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第一编：民用建筑设计与构造1民用建筑设计1.1建筑的构成要素1.建筑的构成要素BC.1世纪，古罗马军事工程师维特鲁威在《建筑十书》中归纳。0引子0引子实用•建筑的功能坚固•建筑的技术美观•建筑的形象三种不同功能的建筑1.狭义地讲就是效用，所需达到的目的是什么？2.不同类型的建筑，服务的对象各不相同，功能也随之不同。3.但是任何类型的建筑归根结底仍然是为满足人的需要，因此“以人为本”的建筑的最高功能要求。一建筑的功能二建筑的技术建筑结构•建筑的骨架•内力的计算与分析建筑材料•材料技术的进步创造了丰富的建筑形态。建筑施工•施工技术•施工组织•施工管理建筑设备•水、电•消防•暖通•安全•建筑构配件建筑材料的进步推动了建筑的全面发展木石结构创造了古代的高层建筑钢筋、混凝土、水泥的出现，框架结构促发了现代高层建筑玻璃的出现，才采光带来了方便，也为现代高层建筑带来了丰富、轻盈的体量钢结构的运用突破了建筑的大尺度、大跨度复合材料的出现，更多新型建筑形式出现三建筑的形象三建筑的形象0引子实用•建筑的功能•建造的目的，是起主导作用的坚固•建筑的技术•实现的手段美观•建筑的形象•表现的形式，功能与技术的反映促进、约束功能1民用建筑设计1.2建筑的分类与建筑模数1.建筑物的分类：建筑物按其使用性质，通常分为：一建筑的分类建筑物非生产性建筑（民用建筑）生产性建筑工业建筑农用建筑民用建筑指供人们居住、生活、工作和学习的房屋和场所。工业建筑指供人们从事各类生产活动的用房，包括厂房和构筑物。农业建筑指供人们农业生产和加工用的建筑。一建筑的分类1.按照民用建筑的使用功能分类：居住建筑：供人们生活起居使用的建筑物。公共建筑：供人们进行各项社会活动的建筑物。二民用建筑的分类建筑物非生产性建筑（民用建筑）居住建筑公共建筑生产性建筑居住建筑公共建筑2.按照民用建筑的规模大小分类：大量性建筑：指量大面广，与人们生活密切相关的，在大中小城市和农村都是不可缺少的，修建的数量很大。大型性建筑：这些建筑规模巨大、耗资也大，不可能到处修建，与大量性建筑相比，其修建数量有限，对城市和国家而言，具有标志性和代表性。二民用建筑的分类3.按照民用建筑的高度和层数分类：住宅建筑按层数划分为：1～3层为低层住宅；4～6层为多层住宅；7～9层为中高层住宅；10层及10层以上为高层住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层，大于24m者为高层建筑（不包括高度超过24m的单层主体建筑）。建筑物高度超过100m的民用建筑为超高层建筑。二民用建筑的分类住宅建筑按层数划分为：1～3层为低层住宅；4～6层为多层住宅；7～9层为中高层住宅；10层及10层以上为高层住宅。除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层，大于24m者为高层建筑（不包括高度超过24m的单层主体建筑）。建筑物高度超过100m的民用建筑为超高层建筑。二民用建筑的分类高层民用建筑high-risecivilbuilding：建筑高度大于27米的住宅建筑和2层及2层以上、建筑高度大于24米的其他民用建筑。4.按照民用建筑的双重性分类：双重性：X——物质性、Y——精神性①Ⅰ（x，y）：物质性、精神性兼备视听建筑：如音乐厅、剧院、歌剧院……体育建筑：如体育馆旅游建筑：如宾馆、酒店、饭店②Ⅱ（-x，y）：重点体现精神方面园林建筑：如亭、台、楼、榭纪念性建筑：如纪念碑、纪念堂X-X-YYⅠ(x,y)Ⅱ(-x,y)Ⅲ(-x,-y)Ⅳ(x,-y)二民用建筑的分类③Ⅲ（-x，-y）：体现一些随机性建筑小品：如电话亭、加油站……某些构筑物：如水塔、桥头堡……④Ⅳ（x，-y）：体现建筑的实用性居住建筑：如住宅、宿舍……部分公共建筑：如教学楼、办公楼……X-X-YYⅠ(x,y)Ⅱ(-x,y)Ⅲ(-x,-y)Ⅳ(x,-y)二民用建筑的分类5.按照民用建筑的耐火等级分类：耐火等级：建筑的耐火等级主要根据房屋的主要构件（如墙柱、梁、楼板、屋顶等）的燃烧性能和耐火极限来确定。构件的燃烧性能：指建筑物或构件在明火或高温状态下的燃烧性能，分燃烧体、非燃烧体和难燃烧体三类。构件的耐火极限：指按建筑构件的时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间，用小时表示。二民用建筑的分类二民用建筑的分类构件的燃烧性能不燃烧体难燃烧体燃烧体用不燃烧材料做成的建筑构件用难燃烧的材料做成的建筑构件，或用燃烧材料做成而用不燃烧材料做保护层的建筑构件用燃烧材料做成的建筑构件砖石材、金属材料、混凝土、钢筋混凝土等石膏板、石棉板、板条抹灰、水泥石棉板等无保护层的木材、苇箔、纸板、纤维板等建筑物构件的燃烧性能及耐火极限（h）二民用建筑的分类构件的耐火极限失去支持能力完整性被破坏失去隔火作用非承重构件表现为自身解体或垮塌；梁、板等受弯承重构件，挠度发生突变。在试验中出现穿透性裂缝或穿火的孔隙时。试验中背火面测点测得的平均温度升到140℃时；或背火面测温点任一点的温度到达220℃时。现行《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）把建筑的耐火等级划分为四级，一级的耐火性能最好，四级最差。一、二级耐火等级：性质重要的、规模宏大的或具有代表性的建筑物；二、三级耐火等级：大量性的或一般性的建筑；四级耐火等级：很次要的或临时建筑。二民用建筑的分类6.按照民用建筑的使用年限分类：使用年限：指建筑物的主体结构能安全使用的年限。二民用建筑的分类类别设计使用年限（年）示例15临时性建筑225易于替换结构构件的建筑350普通建筑和构筑物4100纪念性建筑和特别重要的建筑1.定义：建筑模数是选定的标准尺寸单位，作为建筑物、构配件、建筑制品等尺寸相互协调的基础。尺度协调：指房屋构件（组合件）在尺度协调中的规则，供建筑设计施工、建筑材料与制品、建筑设备等采用。其目的时使构配件安装吻合、并有互换性。三建筑的模数2.基本模数：基本模数数值规定为100mm，符号为M，即1M＝100mm。建筑物和建筑物部件以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的整倍数。三建筑的模数3.导出模数扩大模数：基本模数的整倍数，扩大模数的基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M共6个，其相应的尺寸分别为300、600、1200、1500、3000、6000（mm）作为建筑参数。分模数：指整数除基本模数的数值，分模数的基数共3个，分别为1/10M、1/5M、1/2M，其相应的尺寸为10、20、50mm。三建筑的模数4.模数数列：指以基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成一系列尺寸。水平基本模数的数列幅度为1M～20M；竖向基本模数的数列幅度为1M～36M；水平扩大模数的数列幅度为：3M为3M至75M；6M为6M至96M；12M为12M至120M；15M为15M至120M；30M为30M至360M；60M为60M至360M，必要时幅度不限。竖向扩大模数的数列幅度不受限制分模数数列的幅度：M/10：M/10～2M；M/5：M/5～4M；M/2：M/2～10M。三建筑的模数5.模数数列的适用范围：水平基本模数数列：主要用于门窗洞口和构配件断面尺寸；竖向基本模数数列：主要用于建筑物的层高、门窗洞口、构配件等尺寸；水平扩大模数数列：主要用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度，构配件尺寸和门窗洞口尺寸；竖向扩大模数数列：主要用于建筑物的高度、层高、门窗洞口尺寸；分模数数列：主要用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。三建筑的模数标志尺寸构造尺寸实际尺寸四几种尺寸及其相互关系四几种尺寸及其相互关系1民用建筑设计1.3建筑设计的内容与程序一建筑设计的内容•建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用。•建筑设计包括总体设计和个体设计两个方面。•建筑设计的工作一般由建筑师完成。建筑设计•结构设计包括结构计算、构件设计、结构布置及构造设计等结构设计•主要包括给水排水、电器照明、通讯、采暖、空调暖风、动力等方面的设计。设备设计•包括内环境、外环境的设计，是建筑设计的一大分支。•由环艺工程师完成设计。环境设计1.设计过程：甲方提出申报上级主管机关审批、通过乙方熟悉设计任务书乙方设计阶段（初步设计、施工图设计）施工（监理）乙方收集设计前期资料竣工、验收回访二建筑设计的程序2.设计阶段：初步设计阶段设计内容：①确定建筑物的组合方式；②选定所用建筑材料和结构方案；③确定建筑物在基地的位置；④说明设计意图；⑤分析设计方案在技术上、经济上的合理性；⑥提出概预算。图纸和设计文件：①建筑总平面图；②各层平面图，主要剖面、立面图；③建筑设计说明书；④建筑概预算书；⑤根据设计任务的需要，可辅助配以建筑透视图和建筑模型。二建筑设计的程序技术设计阶段设计内容：为各工种相互提供资料、提出要求，并共同研究和协调编制拟建工程各公众的图纸和说明书，为编制施工图打下基础。图纸和设计文件：建筑人员为其他设计人员提供相应的设计详细尺寸，并编制建筑部分的技术说明书，结构设计人员提供初步的计算说明，设备人员也提供相应的图纸和说明书。二建筑设计的程序施工图设计阶段设计内容：①确定全部工程尺寸和用料；②绘制建筑、结构、设备等全部施工图纸；③编制工程说明书、结构计算书、概预算书。图纸和设计文件：①建筑总平面图；②各层平面图，各个立面图、必要的剖面图；③建筑构造节点详图；④各工种相应配套的施工图；⑤建筑、结构、设备等的说明书；⑥结构及设备的计算书；⑦工程预算书。二建筑设计的程序1民用建筑设计1.4建筑的要求与依据1.必须满足以下5点设计要求：满足建筑功能的要求选择合理的技术措施具有良好的经济效果考虑建筑美观的要求符合总体规划的要求一建筑设计的要求1.人体活动的基本尺度起居尺度行走尺度操作尺度人的站立行走所需的尺度各不相同不同地区、不同民族、不同性别、不同年龄、不同国家的人的基本尺度相差也较大。如：早年，我国成年男子的平均身高是167cm，成年女子身高是156cm；2010年数据我国成年男子的平均身高是169.7cm，成年女子身高是158.6cm.二建筑设计的依据二建筑设计的依据第49页研究人体尺度对建筑的意义：对建筑空间的影响；建筑层高的确定建筑面积大小的确定对建筑细部的影响走廊的宽度、楼梯宽度的确定楼梯踏步的高、宽的确定建筑中栏杆、窗台高度的确定对家具尺寸的影响二建筑设计的依据二建筑设计的依据建筑物中的家具、设备的尺寸踏步、窗台和栏杆等细部的尺寸门洞、走廊、楼梯的宽度与高度各类房间的空间高度住宅中层高一般2.8~3.0m，幼儿园层高2.8m；楼梯、走廊的宽度：即：人的肩宽550mm+（0~150mm）摆幅两股人流通行的楼梯最小宽度是多少？楼梯踏步的高宽：正常成年人习惯的抬脚高度为150~167mm，宽度260~300mm。二建筑设计的依据单股人流的宽度摆幅走廊的宽度1100mm2.家具设备的尺度二建筑设计的依据3.气象资料二建筑设计的依据•炎热地区的建筑应考虑隔热、通风、遮阳，建筑处理较为开敞；•寒冷地区应考虑防寒、保温，建筑处理较为封闭。温度•雨量较大的地方要特别注意屋顶形式、屋面的排水的方案；•屋面防水的构造处理。雨雪•确定建筑的间距与朝向•风向玫瑰图风向•高层建筑、电视塔等设计中考虑结构布置和建筑体型的重要因素。风速•潮湿处应作防潮处理湿度二建筑设计的依据日照间距前后两排南向房屋之间，为保证后排房屋在冬至日底层获得不低于二小时的满窗日照而保持的最小间隔距离。。日照建筑系数n=arctanα：根据日照标准确定的房屋间距与遮挡房屋檐高的比值。tanhHD式中：α——太阳的高度角；H——前幢房屋北檐至地面的高度；h——后幢房屋底层窗台至地面的高度。日照间距的计算htanhHD风向玫瑰图“风玫瑰”图也叫风向频率玫瑰图，它是根据某一地区多年平均统计的各个方风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用八个或十六个罗盘方位表示，如图，由于该图