民用建筑设计原理

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1、民用建筑设计原理1.1.民用建筑设计民用建筑设计主讲主讲: :贾开武贾开武房房屋屋建建筑筑学学1.21.2建筑的构成要素建筑的构成要素 一、构成建筑的基本要素：一、构成建筑的基本要素： 1 1、建筑功能。（或称建筑的不同使用要求）、建筑功能。（或称建筑的不同使用要求）如：影剧院有良好的如：影剧院有良好的“视听环境视听环境”。 车站要满足人流通行，同时建筑还应满足车站要满足人流通行，同时建筑还应满足 保温，隔热，隔声，采光通风等性能保温，隔热，隔声，采光通风等性能。 教室要满足授课、听讲、学习教室要满足授课、听讲、学习 及辅助功能及辅助功能2 2、建筑技术。（就是建造房屋的手段）、建筑技术。（就

2、是建造房屋的手段） 包括：包括：建材与制品技术建材与制品技术 结构技术结构技术 施工技术施工技术 设备技术（水、暖、电）设备技术（水、暖、电） 设计理论设计理论1.21.2建筑的构成要素建筑的构成要素3 3、建筑形象。、建筑形象。 是建筑体型，立面形式，材料质感，细部装是建筑体型，立面形式，材料质感，细部装 修等的综合反映。修等的综合反映。 不同社会时代，不同地域和民族的建筑形象不同社会时代，不同地域和民族的建筑形象 及风格不同。及风格不同。 建筑同时反映了时代的生产水平，文化传统，建筑同时反映了时代的生产水平，文化传统，民俗风格，建筑文化等。民俗风格，建筑文化等。 1.21.2建筑的构成要素

3、建筑的构成要素1.21.2建筑的构成要素建筑的构成要素n以上三个要素相互联系，约束，又以上三个要素相互联系，约束，又不可分割，形成辨证统一关系。不可分割，形成辨证统一关系。 但但有有主次主次之分。第一是功能，是起主导作用的因素，之分。第一是功能，是起主导作用的因素，第二是物质技术，是达到目的的手段，但是技术对第二是物质技术，是达到目的的手段，但是技术对功能又有约束和促进的作用；第三是建筑形象，是功能又有约束和促进的作用；第三是建筑形象，是功能和技术的反映，但如果充分发挥设计者的主观功能和技术的反映，但如果充分发挥设计者的主观作用，在一定功能的技术条件下，可以把建筑设计作用，在一定功能的技术条件

4、下，可以把建筑设计得更加美观。得更加美观。 1.2.11.2.1建筑的分类：建筑的分类： （一）建筑分类的目的：（一）建筑分类的目的： 1 1、便于总结各类建筑设计规律，以提高、便于总结各类建筑设计规律，以提高设计水平。设计水平。 2 2、便于研究由于社会生活和科学技术的、便于研究由于社会生活和科学技术的 发展而提出新的功能要求，了解发展远发展而提出新的功能要求，了解发展远景，保证设计更符合实际要求。景，保证设计更符合实际要求。 5 5、便于掌握标准，合理控制投资。、便于掌握标准，合理控制投资。 4 4、便于分析共性，利于标准化及工业化。、便于分析共性，利于标准化及工业化。 3 3、便于提出明

5、确的任务，制订规范、定额、便于提出明确的任务，制订规范、定额、指标、以指导设计和施工。指标、以指导设计和施工。 1.2.11.2.1建筑的分类：建筑的分类：1.2.1.1按使用性质分类： 1 1、生产性建筑：、生产性建筑：工业建筑工业建筑 农业建筑农业建筑 2 2、非生产性建筑：、非生产性建筑：居住建筑居住建筑 公共建筑公共建筑 建筑的分类建筑的分类n按建筑的使用性质进行分类建 筑生产性建筑非生产性建筑工业建筑农业建筑居住建筑公共建筑 1.2.1.21.2.1.2民用建筑分类：民用建筑分类： 1 1、按使用功能分类：、按使用功能分类： a a、居住建筑。、居住建筑。如：住宅、宿舍、公寓等。如：

6、住宅、宿舍、公寓等。 居住建筑 学习的重点内容供人生活起居的建筑u住宅住宅dwelling houseu公寓boarding house u宿舍dormitory 公共建筑公共建筑 人类进行各项社会活动的建筑物人类进行各项社会活动的建筑物n生生活活服服务务性性建建筑筑n文文教教建建筑筑n托托幼幼建建筑筑n科科研研建建筑筑n医医疗疗建建筑筑n商商业业建建筑筑n行行政政办办公公建建筑筑n交交通通建建筑筑n通通讯讯广广播播建建筑筑n体体育育建建筑筑n观观演演建建筑筑n展展览览建建筑筑n旅旅馆馆建建筑筑n园园林林建建筑筑n纪纪念念性性建建筑筑b b、公共建筑。、公共建筑。如：按性质及功能分如：按性质及

7、功能分1818种种 生活服务性建筑：生活服务性建筑：浴室、美容店、照像馆、餐饮店浴室、美容店、照像馆、餐饮店 文化娱乐性建筑：文化娱乐性建筑：影剧院、歌舞厅、保龄馆影剧院、歌舞厅、保龄馆 教育建筑：教育建筑：教学楼、图书馆、文化宫教学楼、图书馆、文化宫交通建筑：火车、汽车站、机场、码头交通建筑：火车、汽车站、机场、码头 商业建筑：商场、商厦、超市商业建筑：商场、商厦、超市医疗建筑：医院、门诊所、疗养院医疗建筑：医院、门诊所、疗养院 办公建筑：办公楼、写字楼办公建筑：办公楼、写字楼 幼托建筑：托儿所、幼儿园、儿童乐园幼托建筑：托儿所、幼儿园、儿童乐园广播电视通讯建筑：电视台、电信通讯台广播电视通

8、讯建筑：电视台、电信通讯台 体育建筑：体育馆、游泳馆、专项运动场所体育建筑：体育馆、游泳馆、专项运动场所旅馆建筑：旅馆、宾馆、招待所旅馆建筑：旅馆、宾馆、招待所 综合性建筑：底层商店住宅、底商酒店综合性建筑：底层商店住宅、底商酒店 展览建筑：博物馆、展览馆展览建筑：博物馆、展览馆园林建筑：公园、动（植）物园园林建筑：公园、动（植）物园纪念性建筑：烈士陵园、纪念馆、纪念碑纪念性建筑：烈士陵园、纪念馆、纪念碑福利建筑：养老院、福利院、孤儿院福利建筑：养老院、福利院、孤儿院集会建筑：礼堂、教堂、寺院集会建筑：礼堂、教堂、寺院司法建筑：公安局、监狱、法院司法建筑：公安局、监狱、法院2 2、按规模大小分

9、类：、按规模大小分类： 大型性建筑。大型性建筑。大型办公楼、体育馆、车站等规模宏大耗资多建筑大型办公楼、体育馆、车站等规模宏大耗资多建筑大量性建筑。大量性建筑。住宅、学校、商店、医院等量大面广、不可缺少建筑住宅、学校、商店、医院等量大面广、不可缺少建筑 3 3、按层数分类：、按层数分类： 低层建筑：低层建筑：1 12 2层层 多层建筑：多层建筑：3 36 6层层中高层建筑：中高层建筑：79层层 高层建筑：超过一定高度或层数的建筑。高层建筑：超过一定高度或层数的建筑。 我我国国规规范范中中：1010层层及及1010层层以以上上的的居居住住建建筑筑或或h h24m24m的的其其他他建建筑筑为高层建

10、筑。为高层建筑。世世界界上上对对高高层层建建筑筑的的界界限限各各国国规规定定不不一一致致，中中国国于于19951995年年1111月月1 1日日施施行行的的高高层层民民用用建建筑筑设设计计防防火火规规范范（GB5004595GB5004595）即即上述规范。上述规范。 19721972年年国国际际高高层层建建筑筑会会议议及及联联合合国国经经济济事事务部于务部于19741974年把高层建筑划分为年把高层建筑划分为4 4类：类： 低高层建筑：低高层建筑：916层，总高在层，总高在50 m以下以下中高层建筑：中高层建筑：1725层，总高在层，总高在5075m高高层建筑：高高层建筑：2640层，总高可

11、达层，总高可达100m超高层建筑：超高层建筑：40层以上，总高层以上，总高100m以上。以上。 4 4、按耐火等级分类：、按耐火等级分类： 一四级，一级最好，四级最差。重要性、规模宏大或有代表性建筑按一、二级设计重要性、规模宏大或有代表性建筑按一、二级设计 大量性或一般性建筑按二、三级设计大量性或一般性建筑按二、三级设计 次要性或临时建筑按四级设计次要性或临时建筑按四级设计关于耐火性规范的内容很详细，可以参考规范，关于耐火性规范的内容很详细，可以参考规范，建筑设计建筑设计防火规范防火规范 GB50016-2006 ，高层民用建筑设计防火规，高层民用建筑设计防火规范范GB 50045-95（1

12、1）什么是耐火等级：）什么是耐火等级： 是衡量建筑物耐火程度的标准。是衡量建筑物耐火程度的标准。由组成建筑物构件的由组成建筑物构件的燃烧性能燃烧性能和和耐火耐火极限极限的最低值决定的。的最低值决定的。 （2 2）什么是耐火极限）什么是耐火极限: : 指指建建筑筑构构件件在在规规定定耐耐火火试试验验条条件件下下，从从受受到到火火的的作作用用时时起起，到到失失去去支支持持力力或或完完整整性性破坏破坏或或失去隔火作用失去隔火作用的的时间。时间。 用小时表示用小时表示 h。（3 3）达到耐火极限的条件：）达到耐火极限的条件： 失去支持能力。失去支持能力。指指构构件件承承受受不不了了原原设设计计荷荷载载

13、而而破破坏坏。 自自身身解解体或垮塌。体或垮塌。完整性被破坏。完整性被破坏。爆裂，局部塌落、透穿、孔洞。背面可燃物燃烧。爆裂，局部塌落、透穿、孔洞。背面可燃物燃烧。 失失去去隔隔火火作作用用。背背火火面面平平均均达达到到140 或或任任一一点点达到达到220220。（4 4）构件的燃烧性能：）构件的燃烧性能： 非燃烧体：非燃烧体：非燃烧材料构件（石材、金属）非燃烧材料构件（石材、金属）燃烧体：燃烧体：易燃烧材料构件（木材）易燃烧材料构件（木材）难燃烧体：难燃烧体：不易燃烧材料构件（沥青砼、抹灰木条）不易燃烧材料构件（沥青砼、抹灰木条） 一级建筑一级建筑：耐久年限为：耐久年限为100年。年。 适

14、用于重要的建筑和高层建筑。适用于重要的建筑和高层建筑。 二级建筑二级建筑：耐久年限为：耐久年限为50100年。年。 适用于一般性建筑。适用于一般性建筑。 三级建筑：三级建筑：耐久年限为耐久年限为2550年。年。 适用于次要建筑。适用于次要建筑。 四级建筑：四级建筑：耐久年限为耐久年限为15年。年。 适用于临时性建筑适用于临时性建筑。5 5、按建筑的耐久年限分类：、按建筑的耐久年限分类： （以主体结构确定）（以主体结构确定）6 6、按施工方法分类：、按施工方法分类：现浇、现砌式现浇、现砌式预制、装配式预制、装配式部分现浇现砌，部分装配式部分现浇现砌，部分装配式 7 7、按结构类型分类：、按结构类

15、型分类： 砖混结构。（竖向构件砖砌、水平构件钢砼）砖混结构。（竖向构件砖砌、水平构件钢砼） 框架结构。（包括框剪、框轻等）框架结构。（包括框剪、框轻等） 钢砼板墙结构。（震后多用）钢砼板墙结构。（震后多用） 特种结构。特种结构。（空间结构：悬索、网架、拱、壳体、膜结构）（空间结构：悬索、网架、拱、壳体、膜结构） 筒筒式式结结构构。（剪剪力力墙墙纵纵、横横尺尺寸寸相相近近、高高度度较大形成筒，刚度大、多用于高层建筑较大形成筒，刚度大、多用于高层建筑 ）8 8、按材料分类：、按材料分类： 钢结构。钢结构。早在早在1717世纪开始使用。世纪开始使用。特特点点：匀匀质质高高强强、重重量量轻轻、刚刚度度

16、大大、可可焊焊、造造价价高、易锈蚀、耐火差。高、易锈蚀、耐火差。钢筋砼结构。钢筋砼结构。1919世纪末开始使用世纪末开始使用。特特点点：耐耐久久性性、整整体体性性、可可塑塑性性好好，造造价价低低、自自重大、抗裂性差。重大、抗裂性差。木结构。木结构。应用早。应用早。特特点点：简简单单、轻轻、多多、易易燃燃、易易蛀蛀、易易腐腐。应应少少用节约能源、绿化用节约能源、绿化混合结构。混合结构。（两种以上材料）砌体结构一般属此范畴。（两种以上材料）砌体结构一般属此范畴。特点：材料来源广、造价低、整体性、抗震性差特点：材料来源广、造价低、整体性、抗震性差。 其它复合材料。其它复合材料。（膜结构）（膜结构）砖

17、墙承重的混合结构多层学生宿舍现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化 框架结构框架结构框架结构框架结构 ：柱：柱：柱：柱+ + + +梁形成的骨架结构，梁形成的骨架结构，梁形成的骨架结构，梁形成的骨架结构， 墙只起分隔及围护作用墙只起分隔及围护作用墙只起分隔及围护作用墙只起分隔及围护作用钢制刚架结构的飞机库 曲面网架的大型展示空间及运动馆曲面网架的大型展示空间及运动馆屋盖用悬索结屋盖用悬索结构的冰球馆构的冰球馆充气膜结构的植物园穹顶充气膜结构的植物园穹顶膜结构的空间研究大楼膜

18、结构的空间研究大楼1.2.21.2.2建筑模数协调统一标准：建筑模数协调统一标准：（一）基本模数：（一）基本模数： 为了满足建筑的工业化、标准化、通用性为了满足建筑的工业化、标准化、通用性和安装等要求，因此建筑必须共同遵守和安装等要求，因此建筑必须共同遵守建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准GBJ286GBJ286以以M为量级为量级1M=100 mm(1M 1米米)目前世目前世界上绝大多数国家采用界上绝大多数国家采用100mm为基本模数为基本模数。（二）导出模数（二）导出模数1、扩大模数：、扩大模数：基本模数的整数倍。基本模数的整数倍。基数：基数：3M、6 M、12 M、15 M、30 M

19、、60 M。 2 2、分分模模数数：基基数数为为：1/10M、1/5M、1/2M 即即10、20、50（mm）注（扩大模数标注构件等尺寸，分模数细部注（扩大模数标注构件等尺寸，分模数细部 尺寸，板缝等）尺寸，板缝等）（三）模数数列：（三）模数数列： 模数数列：指由基本模数、扩大模数、分模数为基础模数数列：指由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸、应符合模数数列表扩展成的一系列尺寸、应符合模数数列表其幅度及适用范围：其幅度及适用范围：1、水平基本模数的数列幅度：、水平基本模数的数列幅度：120M。适用于门窗洞口、构配件尺寸。适用于门窗洞口、构配件尺寸。 2、竖向基本模数的数列幅度：

20、、竖向基本模数的数列幅度：136M。适用于层高、门窗洞口。适用于层高、门窗洞口。4 4、竖向扩大模数数列幅度不受限制。、竖向扩大模数数列幅度不受限制。 适用于建筑物高度、层高等适用于建筑物高度、层高等。 3 3、水水平平扩扩大大模模数数数数列列幅幅度度：3M为为（375）M；6M为为（696）M；12M（12120）M；15M（ 15120） M； 30M（ 30360） M；60M（60360 M）。）。 适用于开间、进深、跨度等尺寸适用于开间、进深、跨度等尺寸。 5、分分模模数数数数列列幅幅度度：M/10为为（1/102）M、M/5为为（1/52）M 、M/2为（为（1/210 ）M。 适

21、用于缝隙、节点等尺寸。适用于缝隙、节点等尺寸。 补充说明补充说明l民用建筑的开间，进深以民用建筑的开间，进深以3M的倍数进级，工业的倍数进级，工业建筑的跨度建筑的跨度18m以内以内30M的倍数进级，的倍数进级， 18m以上以上以以60M的倍数进级，柱距常用的倍数进级，柱距常用6m，12m，18m等，等，层高层高3m以内按以以内按以1M的倍数进级，的倍数进级，3M以上按以以上按以3M的倍数进级。的倍数进级。l窗洞口高、宽，门洞口高尺寸以窗洞口高、宽，门洞口高尺寸以3M的倍数进级，的倍数进级，门门1m以内按以内按1M进级，进级，1m以上以以以上以以3M的倍数进的倍数进级。级。l梁柱截面以分模数进级

22、，常用梁柱截面以分模数进级，常用1/2M，1/10M进进级。其余截面构件按分模数进级。级。其余截面构件按分模数进级。（四）构件有关的尺寸：（四）构件有关的尺寸： 1 1、标标志志尺尺寸寸：符符合合模模数数列列规规定定，用用以以标标注注建建筑筑物物定定位位轴线间距（开间、柱距、跨度等）以及界限间距。轴线间距（开间、柱距、跨度等）以及界限间距。2 2、构造尺寸：构件设计尺寸。、构造尺寸：构件设计尺寸。 标志尺寸减去缝隙或加支承长度为构造尺寸。标志尺寸减去缝隙或加支承长度为构造尺寸。（例例：预预应应力力孔孔板板：YKB33.YKB33.（1 1）标标志志尺尺寸寸3300 3300 mmmm，构构造造

23、尺尺寸寸为为标标志志尺尺寸寸减减90mm90mm构构造造缝缝3300-90=3210mm3300-90=3210mm，实际尺寸为构造尺寸，实际尺寸为构造尺寸5mm5mm（3205-32153205-3215） 3 3、实际尺寸：构件的实际尺寸。、实际尺寸：构件的实际尺寸。实际与构造尺寸之间差数符合建筑实际与构造尺寸之间差数符合建筑公差公差。“长长木木匠匠，短短铁铁匠匠，不不长长不不短短是是裁裁缝缝 ”？ 木匠做活，绳墨规矩不可偏差。木匠备料，板材、横梁、竖档、榫木匠做活，绳墨规矩不可偏差。木匠备料，板材、横梁、竖档、榫头等丈量时则必留余头，然后细削慢刨，侍榫铆合鞘、梁档套毕，方才头等丈量时则必

24、留余头，然后细削慢刨，侍榫铆合鞘、梁档套毕，方才锯去余头。若量料时与实际长度一样，经不起刨削修饰，或许就成为废锯去余头。若量料时与实际长度一样，经不起刨削修饰，或许就成为废料，故有长木匠之说。料，故有长木匠之说。 铁匠打铁，如果要做丈二宝剑，虽剑坯只有丈一尺有九，相差一寸。铁匠打铁，如果要做丈二宝剑，虽剑坯只有丈一尺有九，相差一寸。经铁匠锤炼锻打，补足丈二并无困难，对剑也无损伤，故有短铁匠之说。经铁匠锤炼锻打，补足丈二并无困难，对剑也无损伤，故有短铁匠之说。三种尺寸？相互关系三种尺寸？相互关系构造尺寸构造尺寸搭接长度搭接长度梁梁标志尺寸窗洞1.3建筑设计的内容和程序 一、建筑设计的内容：1、建

25、筑设计：起主导和先行作用，而且要考虑结构和设备设计。原则：经济适用坚固美观。一般由国家一二级注册建筑师完成。2、结构设计：包括内容：结构计算及构件设计结构布置构造设计。一般由国家一二级注册结构师完成3、设备设计：包括内容：给排水照明通讯采暖空调通风动力。一般由注册设备工程师完成二、建筑设计的程序：（一）设计前的准备工作1、落实设计任务书。必要程序：（1）建设单位必需具有上级主管部门对建设项目的批准文件。（2）城市建设规划部门的批准文件。包括内容： a、指定用地范围（即红线划定） b 、总体环境 c、个体建筑要求1.3建筑设计的内容和程序 （3）建设单位向设计单位办理委托设计手续。以上手续为必备

26、条件，建筑专业毕业生毕业后到建设单位的主要工作。2、熟悉设计任务书。P11建筑设计的程序3、调查研究，收集必要的设计原始数据。包括内容： （1）了解建筑使用要求特点（2）了解建材供应及施工技术条件（3）现场勘测，了解地形、地质、气象、水文 资料（4）了解水电设备、管线资料（5）了解城市规划要求（新华道高层）（6）了解当地习俗、文化传统、风土人情等经 验，必要了解风水学建筑设计的程序建筑设计的程序（二）设计阶段的划分：1、初步设计阶段：包括：设计方案及效果图或模型等，属上报材料范畴。2、技术设计阶段：初步设计经批准后，就可以进行技术设计。它是初步设计具体化阶段（定案阶段）但仍然是在初步设计的基础

27、上进一步解决各种技术问题，但更详细。（以计算为主）建筑设计的程序建筑设计的程序两段设计及三段设计两段设计及三段设计建筑设计的程序建筑设计的程序两段设计及三段设计两段设计及三段设计3、施工图设计阶段：是设计的最后阶段。包括内容：建筑总平面图。表明用地范围、道路、管线、绿化等建筑各层平面图、剖面图及立面图建筑详图：节点、檐口、墙身、楼梯、卫生间等配套施工图：水、暖、电、空调、通风、消防等设计说明书：规模、面积、标高、用料等结构、设备设计计算书工程预算书（四）建筑方案设计的主要步骤：（四）建筑方案设计的主要步骤：1、根据建筑的特点和要求，对方案的初步设想“立意和构思”即： 建筑物的主要功能是什么，如

28、何满足 建筑物的形象表现什么性格，怎样表现。2、分析房间组成的功能关系。主要解决问题：特点 朝向 方位 联系建筑方案设计程序建筑方案设计程序3、草拟建筑方案，进行方案比较。 总体（粗）单体总体（细）。 步骤：总体初步分析 草拟建筑单体方案 总平面图设计4、设计的深入推敲和发展：5、绘制正式方案图建筑方案设计程序建筑方案设计程序1.4建筑设计的要求和依据 1.4.1建筑设计的要求l满足建筑功能的要求。l符合所在地规划发展的要求并有良好的视觉效果。l符合总体规划要求。原则上单体符合总体。符合总体规划要求。原则上单体符合总体。道路、绿化等附属。道路、绿化等附属。l采用合理的技术措施。l提供在投资计划

29、所允许的经济范畴之内运作的可能性。良好的经济效果建筑设计的依据 1.4.2建筑设计的依据：1 1、使用功能、使用功能 人体尺度及人体活动空间（仰卧起坐） 家具设备尺寸及使用空间人体尺度和人体活动所需的空间尺度民用建筑常用家具尺寸教室、卧室、营业厅中家具近旁必要尺寸建筑设计的依据2 2、自然条件、自然条件（1）气象条件 包括：温度湿度日照雨雪风速风向。 相应措施：保温隔热挡风遮阳等（2）地形、地质及地震烈度 结合地形、地貌，依山优势原则 复杂地质条件采取相应构造措施 地震烈度：表示地震发生时地面及建筑物遭受破坏的程度。 （3）水文 主要是地下水位高低及地下水性质，直接影响地下室及基础。 本章小结n“房屋建筑学房屋建筑学” ” 研究内容研究内容n建筑的概念建筑的概念n构成建筑的基本要素及其关系构成建筑的基本要素及其关系n建筑技术建筑技术n建筑的分类建筑的分类n建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准n构件有关的尺寸构件有关的尺寸n了解建筑设计的内容和程序了解建筑设计的内容和程序n建筑设计的要求和依据建筑设计的要求和依据