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1、第一章 建筑设计第一节 工程概况一、设计题目： 湖南科技大学综合实验楼二、建筑环境：学校机电学院西边空地上（见总平面图）三、建筑规模与设计要求：（一）、规模（1）、建筑总面积：8000至12000平方米（2）、建筑层数：6层（3）、建筑层高：3.9米，上人屋面，250人阶梯教室六间。（二）、设计要求各部分须人流通畅且互不干扰。（1）主要建筑功能： 实验室：4000m2至6000m2 教室：2000m2左右（250人阶梯教室） 办公室：2000m2左右（2）南立面：办公部分装修应重点处理。（3） 构造合理，技术先进，在满足现行规范及使用基本要求的前提下，力求 新，做出最优设计。（4）耐久等级及耐
2、火等级 耐久等级：二级 耐火等级：一级（6）结构形式本工程采用钢筋混凝土框架结构。工程地质条件见施工组织设计。四、建筑设计总说明该建筑物平面形状呈摇篮型，南北长115米（轴线），东西长25米（轴线），在设计时考虑到主要房间的通风和采光要求和所给地面的长方形，因而将其放在南北朝向，这样就可以使人多量大，且在其中停留时间较长的房间环境较好。设计时着眼于未来，将整栋建筑按按全开架设计，采用内廊式将其三个部分联系起来，但考虑实际情况，可以按半开架管理，将其分成两部分来处理和管理。按同荷载、同层高、同柱网三统一原则，统一层高为3.9m，主要常用书放在阅览室。在建筑物南面正中设一个主门厅引导人流从主门厅分
3、散到两边给功能区，同时在两边都设计了次门厅分散人流量，还在东面端面设计了出口。且附近设有楼梯和电梯各一部，这样就可以使主要区和两端紧凑的联系起来既方便交通又有利益建筑功能的分配，满足其建筑功能要求。本设计首先考虑了满足以上使用功能的需求，给办公、实验、教学的良好条件又为其三者互相配合做了很好的设计，本设计重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置，同时还合理地安排了教师休息、办公、实验、设备、厕所等主要用房和辅助用房，并配置了良好的立面造型，使其既能满足人们的使用要求，又能给人以清新舒畅雅脱庄雅的感觉，实用经济而不过分渲染。同时本综合实验楼还充分考虑了它与周围环境的关系，使本建筑物尽可能地与周围
4、环境很自然地溶为一体，具有良好的室外空间组合和良好的室外环境。在平面设计时，左右两排建筑物的宽度和长度不相同，采用了传统的不完全对称布置，南立面作了很好的立面处理而北面只是满足采光和通风的基础上稍作渲染，这样从前后两个角度都可以时后面建筑物出现在视野中，使建筑物层次分明，给人与回味的余地。在细部上，门为弹簧门，其中书库的门为防火门，窗都为铝合金窗，屋面排水采用内天沟排水，走廊排水通过排水管接到雨水管中统一排水。 本建筑防火材料耐火等级为一级，楼梯的布置符合防火规范要求，在楼梯休息平台及其书库转角处设防火栓，另每层楼放6具干粉或二氧化碳灭火剂。为了满足学校整体规划和学校发展的需要，解决学校实验室
5、、教室和分院办公用房紧张等问题，拟在学校机电学院西边空地上建造一栋综合实验楼，要有利于改善和丰富学校校园景观。本设计首先考虑了满足以上使用功能的需求，给办公、实验、教学的良好条件又为其三者互相配合做了很好的设计，本设计重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置，同时还合理地安排了教师休息、办公、实验、设备、厕所等主要用房和辅助用房，并配置了良好的立面造型，使其既能满足人们的使用要求，又能给人以清新舒畅雅脱庄雅的感觉，实用经济而不过分渲染。同时本综合实验楼还充分考虑了它与周围环境的关系，使本建筑物尽可能地与周围环境很自然地溶为一体，具有良好的室外空间组合和良好的室外环境。五、主要单体设计目的和设计
6、说明（一）、教室考虑到该综合实验楼是以实验为主，所有的教室和办公楼都作为辅助用房，设计了250人的阶梯教室，还设计了辅助用的100人普通教室，阶梯教室设计为八边形，美观、宽敞、明亮，每层面积为265m2，阶梯教室连接，普通教师旁边有教师休息室和厕所等，方便使用，交通流畅，每间普通教室的面积为86m2，总共有10间，每层楼分布两间，教学区与办公实验分离互不干扰，办公与实验紧密结合，教室总面积2430m2，其中阶梯教室1572m2，普通教室858m2。 （二）、实验楼实验楼为整栋综合实验楼的主要核心部分，设计中重点考虑了实验楼的使用功能要求，最大限度的打造宽敞明快的实验环境，设计时都基本上把办公和
7、教室作为实验室的服务客户来考虑的，设计了不同开间大小的实验用房以满足不同实验的用房要求，设计时考虑了一间办公室配一间实验室的使用要求，同时设计了供教师劳累休息用的教师休息室，还设计了带内卫的教师休息室解决了老师不和同学们挤厕所的问题，为教师提供了良好的休息环境。实验楼有使用面积为116m2的19间，942m的有18间，总使用面积为3874m2 设计了高窗，为实验人员提供了良好的空气流动需求。（三）、办公室作为办公的场所,需要一个相对安静的环境,因此将办公室与实验室连接而与教室分开，同时,为了让实验人员能最快最便利的从办公室配备实验仪器、实验资料等等把实验室设置在楼梯入口处方便学生询问等，以方便
8、使用.这样可以促进学生与教师之间的交流,创造良好的教与学的氛围,给教学工作的开展提供了便利，办公室设计了不同大小的供不同的实验有不同的仪器仪表的置放和各种实验教材的配置，同时还设计了供研讨用的小会议室，别致，零星点缀在教学实验办公中，办公室共有30间，使用面积1700m2。（四）、厕所设计 据现行设计规范大全：教学楼学生厕所女生按每25人设一便池计算；男生按每50人设一便池和一个挂式小便斗；另外，教学楼内厕所，应按每90人设一洗手盆。按每层1200人统计，男女比例2：1，则每层男厕所共设18个蹲位，18个小便器，4个洗手盆；女厕所共设16个蹲位，4个洗手盆。厕所设在每层的两端，疏散楼梯的旁边，
9、满足规范要求。（五）、采光通风设计教学楼采光比为1/61/8。普通教室尺寸为1080mm8400mm，需窗面积为1/61/8（10.88.4）=15.1211.34m2，因此80人教室采用32.12.1=13.23 m2。由于实验和办公用房采光都没有教室高，因此实验室和办公室的采光大大的满足。另外，内廊墙上设有高窗，既组织通风，又有利于走廊采光。（六）、 防火设计本工程属多层建筑，二级防火。按二级防火要求，房间到最近的疏散口最大距离应小于35m，袋形走道的长度应小于22m，本设计中的房间布置均能满足。每层可作为一个防火分区（面积小于1500 m2），楼梯设计乙级防火门。走道按1000人/0.6
10、m算，设计为2.4m，满足要求。按100人/0.6m算，设计大门宽10.8m，满足要求。（七）、交通联系部分的平面设计本建筑作为教学用房，其使用性质就决定了交通联系部分的重要性。所以本设计在考虑房间满足使用要求外，还着重考虑了水平、垂直交通联系部分以及交通枢纽的设计。在交通联系部分的设计中，按照如下要求：交通路线简洁明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的采光通风要求；力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。以下分述各种交通联系部分的平面设计。（1）、 走廊设计走廊的宽度应符合人流和建筑防火要求，通常单股人流的通行宽度约为550mm600mm，本设计采用内廊式，过道宽
11、度为2700mm，可四人并行通过，满足要求。（2） 楼梯的设计楼梯设计主要依据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度，选择适当的楼梯形式，考虑整栋建筑的楼梯数量，以及楼梯间的平面布置和空间组合。按1m/100人的宽度计算，该综合实验楼一层最多可容纳600人，在门厅和端部都设计了合理的疏散楼梯。主楼梯开间3600mm，次楼梯开间3300mm，满足规范要求。阶梯教室位于端部和主楼一区相连并且有独立的疏散楼梯，满足规范要求。（3）门厅及端部出入口的设计门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡人流集散枢纽。和所有交通联系部分的设计一样，疏散出入口安全也是门厅设计的一个重要内容。门厅对外出入口的总宽度
12、不应小于通向该门厅的过道、楼梯宽度的总和，对于教学楼，人流较为集中，门厅对外出入口的宽度，一般按0.6m/100人计算。求。门的开启方向向外。此外，该设计中门厅的导向明确，进出门厅后，能够较容易的找到楼梯口和出入口。由于门厅是人们进入建筑物首先到达并经常经过或停留的地方，因此设计门厅时须考虑到空间组合和建筑造型要求。本设计采用3600mm高的门厅，既较好的满足了采光通风要求，又增加了建筑的空间感。过厅设在过道与过道之间，起到交通路线的转折和过渡作用。实此设计中门厅宽度为10.8mm和6.6m，满足要求。门的开启方向向外。此外，该设计中门厅的导向明确，进出门厅后，能够较容易的找到楼梯口和出入口。
13、由于门厅是人们进入建筑物首先到达并经常经过或停留的地方，因此设计门厅时须考虑到空间组合和建筑造型要求。本设计采用3600mm高的门厅，既较好的满足了采光通风要求，又增加了建筑的空间感。（八）、体型、立面设计该建筑属于教学建筑，在立面设计时既遵循了此类建筑的共同规律，即满足了建筑的内部使用功能，同时也追求建筑的外部形象。在简单的体型组合前提下，力求运用均衡、韵律、对比、统一等手段，把适用、经济、美观有机的结合起来。具体处理如下：（九）、 南立面设计南立面作为正立面，是建筑物中最重要的一个立面，也是表示房屋四周的外部形象，因此尤为重要。为了突出门厅入口处的位置，门厅设计了两根大理石白色石柱、淡黄色
14、的花岗岩墙壁和天蓝色的顶棚形成鲜明的颜色对比而且机地融为一体，很好地突出了门厅作为整个建筑的出入口的重要位置。另外，另外，阶梯教室的门厅和颜色对比使综合实验楼楼这一庄重严肃的建筑生动活泼起来。外墙装饰方面，阶梯教室采用浅黄色和天蓝色对比色彩，立面两端房顶设计了三角红色引人入胜，颜色和谐宁静，营造了一种学习的氛围，进一步达到了立面体现内部功能的作用。（十）北、东、西立面设计本设计在其他三个立面的处理上本着与正立面在为了使整个建筑物浑然一体，也应重视其设计。北立面也采用了横纵变化相结合的方式，在楼梯窗处理上采用了竖向通窗，而教室则采用了横向窗，并采用铝合金双拉窗。同时，外墙也采浅黄色和天蓝色面砖贴
15、面。东、西立面各有一次要出口，并采用了别致的小门柱，作为次入口的引入点，其他的装饰同正立面。四、结构布置和计算单元简图根据业主对建筑物的用途，以及建筑施工图的要求，本工程决定主要采用框架结构。（一）、根据该房屋的使用功能和建筑设计的要求进行了建筑平面，立面和剖面设计。主体结构六层，底高都为3.9米。突出的部分为上人屋面楼梯井房，高3.3米。填充墙采用240mm粘土空心砖砌筑。门为木门，窗为铝合金窗。楼面板采用100mm钢筋混凝土现浇板。梁截面高度按梁跨度1/121/8估算。由此估算的梁截面尺寸见下表，表中还给出了各层梁柱的混凝土强度等级。其设计强度C20(fc=9.6kN/mm2,ft=1.1kN/mm2).C30(fc=14.3kN/mm2,ft=1.43kN/mm2)表梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级 表11边跨梁（mm）中跨梁（mm）边柱连系梁（mm）中柱连系梁（mm）300600300400300600300400（二）、柱截面尺寸通过估算底层柱截面为600mm600mm,上部各层柱截面为500mm500mm。（三）、确定框架计算简图 取有代表性的一榀框架进行计算 手算32轴线处框架根据建筑和结构要求，选取如下所示计算简图：图11第二章、框架结构计算第一节 荷载统
