第5章 土建设计概论,5.1 土建设计概述 5.2 民用建筑设计 5.3 工业建筑设计,5.1 土建设计概述,建筑功能:基本功能和使用功能 物质技术条件:物质基础和技术手段 地基环境:气候条件和地质土壤条件 经济条件 城市规划 风俗、文化与审美,影响建筑设计的主要因素,基本建设程序、房屋设计阶段和施工过程,提出拟建设项目建议书 编制可行性研究报告 进行项目评估认证 编制设计文件 施工前准备工作 组织施工 竣工验收 交付使有用,基本建设程序,基本建设程序、房屋设计阶段和施工过程,初步设计内容,总平面图 建筑平面图、立面图、剖面图及简要说明 结构系统的说明 采暖通风、给排水、电气照明、煤气供应等系统的说明 主要材料用量 各项技术经济指标 总概算,基本建设程序、房屋设计阶段和施工过程,施工过程,准备阶段:“三通一平”即通路、通水、通电和平整施工场地 主体工程阶段:从开挖基槽到砌筑基础、回填土、逐层砌筑墙与柱、吊装铺设楼板、楼梯,直至吊装屋面板封顶为止 装修阶段包括屋面防水、室内外墙抹灰、做地面、安装门窗,以及油漆粉刷等工程 水、暖、电等管线的安装与埋设工程是在整个施工过程中穿插进行。
5.2 民用建筑设计,平面设计,建筑平面的组成(1) 使用部分※ 主要房间——指在建筑平面整体构成中占主导地位, 使用时间长的主要活动空间※ 辅助房间——指在建筑平面整体构成中围绕主要房间设置,是实现建筑功能不可缺少的附属用房2) 交通联系部分 ——指在建筑平面构成中各个房间之间、楼层之间、室内外之间的联系、通行部分平面设计,房间的大小和形状,房间面积:主要房间的面积由三部分组成,即家具、设备占用面积,人的使用、活动面积,室内交通面积平面设计,房间的大小和形状,平面设计,房间的大小和形状,平面形状: 用途单一的大量性房间,其平面形状常用矩形长宽比以1.2:1~1.5:1为宜 特定功能的房间,因有其特定的环境、视听要求及结构、造型的影响,平面形状有圆形、扇形、多边形、不规则形等多种类型平面设计,门窗大小、位置和开启方向,门尺寸的确定: 除一些高大建筑物或有特殊高大设备出入的门开得高一些外,门的高度一般比2m高一些或等于2m就够用了 房间最小的门宽度不应小于600mm卧室的门应考虑一人携带物品通行,卧室常取900mm,厨房可取750mm~ 850mm住宅入户门考虑家具尺寸增大的趋势,常取1000mm,普通教室、办公室等的门应考虑一人正在通行,另一人侧身通行,常采用1000mm。
当房间面积较大,活动人数较多时,通常采用双扇门(1200 ~1800mm)或四扇门(2400~3600mm),平面设计,门窗大小、位置和开启方向,门位置的确定: 门窗位置应尽量使墙面完整,便于家具设备布置和合理组织人行通 道 套间式的房间,应尽量使两个门位置比较靠近,以缩短交通路线 公司场所的门首先要考虑防火规范的要求平面设计,门窗大小、位置和开启方向,门开启方式的确定: 平开门尽量采用内开,可防止门开启时影响室外的人行交通 如果面积超过60m2,且容纳人数超过50人的公共建筑,如影剧院、体育馆等,为确保安全疏散,门必须向外开 用于安全疏散的平开门应向疏散方向开启,开启后门扇不影响疏散平面设计,门窗大小、位置和开启方向,窗面积的确定: 从热工节能角度,《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-93)中规定了各个方向外墙上所允许的开窗面积比例 从视觉角度,国家政府规定了房间最小窗地比平面设计,门窗大小、位置和开启方向,窗位置的确定: 门窗位置应尽量使气流通过活动区,加大通风范围,并应尽量使室内形成穿堂风 同时考虑建筑的立面造型平面设计,门窗大小、位置和开启方向,窗的开启方式: 窗的开启方式有平开式、推拉式、固定式、旋转式、立转式等。
平开式窗最为常见,为避免窗扇开启时占用室内空间,大多数的窗常采用外开方式为安全,也可设计为内开双层窗可做成内外开式或内大外小的双内开方式 推拉窗稳定性好、开启后不占空间但通风效果比平开式差平面设计,辅助部分的平面设计,卫生间的设计: 专用卫生间:使用人数少,面积小,一般附设在主要房间周围设计原则同主要使用部分的平面设计 公用卫生间设计:在满足设备及使用功能的前提下,应力求经济,节约面积;应有自然采光和通风;位置在整个建筑平面中应布置均匀,上下对齐,既要隐蔽又要便于寻找视线干扰,设置前室平面设计,辅助部分的平面设计,厨房的设计: 厨房设施:灶台、案板、水池、储存设施及排油烟装置 厨房中家具、设施的布置:单排、双排、L形、U形 设计规范:《住宅设计规范》(GB 50096-2003修订版),平面设计,交通部分的平面设计,走道的平面设计: 宽度要求:为了满足人的行走和紧急情况下的疏散要求,我国《建筑设计防火规范》规定学校、商店、办公楼等建筑低层的疏散走道、楼梯、外门的各自总宽度不应低于下表所示指标平面设计,交通部分的平面设计,走道的平面设计: 宽度要求:一般民用建筑常用走道宽度如下: 教学楼:内廊 2. 10~3. 00m、 外廊 1.8~2.1 m 门诊部:内廊 2. 40~3.00m、 外廊 3.00 m(兼侯诊) 办公楼:内廊 2. 10~2.40m、 外廊 1.50~1.80 m 旅 馆:内廊 1. 50~2.10m、 外廊 1.50~1.80 m作为局部联系或住宅内部走道宽度不应小于0. 90m。
平面设计,交通部分的平面设计,走道的平面设计: 长度要求:走道的长度应根据建筑性质、耐火等级及防火规范来确定按照《建筑设计防火规范》的要求,最远房间出入口到楼梯间安全出入口的距离必须控制在一定的施围内,见下表平面设计,交通部分的平面设计,楼梯的平面设计: 楼梯的宽度主要根据使用性质、使用人数和防火规范来确定一般供单人通行的楼梯宽度应不小于900mm,双人通行为1100~1400mm,三人通行为1650~2100mm,一般民用建筑楼梯的最小净宽应满足两股人流疏散要求,但住宅户内楼梯可减小到900mm平台的宽度不小于梯段宽度 楼梯的数量应根据使用人数及防火规范要求来确定,必须满足关于走道内房间门至楼梯间的最大距离的限制[见教材表5.7]平面设计,交通部分的平面设计,电梯的平面设计: 电梯设计时应注意以下几点: 在设置电梯的同时,必须配置辅助楼梯,供电梯发生故障时使用 当住宅建筑8层以上,公共建筑24m以上时,电梯就成为主要的垂直交通工具建筑物内每个服务区,乘客电梯台数不宜少于2台单侧排列的电梯不应超过4台,双侧排列的电梯不应超过8台 每层电梯的出入口前,应留有等候的空间,以免进出人流形成拥挤阻塞现象。
平面设计,平面组合设计,建筑平面组合设计的任务——就是将建筑平面中的各组成元素依据它们之间的功能关系,遵循合理的工程技术逻辑,结合周围的环境特征,组织成为一个良好的建筑整体 在建筑平面组合中,应根据建筑功能的要求和业主的要求,合理安排平面中各组成部分的位置,同时必须明确以下三点:※ 功能分区要合理;※ 主次部分要分明;※ 各功能分区之间的分隔、联系、先后顺序关系要明确剖面设计,剖面设计的任务是确定房屋在垂直方向上的形状、尺度,以及各构件在高度方向上的位置,形状和尺度的竖向设计房间的高度,房间的净高和层高 房间的净高是指楼地面到结构层(梁、板)底面或顶棚下表面之间的距离 层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离,剖面设计,影响房间高度的因素,房间的使用性质 房间净高应不低于2.20m 卧室使用人数少、面积不大,层高不宜高于2.8m; 使用人数多,面积较大,层高一般取3. 60m; 使用人数越多,面积越大,层高和净高越高 气候条件 适当增加层高,有助于解决降温或通风问题 房屋结构形式 有吊顶和梁板的房间,层间应以满足净高为前提剖面设计,房间的采光通风与窗台高度,房间采光与进深关系,剖面设计,房间的采光通风与窗台高度,窗台高度的一般布置 一般民用建筑中生活、学习或工作用房,窗台的高度常采用900mm左右,这样的尺寸和桌子的高度(约800mm)配合关系比较恰当; 幼儿园建筑结合儿童尺度,活动室的窗台高度常采用700mm左右; 对疗养院建筑和风景区的一些建筑物,由于要求室内阳光充足或便于观赏室外景色,常降低窗台高度或做落地窗; 一些展览建筑,由于室内利用墙面布置展品,常将窗台提高到1800mm以上; 浴室、厕所走廊两侧的窗台高度可以高些,以利于遮挡人们的视线。
剖面设计,地面、顶棚、室内外地面高差,地面和顶棚的一般布置 地面和顶棚一般为水平平面,但某些大型公共建筑,由于受视线和音响功能要求,其地面和顶棚都不做成水平的剖面设计,地面、顶棚、室内外地面高差,室内外地面高差 为了防止室外雨水流入室内,防止建筑物因沉降而使室内地面标高过低,为了满足建筑使用及增强建筑美观要求,室内外地面应有一定高差 室内外地面高差要适当,高差过小难于保证基本要求,高差过大又会增加建筑高度和土方工程量 室内底层地面标高一般比室外地坪标高要大于150mm ,常取 450mm 剖面设计,楼梯的高度,楼梯平台下皮距地面的高度不应小于2m 楼梯踏步的中心至上部梯段下皮距离至少2.2m剖面设计,建筑设计与结构选型的关系,建筑物空间不大,纵横向支承构件的间距较小,七层以下的大量性民用建筑,多采用砖混结构; 钢筋混凝土框架结构,不宜超过十五层; 钢框架不宜超过三十层 超高层采用框架剪力墙结构及筒体结构剖面设计,建筑设计与结构选型的关系,框架结构体系 由梁柱组成框架来承受垂直和水平荷载的受力体系 平面布置灵活、可形成较大的空间 抵抗水平荷载的能力差,抗震性能差剖面设计,剖面设计,建筑设计与结构选型的关系,剪力墙结构体系 将房屋的内、外墙都做成实体的钢筋混凝土结构,墙体承受全部水平和竖向荷载。
刚度大,整体性能好,抗震性能好 由于墙的间距密,建筑平面空间小,使用受到限制,难满足布置大空间的使用要求剖面设计,建筑设计与结构造型的关系,框架-剪力墙结构体系 结合框架结构建筑布置灵活和剪力墙结构侧向刚度大的优点而形成的一种结构体; 在框架结构中设置适量的剪力墙; 结合了两个体系各自的优点剖面设计,建筑设计与结构造型的关系,筒体结构体系 由单个或多个筒体所组成的空间结构体系 一般由剪力墙构成空间薄壁筒体成为竖向悬臂箱形梁或由加密柱形成的框架筒 有一筒体结构、筒中筒结构、多重筒结构剖面设计,建筑设计与结构造型的关系,屋顶结构选型 跨度不大的房间,采用钢筋混凝土梁板或木屋架结构 跨度稍大时,可选择钢屋架和钢筋混凝土屋架; 跨度更大时,可选择悬索结构、空间网架壳体、折板结构等立面设计,比例与尺寸,比例是指长宽高三个方向之间的大小关系,建筑物从整体到各体部及细部之间都存在着比例关系如整个建筑的长宽高之比;各房间长宽高之比;立面中的门窗与墙面之比;门窗本身的高宽比等等 在建筑设计中,要注意把握建筑物及其各部分的相对尺寸关系,比如大小、长短、宽窄、高低、粗细、厚薄、深浅、多少等,只有这样才能给人以美感。
立面设计,虚实与凹凸,虚:建筑立面中的窗、空廊、凹进部分及实体中的透空部分 实:结构支撑所不可缺少的构件,如墙、垛、柱、栏板等线条处理,对建筑立面中檐口、窗台、勒脚、窗间墙等组成的各种各样线条进行合理设计立面设计,色彩与质感,建筑立面的色彩运用要符合建筑性格,环境气氛及文化背景 通过建筑材料质感来加强和丰富建筑的表现力重点与细部处理,重点处理的部分通常选在选筑物的出入口、转角、檐口等处 细部处理主要指窗台、勒脚、阳台、栏杆、雨篷等立面设计,立面设计,5.2 工业建筑设计,概述,工业建筑:是各类工业厂房和构筑物的总称工业厂房:是指哪些用来进行生产的建筑物构筑物:是指哪些与生产相配套的辅助设施如:烟囱,水塔,冷却塔,水池等 工业建筑特点厂房应满足生产工艺的要求 厂房内部有较大的面积和空间 厂房的结构、构造复杂,技术要求高。