第1章 民用建筑設(shè)計(jì)

房屋建筑學(xué)第一章民用建筑設(shè)計(jì)一、建筑的概念建筑：是指建筑物與構(gòu)筑物的總稱。建筑物：是供人們?cè)谄渲猩a(chǎn)、生活或其他活動(dòng)的房屋或場(chǎng)所。如住宅、醫(yī)院、學(xué)校、辦公樓、工廠等。構(gòu)筑物：是人們不在其中生產(chǎn)、生活的建筑，如城墻、橋梁、水塔、煙囪、堤壩等?！斗课萁ㄖW(xué)》這門課程就是要研究建筑物的平面及空間設(shè)計(jì)和建筑物的構(gòu)造問題。萬里長(zhǎng)城金門大橋埃菲爾鐵塔建筑的三要素構(gòu)成建筑的三要素：建筑功能、建筑技術(shù)、建筑形象。建筑功能：體現(xiàn)了建筑物的目的性。是指建筑物在物質(zhì)和精神方面必須滿足的使用要求。如：影劇院良好的視聽環(huán)境、火車站流暢的人流線路。建筑應(yīng)具有良好的朝向、保溫、隔熱等。建筑技術(shù)：建造房屋的手段，包括建筑材料與制品技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)、施工技術(shù)、設(shè)備技術(shù)等。建筑形象：建筑內(nèi)外空間組合、建筑體型、建筑材料的質(zhì)感與色彩光影變化、立面構(gòu)圖、細(xì)部與重點(diǎn)裝飾處理的的綜合表現(xiàn)。（建筑美與環(huán)境美結(jié)合）二、建筑的基本要素二、建筑的基本要素三要素的關(guān)系

三者是辨證統(tǒng)一的關(guān)系，不可分割并互相制約，但又有主次之分。建筑功能起主導(dǎo)作用。1.1建筑的產(chǎn)生與發(fā)展1、建筑的起源

建筑物最初是人類為了遮蔽風(fēng)雨和防備野獸的侵襲而產(chǎn)生的。建筑的發(fā)展大體上分為穴居和巢居兩大體系。穴居——尋找遮雨避寒的住所

巢居——架構(gòu)遠(yuǎn)離暑潮的樂園原始社會(huì)晚期，豎穴上覆蓋草頂?shù)难ň?茅舍)成為這一區(qū)域氏族部落廣泛采用的一種居住方式。

巢居在適應(yīng)南方氣候環(huán)境特點(diǎn)上有顯而易見的優(yōu)勢(shì)：遠(yuǎn)離濕地，遠(yuǎn)離蟲蛇野獸侵襲，有利于通風(fēng)散熱，便于就地取材就地建造等。

在原始社會(huì)，建筑的發(fā)展是極其緩慢的，在漫長(zhǎng)的歲月里，我們的祖先從艱難地建造穴居和巢居開始，逐步掌握了營(yíng)建地面建筑的技術(shù)，創(chuàng)造了原始的木架建筑，滿足了最基本的居住和公共活動(dòng)的要求。木骨泥墻建筑初期時(shí)代的建筑——土、石建筑簡(jiǎn)單建筑早期的建筑

——真正的房屋近代的建筑——大懸挑近代建筑——大跨度建筑建筑發(fā)展歷程簡(jiǎn)表現(xiàn)代建筑—高層建筑發(fā)展?fàn)顩r美國(guó)芝加哥家庭保險(xiǎn)公司大樓

10層、55m高第一座高層建筑，是1885年在美國(guó)芝加哥興建的“家庭保險(xiǎn)公司大樓”（HomeLifeInsuranceCompanyBuilding）。這座大樓首次采用了鋼框架結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)體系、材料應(yīng)用等方面開創(chuàng)了歷史新紀(jì)元。帝國(guó)大廈

1931年，紐約的帝國(guó)大廈建成，大廈102層，高381米，它的建成是世界建筑史上頗為引人注目的大事。在建成后的40年間，帝國(guó)大廈一直雄踞世界最高建筑的紀(jì)錄，成為摩天樓的象征。

1972年,1973年，紐約世界貿(mào)易中心雙塔建成,110層,高417米,415米(2001年9月11日坍塌)2001年9月11日恐怖分子劫持美洲航空公司客機(jī)撞擊高１１０層的世界貿(mào)易中心大樓,世貿(mào)中心兩座大樓相繼坍塌

世貿(mào)中心新主樓“自由之塔”的效果示意圖西爾斯大廈

1974年，芝加哥西爾斯大廈建成，這座110層，高443米的建筑。世界最高建筑的紀(jì)錄不斷被刷新。1996年，吉隆坡佩重納斯大廈（雙塔）建成，95層，高452米。這兩幢大廈是世界上目前最高的建筑，它們的建成說明一個(gè)很令人感慨的事實(shí)：超高層建筑的建造重心已經(jīng)從美國(guó)轉(zhuǎn)移到亞洲。[臺(tái)北]臺(tái)北101大廈508米韓國(guó)建580米高的世界最高建筑

韓國(guó)外國(guó)企業(yè)協(xié)會(huì)03年5月２８日宣布，該協(xié)會(huì)將與漢城市合作，在漢城上巖洞建設(shè)一座名為“國(guó)際商務(wù)中心（ＩＢＣ）”的大廈。于2008年建成。金茂大廈

1998年，上海金茂大廈建成88層421米上海環(huán)球金融中心大廈

2008年建成

上海環(huán)球金融中心大廈總高度492米，地上有101層，地下3層，毗鄰金茂大廈。

阿拉伯塔酒店，又稱迪拜帆船酒店。全世界最豪華的酒店當(dāng)數(shù)阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)境內(nèi)迪拜的帆船（BurjAl-Arab）酒店，它是世界上第一家的7星級(jí)酒店。位于中東地區(qū)阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)迪拜酋長(zhǎng)國(guó)的迪拜市。大跨度建筑發(fā)展大跨度建筑-------橫向跨越30米以上空間的各類結(jié)構(gòu)形式的建筑。大跨度結(jié)構(gòu)多用于民用建筑中的影劇院、體育館、展覽館、大會(huì)堂、航空港候機(jī)大廳及其他大型公共建筑，工業(yè)建筑中的大跨度廠房、飛機(jī)裝配車間和大型倉(cāng)庫(kù)等。結(jié)構(gòu)類型----

有折板結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、篷帳張力結(jié)構(gòu)等。

大跨度建筑結(jié)構(gòu)類型鳥巢——北京2008年奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)

由瑞士赫爾佐格和德梅隆設(shè)計(jì)事務(wù)設(shè)計(jì).工程總占地面積21公頃，建筑面積258,000M2。場(chǎng)內(nèi)觀眾坐席約為91000個(gè)，其中臨時(shí)坐席約11000個(gè)。

南北長(zhǎng)333米、東西寬294米，高69米。鳥巢——主體鋼結(jié)構(gòu)形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量為4.2萬噸，混凝土看臺(tái)分為上、中、下三層，看臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

1.2建筑的構(gòu)成要素1.2.1民用建筑的分類1.2.1.1建筑的分類建筑物按照使用功能分為：生產(chǎn)性建筑非生產(chǎn)性建筑：即民用建筑工業(yè)建筑如生產(chǎn)車間等農(nóng)業(yè)建筑溫室、養(yǎng)殖場(chǎng)1.2.1.2民用建筑的分類1）按照民用建筑使用功能分類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。⑴大量性建筑：量大面廣，與人們生活密切相關(guān)的那些建筑。如一般居住建筑、中小學(xué)校、小型商店、診所、食堂等。本課程以此類建筑為主要內(nèi)容。⑵大型性建筑：是指規(guī)模宏大的建筑。這類建筑一般是單獨(dú)設(shè)計(jì)的。它們的功能要求高、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造復(fù)雜、設(shè)備考究、外觀突出個(gè)性、單方造價(jià)高、用料以鋼材、料石、混凝土及高檔裝飾材料為主。如大型體育館、大型劇院。2）按建筑規(guī)模和數(shù)量分類居住建筑按層數(shù)分類低層住宅：1～3層多層住宅：4～6層中高層住宅：7～9層

10層及10層以上為高層住宅，以及建筑高度超過24米的其它民用建筑物。公共建筑按高度分類普通建筑：建筑高度不大于24m的公共建筑和建筑高度大于24m的單層公共建筑。高層建筑：建筑高度超過24m的公共建筑。超高層建筑：建筑高度大于100m的民用建筑為超高層建筑。3）按民用建筑的層數(shù)分類建筑物的耐火等級(jí)是衡量建筑物耐火程度的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》將普通建筑的耐火等級(jí)劃分為四級(jí)。一級(jí)耐火性能最好，四級(jí)最差。建筑物的耐火等級(jí)由房屋構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能確定的。耐火極限：指建筑構(gòu)件按時(shí)間—溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火試驗(yàn)，從受到火的作用時(shí)起，到失去支持能力或完整性破壞，或失去隔火作用時(shí)止的這段時(shí)間，用小時(shí)（h）表示。4）按民用建筑的耐火等級(jí)分類構(gòu)件的燃燒性能分為三類：不燃燒體：用不燃燒材料做成的建筑構(gòu)件，如天然石材、人工石材、金屬材料等。難燃燒體：用難燃燒得材料做成得建筑構(gòu)件，或用燃燒材料做成而用不燃燒材料做保護(hù)層的建筑構(gòu)件，如瀝青混凝土構(gòu)件、木板條抹灰的構(gòu)件等。燃燒體：用燃燒的材料做成的建筑構(gòu)件，如木材等。

一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)承重墻和樓梯間的墻非燃燒體3.00非燃燒體2.50非燃燒體2.50不燃燒體0.50支承多層的柱非燃燒體3.00非燃燒體2.50非燃燒體2.50不燃燒體0.50支承單層的柱非燃燒體2.50非燃燒體2.00非燃燒體2.00燃燒體梁非燃燒體2.00非燃燒體1.50非燃燒體1.50難燃燒體0.50樓板非燃燒體1.50非燃燒體1.00非燃燒體0.50難燃燒體0.25吊頂（包括吊頂擱柵）非燃燒體0.25非燃燒體0.25難燃燒體0.15燃燒體屋頂?shù)某兄貥?gòu)件非燃燒體1.50非燃燒體0.50燃燒體燃燒體疏散樓梯非燃燒體1.50非燃燒體1.00非燃燒體1.00燃燒體框架填充墻非燃燒體1.00非燃燒體0.50非燃燒體0.50難燃燒體0.25隔墻非燃燒體1.00非燃燒體0.50非燃燒體0.50難燃燒體0.25防火墻非燃燒體4.00非燃燒體4.00非燃燒體4.00非燃燒體4.00建筑構(gòu)件的耐火等級(jí)5）按建筑的設(shè)計(jì)使用年限分類以主體結(jié)構(gòu)確定的建筑耐久年限分為四級(jí)：

一級(jí)建筑：耐久年限為100年以上，適用于重要的建筑和高層建筑。

二級(jí)建筑：耐久年限為50～100年，適用于一般性建筑。

三級(jí)建筑：耐久年限為25～50年，適用于次要的建筑。

四級(jí)建筑：耐久年限為15年以下，適用于臨時(shí)性建筑。

1.2.2建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)基本模數(shù)：數(shù)值規(guī)定為100mm，符號(hào)為M，即1M=100mm導(dǎo)出模數(shù)：

擴(kuò)大導(dǎo)出模數(shù)的基數(shù)為：3M、6M、12M、15M、30M、60M分模數(shù)的基數(shù)為：1/10M，1/5M，1/2M模數(shù)數(shù)列：是以基本模數(shù)、擴(kuò)大模數(shù)、分模數(shù)為基礎(chǔ)擴(kuò)展成得一系列尺寸。表1-3（1）水平基本模數(shù)數(shù)列：主要用于門窗洞口和構(gòu)配件斷面尺寸。

（2）豎向基本模數(shù)數(shù)列：主要用于建筑物的層高、門窗洞口、構(gòu)配件等尺寸。

（3）水平擴(kuò)大模數(shù)數(shù)列：主要用于建筑物的開間或柱距、進(jìn)深或跨度、構(gòu)配件尺寸和門窗洞口尺寸。

（4）豎向擴(kuò)大模數(shù)數(shù)列：主要用于建筑物的高度、層高、門窗洞口尺寸。

（5）分模數(shù)數(shù)列：主要用于縫隙、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)、構(gòu)配件斷面尺寸。

模數(shù)數(shù)列的適用范圍1.3建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序1.3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容

建筑工程設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)一個(gè)建筑物或建筑群所要做的全部工作，包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)等三個(gè)方面的內(nèi)容。1.3.1.1建筑設(shè)計(jì)（1）建筑空間環(huán)境的組合設(shè)計(jì)

通過建筑空間的規(guī)定、塑造和組合，綜合解決建筑物的功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和美觀等問題。主要通過建筑總平面設(shè)計(jì)、建筑平面設(shè)計(jì)、建筑剖面設(shè)計(jì)、建筑體型與立面設(shè)計(jì)來完成。1.3.1.1建筑設(shè)計(jì)（2）建筑空間環(huán)境的構(gòu)造設(shè)計(jì)

主要是確定建筑物各構(gòu)造組成部分的材料及構(gòu)造方式。包括對(duì)基礎(chǔ)、墻體、樓地層、樓梯、屋頂、門窗等構(gòu)配件進(jìn)行詳細(xì)的構(gòu)造設(shè)計(jì)，也是建筑空間環(huán)境組合設(shè)計(jì)的繼續(xù)和深入。建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，一般是由建筑師來完成。1.3.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)選擇切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算及構(gòu)件設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)造設(shè)計(jì)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(jì)設(shè)備設(shè)計(jì)主要包括給水排水、電氣照明、采暖通風(fēng)、動(dòng)力等方面的設(shè)計(jì)，由設(shè)備工程師配合建筑設(shè)計(jì)來完成。1.3.2建筑設(shè)計(jì)的程序1.3.2.1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

落實(shí)設(shè)計(jì)任務(wù)書熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書調(diào)查研究收集必要的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)了解當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣1.3.2.2設(shè)計(jì)階段的劃分建筑設(shè)計(jì)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(jì)階段。一般分兩階段設(shè)計(jì)或三階段設(shè)計(jì)。兩階段設(shè)計(jì)是指初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，一般的工程多采用兩階段設(shè)計(jì)。對(duì)于大型民用建筑工程或技術(shù)復(fù)雜的項(xiàng)目，采用三階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。1、初步設(shè)計(jì)階段：⑴建筑總平面；⑵各層平面及主要剖面、立面；⑶說明書：設(shè)計(jì)方案的主要意圖及優(yōu)缺點(diǎn)，主要結(jié)構(gòu)方案及構(gòu)造特點(diǎn)，建筑材料及裝修標(biāo)準(zhǔn)，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。⑷工程概算書：建筑物投資估算，主要材料用量及單位消耗量。⑸根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的需要，可能輔以鳥瞰圖、透視圖或建筑模型。2、技術(shù)設(shè)計(jì)階段技術(shù)設(shè)計(jì)是三階段設(shè)計(jì)的中間階段，它的主要任務(wù)是在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步確定房屋各工種之間的技術(shù)問題。技術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為各工種相互提供資料、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)。經(jīng)批準(zhǔn)后的技術(shù)圖紙和說明書即為編制施工圖、主要材料設(shè)備定貨以及基建撥款的依據(jù)文件。各個(gè)設(shè)計(jì)階段的工作見下：3.施工圖設(shè)計(jì)階段⑴建筑總平面：⑵各層建筑平面、各個(gè)立面及必要的剖面：⑶建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)詳圖：⑷各工種相應(yīng)配套的施工圖紙：⑸建筑、結(jié)構(gòu)及設(shè)備等的說明書。⑹結(jié)構(gòu)及設(shè)備設(shè)計(jì)的計(jì)算書。⑺工程預(yù)算書。1.4建筑設(shè)計(jì)的要求和依據(jù)1.4.1建筑設(shè)計(jì)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(jì)效果

4、考慮建筑美觀要求

5、符合總體規(guī)劃要求1.4.2建筑設(shè)計(jì)的依據(jù)1.4.1.1使用功能（1）人體尺度和人體活動(dòng)所需要的空間尺度如圖1-91-