民用建筑设计.ppt

第一篇民用建筑设计与构造,主要介绍民用建筑设计原理与构造，以大量民用建筑为主，涉及部分大型公共建筑.,1民用建筑设计,重点内容：1、建筑的构成要素、建筑物耐火等级、建筑模数协调统一标准；2、掌握建筑设计的内容和过程以及建筑设计的要求和依据。,1.1概论,建筑的概念：我们经常所说的“建筑”往往是指建筑物和构筑物的通称。建筑是人工创造的空间环境，通常认为是建筑物和构筑物的总称。建筑物直接供人们使用的建筑称为建筑物。如住宅、学校、办公楼、影剧院、体育馆等。构筑物间接供人们使用的建筑称为构筑物。如水塔、蓄水池、烟囱、贮油罐等。我国的建筑方针是全面贯彻实施“适用、安全、经济、美观”。这个方针又是评价建筑优劣的基本准则。,台北101,长宽各150m，总面积30277m2，塔高508m，世界第一高，26层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。,直径5.5m，中670t的阻尼器,容器和其他构筑物,陕西铜川天然气公司1000立方米天然气球罐,大连西太平洋石化有限公司1500立方米CF-62钢球罐,1.2建筑的构成要素,建筑功能：满足各自的使用要求、卫生环境及生理要求。、满足人体尺度和人体活动所需的空间尺度。、满足人的生理要求。要求建筑应具有良好的朝向、保温、隔声、防潮、防水、采光及通风的性能，这也是人们进行生产和生活活动所必须的条件。、满足不同建筑有不同使用特点的要求。不同性质的建筑物在使用上有不同的特点，例如火车站要求人流、货流畅通；影剧院要求听得清、看得见和疏散快；工业厂房要求符合产品的生产工艺流程；某些实验室对温度、湿度的要求等等，都直接影响着建筑物的使用功能。满足功能要求也是建筑的主要目的，在构成的要素中起主导作用。,建筑技术：建筑的物质技术条件是指建造房屋的手段。包括建筑材料及制品技术、结构技术、施工技术和设备技术等，所以建筑是多门技术科学的综合产物，是建筑发展的重要因素。,建筑形象：体型、立面、色彩、质感、细部装修。构成建筑形象的因素有建筑的体型、立面形式、细部与重点的处理、材料的色彩和质感、光影和装饰处理等等，建筑形象是功能和技术的综合反映。建筑形象处理得当，就能产生良好的艺术效果，给人以美的享受。有些建筑使人感受到庄严雄伟、朴素大方、简洁明朗等等，这就是建筑艺术形象的魅力。不同社会和时代、不同地域和民族的建筑都有不同的建筑形象，它反映了时代的生产水平、文化传统、民族风格等特点。,央视新台址,央视新台址建设工程位于北京朝阳区东三环中路、北京商务中心区的核心地段，占地面积18.7万平方米，总建筑面积55万平方米,230m。央视新台址建设工程总投资约50亿元人民币，2003年10月开工建设，2008年正式运行。,泰姬陵,悉尼歌剧院,建筑三要素是相互联系、约束，又不可分割的。在一定功能和技术条件下，充分发挥设计者的主观作用，可以使建筑形象更加美观。历史上优秀的建筑作品，这三要素都是辩证统一的。,1.2.1.1建筑的分类,生产性建筑：工业建筑指为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动力用房、仓贮等。农业建筑指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库、温室、畜禽饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂（站）等。非生产性建筑：民用建筑,1.2.1.2民用建筑的分类,一、按民用建筑的使用功能分类1、居住建筑：供人们休息、生活起居所使用的建筑物。如住宅、公寓、宿舍等。2、公共建筑：供人们进行政治、经济、文化科学技术交流活动等所需要的建筑物。如托幼建筑、科研建筑、医疗建筑、商业建筑、行政办公建筑、园林建筑、纪念性建筑。,空间结构的体形处理代代木体育馆（悬索结构）,二、按民用建筑的规模和数量分类,1、大量性建筑：指建筑规模不大，但修建数量多，与人们生活密切相关的分布面广的建筑，如住宅、中小学教学楼、医院、中小型影剧院、中小型工厂等。2、大型性建筑：指规模大、耗资多的建筑，如大型体育馆、大型剧院、航空港、站、博览馆、大型工厂等。与大量性建筑相比，其修建数量是很有限的，这类建筑在一个国家或一个地区具有代表性，对城市面貌的影响也较大。,天津奥林匹克体育场俯瞰效果图,“绿色奥运”、“科技奥运”、“人文奥运”建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000。屋顶结构采用钢桁架悬挑结构。屋面桁架落地，形似露珠。,三、按民用建筑的层数分类,1、住宅建筑按层数分为：12层为低层36层为多层79层为中高层10层以上为高层；2、公共建筑及综合性建筑高度超过24M为高层（不包括高度超过24M的单层建筑）（一类、二类）3、建筑物高度超过100M时不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。,四、按民用建筑的耐火等级,按建筑物的耐火程度分级（GB16-87）根据房屋的主要构件的燃烧性能和它的耐火极限来分为四级1、构件的耐火极限所谓耐火极限，是指任一建筑构件在规定的耐火试验条件下，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间，用小时表示。只要以下三个条件中任一个条件出现，就可以确定是否达到其耐火极限。（失去支持能力、完整性、隔火作用）,1）失去支持能力。指构件在受到火焰或高温作用下，由于构件材质性能的变化，使承载能力和刚度降低，承受不了原设计的荷载而破坏。例如受火作用后的钢筋混凝土梁失去支承能力，钢柱失稳破坏；非承重构件自身解体或垮塌等，均属失去支持能力。,（2）完整性被破坏。指薄壁分隔构件在火中高温作用下，发生爆裂或局部塌落，形成穿透裂缝或孔洞，火焰穿过构件，使其背面可燃物燃烧起火。例如受火作用后的板条抹灰墙，内部可燃板条先行自燃，一定时间后，背火面的抹灰层龟裂脱落，引起燃烧起火；预应力钢筋混凝土楼板使钢筋失去预应力，发生炸裂，出现孔洞，使火苗窜到上层房间。在实际中这类火灾相当多。,（3）失去隔火作用。指具有分隔作用的构件，背火面任一点的温度达到220时，构件失去隔火作用。例如一些燃点较低的可燃物（纤维系列的棉花、纸张、化纤品等）烤焦后以致起火。,2、构件的燃烧性能建筑构件的燃烧性能可分为如下三类：（1）非燃烧体：指用非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。（2）燃烧体：指用容易燃烧的材料做成的建筑构件，如木材、纸板、胶合板等。（3）难燃烧体：指用不易燃烧的材料做成的建筑构件，或者用燃烧材料做成，但用非燃烧材料作为保护层的构件，如沥青混凝土构件、木板条抹灰等。,五、按建筑的耐久年限分,按建筑物的使用性质和耐久年限分级（JGJ37-87）一级建筑：100年以上，重要和高层建筑二级建筑：50-100年，一般性建筑三级建筑：25-50年，次要建筑四级建筑：15年以下，临时建筑,1.2.2建筑模数和模数制,为了实现工业化大规模生产，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑构配件、组合件具有一定的通用性和互换性，在建筑业中必须共同遵守建筑模数协调统一标准（GBJ2-86），以下简称标准。,建筑模数：是指选定的尺寸单位，作为尺度协调中的增值单位，也是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺度协调的基础，其目的是使构配件安装吻合，并有互换性。基本模数：基本模数的数值规定为100mm，表示符号为M，即1M=100mm。,导出模数,扩大模数：指基本模数的整数倍。分模数：指整数除基本模数的数值。模数系列：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。,模数分类及其应用范围,.3建筑设计的内容和过程,工程程序编制工程设计任务书；选择建筑用地；场地勘测；设计；施工；工程验收及交付使用。,1.3.1建筑设计的内容,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合设计和细部设计，并以建筑设计图的形式表示出来。是整个设计工作的先行，常处于主导地位。,结构设计：其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。通常由结构工程师完成。,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。一般由有关的工程师配合建筑设计完成，并分别用水、暖、电等设计图表示。,1.3.2建筑设计的程序（一）设计前的准备工作,1、掌握必要的批文建设单位必须具有以下批文才可向设计单位办理委托设计手续。（1）主管部门的批文上级主管部门对建设项目的批准文件，包括建设项目的使用要求、建筑面积、单方造价和总投资等。（2）城市建设部门同意设计的批文为了加强城市的管理及进行统一规划，一切设计都必须事先得到城市建设部门的批准。批文必须明确指出用地范围（常用红色线划定），以及有关规划、环境及个体建筑的要求。,2、熟悉设计任务书设计任务书是经上级主管部门批准提供给设计单位进行设计的依据性文件，一般包括以下内容：（1）建设项目总的要求、用途、规模及一般说明。（2）建设项目的组成，单项工程的面积，房间组成，面积分配及使用要求。（3）建设项目的投资及单方造价，土建设备及室外工程的投资分配。（4）建设基地大小、形状、地形，原有建筑及道路现状，并附地形测量图。（5）供电、供水、采暖及空调等设备方面的要求，并附有水源、电源的使用许可文件。（6）设计期限及项目建设进度计划安排要求。,3.调查研究、收集必要的设计原始数据（1）访问使用单位对建筑物的使用要求，调查同类建筑在使用过程中出现的情况，分析总结，全面掌握所设计的建筑物的特点和要求。（2）了解建筑材料供应和结构施工技术条件。（3）现场勘察。（4）了解当地文化传统、经验、风土人情。,（二）设计阶段的划分两阶段设计：初步设计和施工图设计，一般的工程多采用两阶段设计。三阶段设计：对较大的建设项目，设计程序包括：设计资料的准备、初步设计、技术设计和施工图设计阶段。,初步设计阶段,初步设计的内容般包括设计说明书、设计图纸、主要设备材料表和工程概算等四部分，具体的图纸和文件有：1、设计总说明：设计指导思想及主要依据，设计意图及方案特点，建筑结构方案及构造特点，建筑材料及装修标准，主要技术经济指标以及结构、设备等系统的说明。2、建筑总平面图：比例1：500、1：1000，应表示用地范围，建筑物位置、大小、层数及设计标高，道路及绿化布置，技术经济指标。,3、各层平面图、剖面图及建筑物的主要立面图：比例1：100、1：200，应表示建筑物各主要控制尺寸，如总尺寸、开间、进深、层高等，同时应表示标高，门窗位置，室内固定设备及有特殊要求的厅、室的具体布置，立面处理，结构方案及材料选用等。4、工程概算书：建筑物投资估算，主要材料用量及单位俏耗量。5、大型民用建筑及其它重要工程，必要时可绘制透视图、鸟瞰图或制作模型。,技术设计阶段,主要任务是在初步设计的基础上进一步解决各种技术问题。技术设计的图纸和文件与初步设计大致相同，但更详细些。具体内容包括整个建筑物和各个局部的具体做法，各部分确切的尺寸关系，内外装修的设计，结构方案的计算和具体内容、各种构造和用料的确定，各种设备系统的设计和计算，各技术工种之间各种矛盾的合理解决，设计预算的编制等。,施工图设计阶段,施工图设计是建筑设计的最后阶段，是提交施工单位进行施工的设计文件。施工图设计的主要任务是满足施工要求，解决施工中的技术措施、用料及具体做法。施工图设计的内容包括建筑、结构、水电、采暖通风等工种的设计图纸、工程说明书，结构及设备计算书和概算书。具体图纸和文件有：1、建筑总平面图：与初步设计基本相同。2、建筑物各层平面图、剖面图、立面图：比例1：50、1：100、1：200。除表达初步设计或技术设计内容以外，还应详细标出门窗洞口、墙段尺寸及必要的细部尺寸、详图索引。,3、建筑构造详图：应详细表示各部分构件关系、材料尺寸及做法、必要的文字说明根据节点需要，比例可分别选用1：20、1：10、1：5、1：2、1：1等。4、各工种相应配套的施工图纸，如基础平面图、结构布置图、钢筋混凝土构件详图、水电平面图及系统图、建筑防雷接地平面图等。5、设计说明书：包括施工图设计依据、设计规模、面积、标高定位、用料说明等。6、结构和设备计算书。7、工程概算书,1.4建筑设计的要求和依据,一、建筑设计的要求1、满足建筑功能要求；2、采用合理的技术措施：选用合理的建筑材料、结构及施工方案。3、具有良好的经济效果：因地制宜，就地取材，节约建筑材料和资金。4、考虑建筑美观要求；5、符合总体规划要求。,二、建筑设计的依据,（一）使用功能1、人体尺度和人体活动所需的空间尺度2、家具、设备的尺寸和使用它们的必要空间房间内家具设备的尺寸，以及人们使用它们所需活动空间是确定房间内部使用面积的重要依据。,（二）自然条件1、气候条件：温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据。风向频率玫瑰图图中实线部分表示全年风向频率，虚线部分表示夏季风向频率。风