低层、多层和高层建筑之分。按耐火等级分类为四级。按建筑的耐久年限同样分为四级。4.GBJ2-86《建筑模数协调统一标准》包括建筑模数、基本模数、导出模数、模数数列以及模数、数列的适用范围。5.建筑设计一般包括建筑设计、结构设计、设备设计。建筑设计处于主导地位。6.建筑设计分初步设计、技术设计、施工图设计等几个阶段,根据工程规模大小,难易而定。7.建筑设计的依据主要有使用功能和自然条件两方面的因素。