《建筑设计初步》doc版.doc

第一篇 建筑设计初步第一章 认识建筑1.1什么是建筑？“建筑”一词也指建筑工程或土木工程的营建活动。一般情况下，建筑物和构筑物的总称，是人类为了满足自身物质和精神的需要而创造出来的固定的空间环境。“建筑”词语含义考证文种书 写含 义英文Architecture来自拉丁语Architecture，由“archi”和“tecture”组成，愿意“艺术”+“技术”。俄文Apx是从希腊文沿用下来，愿意是“大的技术”，即包罗万象、综合性的科学技术。日文是明治维新（1867年）后从西方传入的词汇。中文建 筑是一个多义词。它既表示营造活动，又表示这种活动的成果。中国古代把建造房屋及其相关土木工程活动统称“营建”、营造，而“建筑”一词则是从日本引入汉语的。1.1.1 建筑物和构筑物建筑物供人们生活、学习、工作、居住以及从事生产和各种文化活动的建筑称为建筑物。构筑物其他如水池、水塔、支架、烟囱等间接为人们提供服务的设施称为构筑物。区别：人能否直接在其中从事各种生产性或非生产性活动1.1.2 物质和精神性物质性：建筑的适用性精神性：由建筑而产生的精神感受1.1.3 创造性 是建筑师空间形象创造力的高度体现 是同一时代科学技术发展的结晶1.1.4 固定性：建筑与运输工具有所区分1.1.5 空间环境 什么是空间“埏埴以为器，当其无有器之用；凿户牖以为室，当其无有室之用。故有之以为利，无之以为用。” 空间环境的限定方式 以“封、堵、围合”形成空间 以“地面变化”形成空间 以“顶棚变化”形成空间1.2什么是设计？建筑学是研究建筑物及其环境的学科，旨在总结人类建筑活动的经验，以指导建筑设计创作，创作某种人为环境。而建筑设计是建筑学的核心问题。建筑设计是为满足建筑物的功能和艺术要求，在建筑物建造之前对建筑物的使用、造型和施工做出全面筹划和设想，并用图纸和文件表达出来的过程。建筑设计要考虑使用与功能、技术与经济、表现和艺术等原则；要研究各类型建筑的特点、空间环境、人的行为活动的需求及相应的工程、设备技术条件；要解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排。建筑物与周围环境、各种外部条件的协调配合，外部和内部的艺术造型、细部构造以及各技术工种(结构、水、暖、电、消防等)设计的综合协调，最终使所设计的建筑物满足适用、经济、美观的要求。在建筑设计过程中，要用科学方法和手段(主要是用图纸、建筑模型以及计算机)解决和处理如下矛盾：拟建建筑物内容与形式的矛盾；投资者、使用者、施工建造者、城市规划部门与设计者之间以及它们之间由于各自对建筑物的考虑角度不同而产生的矛盾；建筑物单体与群体之间的矛盾；各设计工种之间在技术要求上的矛盾；建筑物内部各种不同功能之间的矛盾；建筑物局部与整体之可以及局部与局部之司的矛盾等等。通过上述矛盾的解决，使拟建建筑物臻于完善，达到适用、经济和美观的要求。最终设计满足适用、经济、美观要求。建筑设计中应重视“三法”想法即构思。设计是创造空间的过程，要注意要素（包括物质要素和空间要素）和规则（原则和规范）。构思是高层次的，逻辑思维和形象思维二者都很重要。方法指设计的途径。强调应用理性分析的思维以补充经验方法的不足，提高建筑设计科学化的重要手段。特别要强调培养综合能力，知识是在前人的基础上发展起来的，综合本身也是个创造。此外要联系实际，做到有的放“矢”，心中有数。技法“绘画是建筑师的语言”（包括CAD绘图），它是表达设计意图的重要手段，是建筑师的基本功，“看家本领”。要加强动手能力。1.3建筑三要素？公元前1世纪罗马奥古斯都时代，伟大的建筑维特鲁维（Vitruvius）撰写了著名的建筑十书。这部著作不仅是全世界保留到今天的唯一最完整的西方古典建筑典籍，而且是对后世建筑科学领域具有重大价值的著作，对建筑创作有深远影响。全书分为“十书”：第一书，建筑师的教育、城市规划及建筑设计的基本原理；第二书，建筑材料；第三、四书，庙宇和柱式；第五书，住宅；第七书，室内装修及壁画；第八书，供水工程；第九书，天文学、日晷和水钟；第十书，机械学和各种机械；该书具体在以下几个方面做出了卓越贡献：（1） 提出了建筑科学的基本理论，建立了建筑科学的基本体系。首先提出了建筑必须“坚固、适用、美观”三要素原则著名论断。历经约2000年的实践，证明这些理论是科学的，迄今仍然有指导意义。（2） 提出了建筑师的教育方法和修养要求，特别强调建筑师不仅要重视才，而更重要重视德，为后世的建筑师们规定了准绳，树立了楷模。（3） 将建筑技术与建筑艺术结合起来，即总结出古希腊、古罗马时代的建筑实践经验，又创立了城市规划和各种建筑物的设计原理，为后世制定了规范。1.3.1建筑的内在因素 n 建筑功能适用 建筑的主要目的；满足建筑的功能使用要求，可以随着社会的发展而改变.1、人体活动的基本尺度人在建筑所形成的空间里活动，人体的各种活动尺度与建筑空间具有十分密切的关系，为了满足使用活动的需要，首先应该熟悉人体活动的一些基本尺度。2、人的生理需求包括朝向、保暖、防潮、隔热、隔声、通风、采光、照明等，随着物质技术水平提高，满足生理需求的可能性就会日益增大。3、使用过程和特点要求人们在各种类型建筑中活动，经常是按照一定的顺序或路线进行的。n 建筑技术坚固 实现建筑的手段；含：材料、构造、结构、施工、设备1、建筑结构结构是建筑的骨架，它为建筑提供合乎使用的空间并承受建筑的全部荷载，抵抗由于风雪、地震、土壤沉陷、温度变化等可能引起的损坏。结构的坚固程度直接影响建筑的安全和寿命。2、建筑材料建筑材料是建筑物质基础。建筑材料分：天然和非天然的两大类。如：水立方，鸟巢等3、建筑施工 施工技术：人的操作熟练程度，施工工具和机械、施工方法等。 施工组织：材料的运输、进度安排、人力调配等。4、生态环境 “环境”一词含义广泛。涉及到自然学科和社会学科各个领域。生态建筑基本目标如下：节约能源（太阳能、风能、热能等）、节约资源（节约水源、土地资源）、减少污染（建筑废物处理中的垃圾回收利用和中水回收利用）n 建筑艺术美观 建筑功能、技术和艺术内容的综合表现；含：空间构成、建筑造型、色彩运用1. 建筑形象建筑的形象简单解释：建筑的观感或美观问题。而形式美和审美观念是两种不同概念。 形式美规律指造型形式诸多要素的普遍的必要联系，是指物体自身形式美的规律，它是稳定的，永恒的，是指导一切形式构成的永久性原则。 审美观指领会物体形式没的观念，它往往受民族文化、地理条件、时代变化、生活方式、年龄、性别、个人爱好等因素影响，是相对性的。2. 什么是建筑的表现手法？ 空间建筑有可供使用的空间，这是建筑区别与其他艺术的最大的特点； 形、线建筑空间相对存在的是他的实体所表现出的形和线； 色彩质感建筑通过各种实际材料表现出它们不同色彩和质感； 光影光线和阴影（天然光或人工照明）能够加强建筑形体的起伏凹凸感觉，从而增添他们的艺术表现力。3. 什么是建筑美学构图的基本法则？n 建筑具有双重性，既是科学，又是艺术；既是物质产品，又是精神产品；既属于经济基础，又是上层建筑。三要素三者辩证统一体，彼此制约，相互影响，共同对建筑空间产生作用。在技术上和艺术上高度结合，使建筑产生了丰富的感情。最典型的如作家雨果将巴黎圣母院建筑（1213世纪）称为“建筑是石头的史书”；诗人歌德在德国莱茵河边的斯特拉斯堡主教堂（1213世纪）前面说出了“建筑是凝固的音乐”等著名的论断。这都说明一个伟大的建筑在人类文化史中所产生的重大影响。1.3.2建筑的外在因素 1、政治制度：社会生产方式的变化使建筑不断发展几个代表性建筑2、民族传统：社会思想意识民族文化特征对建筑的影响3、自然条件：地区自然条件的影响4、城市规划：房屋集中形成街道，村镇和城市。城市建设和个体建筑物的设计在许多方面基本道理是相同的，它实际上是再更大范围内为人们创造各种必须的环境。5、经济水平： 6、审美观点：1.4 建筑设计过程认识矛盾分析矛盾解决矛盾 1.5 设计的因素丰富的想象力、敏锐的观察力、高超的鉴赏力 1.6 建筑的分类 l 建筑物根据其使用性质，通常可以分为生产性建筑根据其生产内容的区别划分为 工业建筑农业建筑等等不同的类别非生产性建筑统称为民用建筑： 公共建筑居住建筑 生活服务性建筑：如餐饮类、菜场、浴场等；文教建筑：如各类学校、图书馆等；托幼建筑：指幼儿园、托儿所； 科研建筑：如研究所、科研试验场馆等；医疗建筑：如医院、诊所、疗养院等； 商业建筑：如商店、商场等；行政办公建筑：如各类政府机构用房、办公楼等；交通建筑：如各类空港码头、汽车站、地铁站等；通讯广播建筑：如电视台、电视塔、广播电台、邮电局、电讯局等；体育建筑：如各类体育竞技场馆、体育训练场馆等；观演建筑：如电影院、音乐厅、剧院、杂技场等； 展览建筑：如展览馆、博物馆等；旅馆建筑：如宾馆、饭店、招待所等；园林建筑：如公园、动物园、植物园、各类城市绿化小品等；纪念性建筑：如纪念堂、陵园等。 宗教建筑：如各种寺庙、教堂等l 根据建筑物的层数或高度分类：1、住宅建筑按层数分类：一层三层为底层住宅；四层六层为多层住宅； 七层九层为中层住宅；十层十层以上为高层住宅。2、除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）。3、建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。按建筑物的层数或高度分类主要依据十防火规范的有关规定。l 按主要承重结构材料分类：建筑的主要承重结构一般分为墙、柱、梁、板四个主要构建，根据构建所使用的材料分为：1、木结构建筑即木板墙、木柱、木楼板、木屋顶的建筑。2、砖木结构建筑即由砖（石）砌墙体，木楼板，木屋顶的建筑。3、砖混结构建筑即由砖（石）砌墙体，钢筋混凝土做楼板和屋顶的多层建筑。4、钢筋混凝土结构建筑即由钢筋混凝土柱、梁、板承重的多层和高层建筑（又可分为框架结构建筑、筒体结构建筑、剪力墙结构建筑）。5、钢结构建筑即全部用钢柱、钢梁组成承重骨架的建筑。6、其他结构建筑如生土建筑、充气建筑、塑料建筑等。特：为保护农田耕地和生态环境，我国已经禁用或限用实心粘土砖。l 按建筑物规模大小分类：1、大量性建筑 指量大面广，单体建筑规模不大，但兴建数量多，分布面广的建筑，如学校、住宅、中小型办公楼、商店、医院等。这些建筑在大中小城市和农村都是不可少的，修建的数量很大故称大量性建筑。2、大型性建筑建筑规模宏大，耗资多、影响较大的建筑，如大型火车站、航空港、大型体育馆、博物馆、大会堂等。l 根据建筑物的耐久年限分类：一般分为4级：一级：耐久年限为100年以上，适用于具有历史性、纪念性、代表性的重要建筑物和高层建筑。二级：耐久年限为50100年，适用于一般性建筑。三级：耐久年限为2550年，适用于次要建筑。四级：耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑物。l 根据建筑物的耐火等级分类：主要根据房屋主要构件（如柱、梁、楼板、屋顶等）的燃烧性能和耐火极限，将其分为四级：一级耐火性能最好，四级最差。 性质重要的或规模宏大的或具有代表性的建筑，通常按一、二级耐火等级进行设计； 大量性的或一般性的建筑按二、三级耐火等级设计；很次要的或临时建筑按四级耐火等级设计。（见附表1-1）1、耐火极限耐火极限：是对任一建筑构件按时间-温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到快去支持能力或完整性遭到破坏或失去隔火作用时止的这段时间。用小时表示。判定条件如下:失去承载力：非承重构件失去支持能力的表现为自身解体或垮塌;梁、板等受弯承重构件，挠曲率发生突变，为失去支持能力的情况。当简支钢筋混凝土梁、楼板和预应力钢筋混凝土楼板跨度总挠度值分别达到试件计算长度的2%、3.5%、5%时。则表明试件失去支持能力。完整性:楼板、隔墙等具有分隔作用的构件，在实验中，当出现穿透裂缝或穿透的空隙时，表明试件的完整性被破坏。 隔火作用：具有防火分隔作用的构件，试验中背火面测得的平均温度升高到140(不包括背火面的起始温度);或背火面测温点任一测点的温度达到220时，则表明试件失去隔火作用。2、构件的燃烧性能 构件的燃烧性能分为三类： 非燃烧体：用不燃烧材料做成的建筑构件，如：天然石材、人工石材、金属材料等。 燃烧体：用燃烧的材料做成的建筑构件。如木材等。难燃烧体：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作保护层的建筑构件，如：沥青混凝土构件、木板条抹灰构件均属难燃烧材料。第二章 建筑工程设计的内容及程序要求2.1 建筑工程设计的内容建筑工程设计指设计一个建筑物所要做的全部工作，通常包括建筑设计、结构设计和设备设计等三方面的内容。1、建筑设计 建筑设计是在总体规划的前提下。根据建设任务要求和工程技术条件进行房屋的空间组设计和局部设计并以建筑设计图的形式表示出来。建筑设计是整个设计工作的先行，常常处于主导地位，但是，现代建筑建设规模越来越大，建筑技术日趋复杂。建筑质量要求越来越高，没有其他设计工种的配合也是难以做好建筑设计的。建筑设计一般是由建筑师来完成的。2、结构设计 结构设计的主要任务是配合建筑设计选择切实可行的结构方案，进行结构构件的计算和设计，并用结构设计图表示。结构设计通常由结构工程师完成。3、设备设计 设备设计是指建筑物的给排水、采暖、通风和电气照明等方面的设计。一般是由有关的工程师配合建筑设计完成，并分别以水、暖、电等设计图表示。 以上三方面的设计工作，既有分工，又密切配合;既有主导，叉相互制约。各专业设计的图纸、计算书、说明书及预算书汇总。就构成一一个建筑工程的完整文件，作为建筑工程施工的依据。2.2 建筑设计的程序1、提出拟建项目建议书 最初阶段、考查项目建设必要性。2、编制可行性研究报告 建设项目决策前，通过对项目工程、技术、经济方面条件和情况进行调研、分析、对可能建设方案和技术方案比较论证和预测建成后的经济效益等。3、进行项目评估 对拟建项目的可行性研究报告提出意见，对最终决策项目投资师傅可行进行认可，缺定最佳投资方案。4、编制设计文件 建筑设计分初步设计和施工图设计两个阶段，对于较复杂的工程，则需要在初步设计完成后进行扩大初步设计（或技术设计）阶段，然后在进行施工图设计。增加扩大初步设计的目的是用来深入解决各个工种、各个专业之间的协调等技术问题。2.3 设计过程与各个设计阶段分述（一）设计前的准备 1熟悉设计任务书(1)建设项目总的要求和建筑目的的说明； (2)建筑物的具体使用要求，建筑面积以及各类用途房间之间面积分配； (3)建设项目的总投资和单方造价、并说明土建费用，房屋设备费用以及道路等室外设施费用情况； (4)建设基地范围大小，周围原有建筑、道路、地段环境的描述并附有地形测量图； (5)供点、供水和采暖、空调等设备方面的要求，并附有水源、电源接用许可文件； (6)设计期限和项目的建设进程要求。 设计人员应对照有关定额指标，校核任务书中单方造价、房间使用面积等内容。在设计过程中必须严格举握建筑标准、用地范围、面积指标等有关限额规定。 2. 收集必要的设计原始数据(1) 气象资料：即所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速以及冻土深度等。 (2) 场地地形及地质水文资料：即场地地形标高，土壤种类及承载力、地下水位以及地震烈度等。 (3) 水电等设备管线资料：即基地地下的给水、排水、电缆等管线布置，基地上的架空线等供电线路情况。 (4) 设计规范的要求及有关定额指标：国家或所在省市地区有关设计项目定额指标。 3. 设计前的调查研究(1) 建筑物的使用要求：认真调查同类已有建筑物的实际使用情况，通过分析和总结，对所设计的建筑有一定了解。 (2) 所在地区建筑材料供应及结构施工等技术条件：了解预制混凝土制品以及门窗的种类和规格，掌握新型建筑材料的性能、价格以及采用的可能性。结合建筑使用要求和建筑空间组合的特点，了解并分析不同结构方案的选型，当地施工技术和起重、运输等设备条件。 (3) 现场踏勘：深入了解基地和周围环境的现状及历史沿革，包括基地的地形、方位、面积和形状等条件，以及基地周围原有建筑、道路、绿化等多方面的因素，考虑拟建建筑物的位置和总平面布局的可能性。 (4) 了解当地文化传统建筑设计布局、创作经验和生活习惯：结合拟建建筑物的具体情况，创造出人们喜闻乐见的建筑形式。 （二）初步设计阶段初步设计是建筑设计的第一阶段，它的主要任务是提出设计方案，即在已定的基地范围内，按照设计要求，综合技术和艺术要求，提出设计方案。初步设计的图纸和设计文件有：(1) 建筑总平面。比例尺1:5001:2000(建筑物在基地上的位置、标高、道路、绿化以及基地上设施的布置和说明)。(2) 各层平面及主要剖面、立面。比例尺1:1001:200(标出房屋的主要尺寸，房间的面积、高度以及门窗位置，部分室内家具和设备的布置)。(3) 说明书(设计方案的主要意图，主要结构方案及构造特点，以及主要技术经济指标等)。(4) 建筑概算书。(5) 根据设计任务的需要，辅以必要的建筑透视图或建筑模型。（三）技术设计阶段 技术设计是初步设计具体化的阶段，其主要任务是在初步设计的基础上，进一步确定各设计工种之间的技术问题。一般对于不太复杂的工程可省去该设计阶段。（四）施工图设计阶段 施工图设计是建筑设计的最后阶段。 (1) 建筑总平面。比例尺1500(建筑基地范围较大时，也可用l1000，12000，应详细标明基地上建筑物、道路、设施等所在位置的尺寸、标高，并附说明)。(2) 各层建筑平面、各个立面及必要的剖面。比例尺11001200。(3) 建筑构造节点详图。根据需要可采用11，15，110，120 (4) 各工种相应配套的施工图。如基础平面图和基础详图、楼板及屋顶平面图和详图，结构构造节点详图等结构施工图。给排水、电器照明以及暖气或空气调节等设备施工图。(5) 建筑、结构及设备等的说明书。(6) 结构及设备的计算书。(7) 工程预算书。（五）施工前的准备，组织施工（六）竣工验收，交付使用2.4 建筑设计的要求及依据l 建筑设计的要求1. 满足建筑功能的需求； 2. 符合所在地规划发展的要求并有良好的视觉效果（总体规划）；3. 采用合理的技术措施 ；4. 提供在投资计划所允许的经济范畴之内运作的可能性 。l 2.3 建筑设计的依据1.人体尺度和人体活动所需的空间尺度2. 家具、设备的尺寸及使用空间3. 温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件4. 地形、地质条件和地震烈度5. 建筑模数和模数制第三章 建筑模数协调统一标准 建筑模数在建筑中应用由来很久，例如古希腊、古罗马柱式，建筑以柱径（柱身下部直径）作为基本模数；我国古代建筑以“斗口”作为用料长短、大小的基本单位。 为了使建筑制品、建筑构件和组合件实现工业化大规模生产，使不同材料、不同形式和不同建筑构件、组合件具有较大的通用性和互换性，及加快设计速度、提高施工质量和效率，降低建筑造价，我国制定了建筑模数协调统一标准（GBJ2-86）。它规定以100mm作为统一与协调建筑尺度的基本单位，称为基本模数，以M表示，并规定了模数数列。建筑工业化