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1、建 筑 设 计,山东建筑大学 张建华 主编,复习：,一、建筑空间与建筑功能： 1.功能决定空间的“量” 2.功能决定空间的“形” 3.功能决定空间的“质”4.功能决定空间的组合形式。 二、建筑空间与建筑艺术 ： 建筑不仅被赋予实用的属性，还应被赋予审美的属性 形式美的法则、黄金分割比 思考：建筑的三要素？,建筑空间与建筑技术,一、建筑空间与建筑结构的关系 二、结构空间形式与种类 三、建筑空间与结构的有机结合,一、建筑空间与建筑结构的关系,要想达到“坚固、适用、美观”的目的就必须依靠一定的技术手段。建筑的空间结构就是诸多技术手段的主体。例（教学楼、体育馆、逸夫楼）,三者由于形成的根据不同，各自受
2、到的条件制约和所遵循的法则也不同，但在建筑中它们是合而为一的。我们从事建筑设计就是要将三者统一为一个整体。,我们通常将符合功能要求的空间称之为适用空间，将符合审美要求的空间称之为视觉空间，将符合材料性能和力学规律的空间称之为结构空间。,建筑结构为建筑方案的可行性提供了先决条件，它保证了建筑的耐久性与安全性。,结构作为实现建筑功能和审美要求的技术手段，要受到功能和审美要求的制约。相反对建筑空间形式具有很强的反作用。恰当地运用合理的结构形式往往会对空间的功能和美观起到很大的促进作用。 分析讨论：教学楼阶梯教室与普通教室结构形式的不同？为什么不同？,二、结构空间形式与种类,建筑结构体系不仅对空间的围
3、合、分隔及限定起着决定的作用，而且直接关系到空间的量、形、质等三方面的因素。下面我们将分类讨论不同类型的结构形式所对应的空间特点。 现代建筑的结构体系可分为平面结构体系和空间结构体系两大类。,（一）平面结构体系 1承重墙（柱）结构 承重墙指支撑着上部楼层重量的墙体，打掉会破坏整个建筑结构；承重墙是经过科学计算的，如果在承重墙上打孔装修，就会影响地基的稳定性。 特点：墙体本身是围护结构同时又是承重结构。墙体上开洞大小受到限制。,适用范围：由于这种结构体系无法自由灵活地分隔空间，不能适应较复杂的功能，一般用于功能较为单一固定房间组成相对简单的建筑，如住宅、宿舍等。,框架结构是由梁和柱形成受力结构骨
4、架的结构体系。,2.框架结构,框架结构,特点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。,分类：按所用材料分为钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等,古希腊建筑遗址,随着高层建筑特别是超高层建筑的发展，单独的框架结构已无法满足刚度和稳定性的要求，于是在此基础上出现了剪力墙结构和筒体结构。有些超高层建筑甚至把外墙也
5、设计成筒，形成筒中筒结构。（图）,3桁架结构 桁架是人们为得到较大的跨度而创造的一种结构形式， 桁架由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构 。,桁架结构,特点：把整体受弯转化为局部构件受压或受拉，从而有效地发挥材料的受力性能，增加了结构的跨度。节约材料，减轻结构重量。,适用范围：适用跨度4060m，更大的跨度由于耗钢量过大而不经济。多用于厂房、仓库。,4拱形结构 受力特点：是在竖向荷载的作用下产生向外的水平推力。材料主要受轴向的压力而基本不承受弯矩，因此可以跨越相当大的空间。同时利用不同的拱形单元可以组合成较为丰富的建筑空间。 拱形结构包括拱券、筒形拱、交叉拱和穹隆,适用范围：适合于
6、大跨度公共建筑，如体育馆、大礼堂、交通建筑等。,拱券,1.无梁无檩，空间开阔，跨越能力大，跨度6-32米任意选择。 2.低造价，投资少，经济实惠。 3.设计施工周期短。 4.彩色镀锌钢板，机械锁边连接，自然防水，无渗漏。 5.外形美观、坚固耐用、无需维护。 6.自重轻，整体构造科学合理，抗风抗震性能优越。,用专门的成型机组将彩涂板压制成具有折皱波纹的弧形钢槽板，经锁缝连接并安装就位而形成的屋盖结构 。,交叉拱,穹窿：意大利圣彼得教堂,5刚架结构 刚架结构是由水平或带坡度的横梁与柱由刚性节点连接而成的拱体或门式结构。,特点：刚架结构根据受力弯矩的分布情况而具有与之相应的外形。弯矩大的部位截面大，
7、弯矩小的部位截面小，这样就充分发挥了材料的潜力，因此刚架可以跨越较大的空间。 适用范围：刚架适合矩形平面，常用于厂房或单层、多层中型体育建筑，如体操馆、羽毛球馆等。（图）,平面结构体系： 1.承重墙结构体系：开间受限制，功能单一。 2.框架结构体系：可自由灵活分割空间，应用较广。 3.桁架结构：大跨度、适合做屋顶结构。 4.拱形结构：大跨度、现多用钢或钢筋混凝土拱。 5.刚架结构：适合于矩形平面，常用于厂房，单、多层中型体育建筑。,小结,（二）空间结构体系 1网架结构 网架结构是由杆件系统组成的新型大跨度空间结构，它具有刚性大、变形小、应力分布较均匀、结构自重轻、节省材料、平面适应性强等特点。
8、网架结构可分为单层平面网架、单层曲面网架、双层平板网架、双层曲面网架等多种形式。,平板网架,双层曲面网架,2悬索结构 悬索结构是利用张拉的钢索来承受荷载的一种柔性结构，具有跨度大，自重轻、节省材料、平面等特点。同时，悬索结构可以覆盖多种多样的建筑平面，除矩形还有圆形、椭圆形、菱形乃至不规则平面，使用灵活性大，范围广。,3折板结构 折板结构是由许多薄平板以一定的角度相互整体连接而成的空间结构体系。折板结构既是板又是梁的空间结构，受弯能力、刚度稳定性均比较好，采用折板结构的建筑，其造型鲜明清晰，几何形体规律严整，尤其折板的阴影随日光移动，变化微妙，气氛独特。跨度不宜超过30米，适宜于长条形平面的屋
9、盖，两端应有通长的墙或圈梁作为折板的支点 。 适用范围：可用作车间、仓库、车站、商店、学校、住宅、亭廊、体育场看台等工业与民用建筑的屋盖,两端应有通长的墙或圈梁作为折板的支点,4壳体结构 壳体结构是从自然界中鸟类的卵、贝壳、果壳中受到启发而创造出的一种 空间薄壁结构。其特点是力学性能优越，刚度大，自重轻、用料结省，而且曲线优美，形态多变，可单独使用，也可组合使用，适用于多种形式的平面。（图）,5充气结构 利用尼龙薄膜、人造纤维或金属薄片等材料内部充气来作为建筑的屋面，这种结构称为充分结构。它自重极轻，可达到很大的跨度，安装、充分拆卸、运输均较方便。,6张拉膜结构 结构形式也称帐篷式结构，由撑杆
10、、拉索和薄膜面层三部分组成，通过张拉，使薄膜面层呈反向的双曲面形式，从而达到空间稳定性。这种结构形式造型独特，安装方便，可用于某些非永久性建筑的屋顶或遮篷。,三、建筑空间与结构的有机结合,前面我们介绍了不同种类的结构形式，尽管各有特点，但却又都具有两个共同的地方，一是本身必须符合力学的规律性；二是必须能够形成或者覆盖某种形式的空间，没有前一点结构形式就失去了科学性；没有后一点结构形式就失去了使用价值。,任何一个优秀的建筑作品，都必须是既符合于结构的力学规律性，又能适应功能要求，同时还应能体现形式美的基本原则。只有把这三方面有机结合起来，才能通过美的外形来反映事物内在的和谐统一性。 我们前面提到
11、，建筑设计的任务就是将适用空间、视觉空间和结构空间最大限度地合为一体，其实质就是要做到建筑空间与结构的有机结合。,（一）结构空间与适用空间相结合 1.合理的结构造型 要实现所需的建筑空间，必须有结构体系作保障，虽然说建造某个建筑空间可以有多种结构形式供选择，但究竟哪种结构形式所提供的空间形式最切合使用，空间利用率最高，工程造价相对合理，这才是最佳的结构造型。这就需要对各种建筑使用空间的形状、大小、以及空间的组成关系等加以认真分析，并结合各种结构形式的空间特征进行合理的结构造型。,2.综合使用多种结构形式 现代建筑的功能日趋复杂，在同一幢建筑中经常会出现不同类型的建筑空间，以满足使用的要求，这些
12、空间大小、形状、跨度、高度往往会有很大差距，如果都采用同一种结构形式，势必会引起其空间的浪费或某个空间不能满足使用要求。 各种结构形式组合在一起，不仅可以满足各自使用功能和空间要求，同时不同结构形式形成的立面造型有机地结合在一起，使得整体建筑形象独特而富于表现力。（图）,（二）结构空间与视觉空间相结合 如前所述，结构空间能够提供人们活动所需要的空间，保证建筑的安全与可靠，而且会对视觉空间产生很大的影响。 形式并非虚空之象，而是实在之物，符合审美要求的视觉空间需要依赖结构空间的存在而得以实现，因此在建筑设计中结构空间不仅要将结构空间与适用空间相结合，还要把结构空间与视觉空间有机结合在一起。,在设
13、计实践中常用的手法： 1.灵活分隔 框架结构最大的特点就是作为围护和分隔作用的墙体可以与承重体系的梁柱分离，不再受其严格的制约，因此设计中根据具体要求变化墙体位置，同时与柱网保持一定的关系，这样可以创造出多种空间效果。 在柱网中局部采用曲线或异形隔墙（隔断）也是丰富空间效果十分行之有效的手法。曲线隔墙不仅使空间产生一定的动感，而且该隔墙分隔成的两个空间风格迥异，一面是凸向外部的空间界面，一面是凹向内部的空间界面，给人以不同的空间感受。（图）,2.轴网旋转 这也是框架结构的建筑中较为常见的设计手法，将整体或局部柱网旋转一个特定的角度，形成一些扭转的非90直角的内部空间，从而打破千篇一律的矩形空间
14、的单调感。 这种方法已由墙体发展到家具的组合，许多大空间的公共建筑如开敞式办公、大型商场、营业厅都采用这种方式布置办公家具或柜台，从而灵活划分了各种空间。（图）,3.融通空间 框架结构作为梁、柱承重体系，不但隔墙可以灵活布置，局部的外墙甚至楼板也都“可有可无”，极大地增强了现代建筑的开放性，为建筑的内部空间之间、内部与室外自然环境之间的相互渗透、相互融合创造了条件。 在规整的柱网体系中因地制宜地开放某些空间界面，是现代建筑中常用的空间处理手法，不仅增加了空间的变化，而且使建筑外观产生强烈的虚实对比，丰富了立面效果。（图）,本 章 结 束,谢 谢！,有关图片与实例展示 （可建立链接）,感觉意义上
15、的空间,建筑的空间,室内空间的功能属性,办公建筑,体育建筑,商业建筑,哥特式教堂室内空间,纪念性广场空间,江南园林的自由式空间组织,空间的体量大小与功能,空间的体量大小与功能,空间的形状与功能,空间的形状与功能,以开窗为例，其基本目的是为了采光和通风，当然也有立面的需要，而开窗面积的大小主要取决于功能（采光亮度）的需要。,还有些特殊的空间如博物馆、美术馆的陈列室，由于对采光质量要求特别高，即要求光线均匀又不能产生反光、眩光等现象，则必须考虑采用特殊形式的开窗处理。,某医院平面图,某小型展览馆平面图,北京故宫建筑群,高层建筑的串联组合,集中式空间组合,辐射式空间组合,单元式空间组合,网格式空间组合,轴线对位式空间组合,建筑良好的比例,空间的比例,黄金分割,人体的黄金分割,部分工具的尺度,空间的尺度,对称形式的均衡,非对称形式的均衡,空间的对比,连续的韵律,渐变的韵律,起伏韵律,交错韵律,哥特式教堂飞扶壁结构,承重墙（柱）结构,框架的承重结构,纽约世界贸易中心,桁架结构,拱形结构,刚架结构,网架结构,悬索结构,折板结构,壳体结构,充气结构,张拉膜结构,综合使用多种结构形式,灵活分隔,轴网旋转,融通空间,
