民用建筑构造概论

1、民用建筑构造概论民用建筑构造概论 建筑构造设计是建筑构造设计是建筑设计的组成部分建筑设计的组成部分，是建筑平面、剖面、立面设计的继续是建筑平面、剖面、立面设计的继续和深入。和深入。建筑构造的建筑构造的主要任务主要任务是根据建筑物的功是根据建筑物的功能要求，通过能要求，通过构造技术手段构造技术手段，提供，提供合合理的构造方案和措施理的构造方案和措施。学习建筑构造，要求掌握构造原理，充学习建筑构造，要求掌握构造原理，充分考虑影响建筑构造的各种因素，正分考虑影响建筑构造的各种因素，正确选择材料和运用材料，提出合理的确选择材料和运用材料，提出合理的构造方案和构造措施，从而最大限度构造方案和构造措施，从

2、而最大限度地满足建筑使用功能，提高建筑物抵地满足建筑使用功能，提高建筑物抵御自然界各种不利影响的能力，延长御自然界各种不利影响的能力，延长建筑物的使用年限。建筑物的使用年限。 建筑构造具有较强的实践性和综合性，建筑构造具有较强的实践性和综合性，它涉及建筑材料、建筑结构、建筑物理、建它涉及建筑材料、建筑结构、建筑物理、建筑设备和建筑施工等有关知识。筑设备和建筑施工等有关知识。 只有全面地、综合地运用好这些相关知只有全面地、综合地运用好这些相关知识，才能提出合理的识，才能提出合理的构造方案构造方案和和措施措施。香港中银大厦卢浮宫什么是建筑？你心目中的建筑行业是什么样的？建筑的分类一、按建筑的使用性

3、质分类一、按建筑的使用性质分类 二、按主要承重结构的材料分类二、按主要承重结构的材料分类 三、按建筑的层数或总高度分类三、按建筑的层数或总高度分类 四、按施工方法分类四、按施工方法分类 五、按建筑规模和数量分类五、按建筑规模和数量分类一、按建筑的使用性质分类一、按建筑的使用性质分类1.1.民用建筑民用建筑2.2.居住建筑居住建筑3.3.公共建筑公共建筑4.4.工业建筑工业建筑5.5.农业建筑农业建筑6.6.园林建筑园林建筑二、按主要承重结构所用的材料分类二、按主要承重结构所用的材料分类1.1.木结构木结构2.2.混合结构混合结构3.3.钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构4.4.钢结构钢结构5.5.特

4、种特种结构结构三、按建筑的层数或总高度分类三、按建筑的层数或总高度分类四、按施工方法分类四、按施工方法分类1.1.砌筑砌筑2.2.全装配全装配3.3.全现浇全现浇4.4.部分装配部分现浇部分装配部分现浇五、五、 按建筑规模和数量分类按建筑规模和数量分类1.1.大量性建筑大量性建筑 单体建筑规模不大，但兴建数量多，分布面广的建筑，如住宅、学校、办公楼等 2.2.大型性建筑大型性建筑 建筑规模大，数量少，单栋建筑体量大的公共建筑，如大型体育馆、航空港、大会堂等什么是建筑构造？你认为学建筑构造对你将来有什么帮助？一、民用建筑的基本构件及其作一、民用建筑的基本构件及其作一般民用建筑是由一般民用建筑是由

5、基基础、墙和柱、楼层和础、墙和柱、楼层和地层、楼梯、屋顶和地层、楼梯、屋顶和门窗门窗等六大基本构件等六大基本构件组成的，如组成的，如图图所示。所示。这些构件各处于不同这些构件各处于不同部位，发挥着各自的部位，发挥着各自的作用。作用。1 1、基础：、基础： 基础是建筑物最下部的基础是建筑物最下部的承重构件承重构件，它承受建，它承受建筑物的筑物的全部荷载全部荷载，并将荷载，并将荷载传给地基传给地基。 基础必须具有足够的基础必须具有足够的强度强度和和稳定性稳定性，同时应，同时应能能抵御抵御土层中土层中地下水、冰冻、化学腐蚀地下水、冰冻、化学腐蚀等等各各种有害因素种有害因素的作用。的作用。2 2、墙和

6、柱：、墙和柱： （1 1）墙）墙 墙墙是建筑物的是建筑物的竖向承重竖向承重和和围护构件围护构件。 、承重作用、承重作用 承受屋顶、楼层、承受屋顶、楼层、楼梯等构件传来得荷载，并将这些荷载传给楼梯等构件传来得荷载，并将这些荷载传给基础。基础。 、围护作用、围护作用 抵御抵御自然界各种自然界各种因素对建筑的因素对建筑的侵袭侵袭； 、分隔作用、分隔作用 外墙外墙分隔分隔建筑物建筑物内外空间内外空间，内墙内墙分隔分隔建筑建筑内部空间内部空间，避免避免各各空间之间的空间之间的相互干扰相互干扰。根据墙所处的根据墙所处的位置位置和所起的和所起的作用作用，分别要，分别要求它具有足够的求它具有足够的强度、稳定性

7、强度、稳定性以及以及保温、保温、防热、节能、隔声、防潮、防水、防火防热、节能、隔声、防潮、防水、防火等等功能。功能。 （2 2）柱）柱 为为扩大空间，提高空间扩大空间，提高空间的灵活性的灵活性，也为了，也为了结构需要结构需要，有时以柱代，有时以柱代墙，起墙，起承重作用承重作用。 3 3、楼层和地层：、楼层和地层：（1 1）楼层）楼层 、承重作用、承重作用 楼层是楼层是水平方向的承重构件，承受水平方向的承重构件，承受作用其上的作用其上的家具、设备、人体、隔墙等家具、设备、人体、隔墙等荷载及楼板自重荷载及楼板自重，并将，并将这些荷载传给墙或柱。这些荷载传给墙或柱。 、支撑作用、支撑作用 楼层还对墙

8、或柱起的楼层还对墙或柱起的水平支撑作用水平支撑作用，增加其，增加其强强度度和和稳定性稳定性。、分隔作用、分隔作用 楼层楼层是是竖向分隔构件竖向分隔构件，起，起分层作用。分层作用。要求：要求： 楼层必须具有足够的楼层必须具有足够的强度和刚度强度和刚度。 根据上下空间的使用特点，还应具有根据上下空间的使用特点，还应具有隔隔声、防水、保温、隔热、面层耐磨声、防水、保温、隔热、面层耐磨等要求。等要求。 （2 2）地层）地层 、承重作用、承重作用 地层是地层是水平方向的承重构件，承受水平方向的承重构件，承受作用其上的作用其上的家具、设备、人体、隔墙等家具、设备、人体、隔墙等荷载及楼板自重荷载及楼板自重，

9、并将这，并将这些荷载传给墙或柱。些荷载传给墙或柱。 、分隔作用、分隔作用 地层是地层与土壤的地层是地层与土壤的分隔构件分隔构件 、其他、其他 提供敷设管线的空间提供敷设管线的空间要求：要求： 地层要求地层要求坚固、耐久坚固、耐久、防水、保温、隔热、面层防水、保温、隔热、面层耐磨耐磨等要求。等要求。4 4、楼梯：、楼梯： 楼梯楼梯是多高层建筑的是多高层建筑的竖向交通构件竖向交通构件，供供上下楼层和疏散人流上下楼层和疏散人流之用。之用。 楼梯楼梯要求有足够的要求有足够的通行宽度和疏散能力通行宽度和疏散能力、足够的足够的强度强度和和稳定性稳定性，同时应具有，同时应具有防火、防滑、防火、防滑、耐磨耐磨

10、等功能。等功能。 5 5、屋顶：、屋顶：、承重作用、承重作用 屋顶是屋顶是水平方向的承重构件，水平方向的承重构件，承受承受作用其上的作用其上的荷载及自重荷载及自重，并将这些荷载，并将这些荷载传给墙或柱。传给墙或柱。、围护作用、围护作用 屋顶屋顶是是水平围护构件水平围护构件，抵御抵御自然界各种因素对建筑的自然界各种因素对建筑的侵袭侵袭；要求：要求： 屋顶必须具有足够的屋顶必须具有足够的强度和刚度强度和刚度，还，还应具有应具有隔声、防水、保温、隔热、节能、不隔声、防水、保温、隔热、节能、不渗漏渗漏等要求。等要求。二、影响建筑构造的因素影响建筑构造的因素 建筑物处于建筑物处于自然环境和人为环境自然环

11、境和人为环境之中，受到之中，受到各种自然因素和人为因素的作用。各种自然因素和人为因素的作用。 为提高建筑物的为提高建筑物的使用质量和耐久年限使用质量和耐久年限，在建，在建筑构造设计时必须充分考虑各种因素的影响，筑构造设计时必须充分考虑各种因素的影响，尽量利用其有利因素，避免或减轻不利因素尽量利用其有利因素，避免或减轻不利因素的影响，提高建筑物的的影响，提高建筑物的抵御能力抵御能力。根据影响。根据影响程度，采取相应的程度，采取相应的构造方案和措施构造方案和措施。影响建筑构造的影响建筑构造的因因素素有：有： （见（见图图）1 1、自然环境、自然环境 2 2、人为环境、人为环境 3 3、外力、外力

12、4 4、物质技术条件、物质技术条件5 5、经济条件、经济条件胶东半岛海滩上常见的水草当地传统民居海草石屋三、建筑节能、保温、防热建筑节能、保温、防热（一）、建筑节能（一）、建筑节能1 1、节能的意义、节能的意义 建筑能耗大，占全国能源量的建筑能耗大，占全国能源量的30%30%40%40%，它的总能耗大于任何一个部门的能耗量，而它的总能耗大于任何一个部门的能耗量，而且随着生活水平的提高，它的耗能比例将有且随着生活水平的提高，它的耗能比例将有增无减。因此，建筑节能是整体节能的重点。增无减。因此，建筑节能是整体节能的重点。2 2、建筑能耗、建筑能耗 建筑能耗系指建筑使用能耗，其中建筑能耗系指建筑使用

13、能耗，其中包括包括采暖、空调、热水供应、照明、炊采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器事、家用电器等方面的能耗。等方面的能耗。3 3、减少能耗的措施：、减少能耗的措施： （1 1）选择有利于节能的建筑朝向，主要）选择有利于节能的建筑朝向，主要 房间避开冬季主导风向；房间避开冬季主导风向； （2 2）设计有利于节能的平面和体型；）设计有利于节能的平面和体型； （3 3）改善围护构件的保温性能；）改善围护构件的保温性能； （4 4）改进门窗设计；）改进门窗设计； （5 5）重视日照调节与自然通风。）重视日照调节与自然通风。( (二二) )、建筑保温、建筑保温1 1、使用范围、使用范围 （1 1

14、）寒冷地区各类建筑）寒冷地区各类建筑 （2 2）非寒冷地区有空调要求的建筑，如宾）非寒冷地区有空调要求的建筑，如宾馆、实验室、医疗用房等都要考虑保温措施馆、实验室、医疗用房等都要考虑保温措施。2 2、热工分区（、热工分区（5 5个）个） （1 1）严寒地区）严寒地区 累年最冷月平均温度累年最冷月平均温度低于或等于低于或等于-10-10的的地区，如黑龙江和内蒙古的大部分地区。地区，如黑龙江和内蒙古的大部分地区。 这个地区应加强建筑物的这个地区应加强建筑物的防寒措施防寒措施，不不考虑夏季防热考虑夏季防热。（2 2）寒冷地区）寒冷地区 累年最冷月平均温度累年最冷月平均温度高于高于-10-10、小于或

15、等、小于或等于于00的地区，如东北地区的吉林、辽宁，华北的地区，如东北地区的吉林、辽宁，华北地区的山西、河北、北京、天津及内蒙古的部地区的山西、河北、北京、天津及内蒙古的部分地区。分地区。 这个地区应以满足这个地区应以满足冬季保温冬季保温设计要求为主，设计要求为主，适当适当兼顾夏季防热兼顾夏季防热。（3 3）夏热冬冷地区：）夏热冬冷地区： 最冷月平均温度为最冷月平均温度为0 01010，最热月平均温，最热月平均温度为度为25253030。如陕西、安徽、江苏南部、广。如陕西、安徽、江苏南部、广西、广东、福建北部地区。西、广东、福建北部地区。这个地区这个地区必须满足夏季防热必须满足夏季防热要求，适

16、当要求，适当兼顾冬兼顾冬季保温季保温。（4 4）夏热冬暖地区：）夏热冬暖地区： 最冷月平均温度最冷月平均温度高于高于1010，最热月平均温，最热月平均温度为度为25252929。如广东、广西、福建南部地区。如广东、广西、福建南部地区和海南省。和海南省。 这个地区必须这个地区必须充分满足夏季防热充分满足夏季防热要求，一般要求，一般不考虑冬季保温不考虑冬季保温。（5 5）温和地区：）温和地区： 最冷月平均温度为最冷月平均温度为0 01313，最热月平均温，最热月平均温度为度为18182323。如云南全省和四川、贵州的。如云南全省和四川、贵州的部分地区。部分地区。 这个地区的部分地区应这个地区的部分

17、地区应考虑冬季保暖考虑冬季保暖，一，一般般不考虑夏季防热不考虑夏季防热。 在在民用建筑设计通则民用建筑设计通则（GB50352-GB50352-20052005）中，又将五个建筑热工设计分区细）中，又将五个建筑热工设计分区细分为分为7 7个大区，个大区，2020个小区个小区，明确各区域的不，明确各区域的不同要求。同要求。3 3、建筑保温设计的目的、建筑保温设计的目的（1 1）保证建筑物）保证建筑物保温质量保温质量和和合理使用投资合理使用投资；（2 2）保证建筑的）保证建筑的使用质量和耐久性使用质量和耐久性；（3 3）节约能源节约能源、降低采暖、空调设备的、降低采暖、空调设备的投资投资；（4 4

18、）减少使用时的）减少使用时的维持费用维持费用。4 4、热量散失的途径、热量散失的途径 通过外围护构件散热。通过外围护构件散热。5 5、提高保温性能的措施、提高保温性能的措施 通过提高外围护构件的热阻。通过提高外围护构件的热阻。热阻热阻：热量在传递过程中遇到的阻力。热量在传递过程中遇到的阻力。 单位：单位：M M2 2 K / W K / W 米米2 2 开（尔文）开（尔文）/ /瓦（特）瓦（特） 热阻越大热阻越大，通，通过围护构件传出的过围护构件传出的热量越少热量越少，说明围，说明围护构件的护构件的保温性能保温性能好好； 反之，热阻越反之，热阻越小，保温性能就越小，保温性能就越差，热量损失就越

19、差，热量损失就越多，多， 6 6、提高热阻的措施、提高热阻的措施（1 1）增加围护结构的厚度；）增加围护结构的厚度；（2 2）合理选择导热系数小的材料；）合理选择导热系数小的材料；图图4 4（3 3）防止因蒸汽渗透出现冷凝水；）防止因蒸汽渗透出现冷凝水；图图5 5（4 4）避免出现）避免出现“热桥热桥”；图图6 6（5 5）防止冷风渗透。）防止冷风渗透。左图：左图：单一材料构件单一材料构件 右图：右图：组合构件组合构件图图4 4 保温构件保温构件图图5 5 建筑受潮受水示意建筑受潮受水示意图图12-6 12-6 热桥现象与处理热桥现象与处理 7 7、建筑设计中保温的设计要求、建筑设计中保温的设

20、计要求（1 1）建筑物宜设在避风、向阳地段，尽量争）建筑物宜设在避风、向阳地段，尽量争取主要房间有较多日照。取主要房间有较多日照。（2 2）建筑物的外表面积与其包围的体积之比）建筑物的外表面积与其包围的体积之比（体型系数）应尽可能地小。平、立面不宜出（体型系数）应尽可能地小。平、立面不宜出现过多的凹凸面。现过多的凹凸面。（3 3）室温要求相近的房间宜集中布置。）室温要求相近的房间宜集中布置。 （4 4）严寒地区居住建筑不应设冷外廊）严寒地区居住建筑不应设冷外廊和开敞式楼梯间；公共建筑主入口处应和开敞式楼梯间；公共建筑主入口处应设置转门、热风幕等避风设施。寒冷地设置转门、热风幕等避风设施。寒冷地

21、区居住建筑和公共建筑宜设门斗。区居住建筑和公共建筑宜设门斗。（5 5）严寒和寒冷地区北向窗户的面积应予以）严寒和寒冷地区北向窗户的面积应予以控制，其他朝向的窗户面积不宜过大。应尽控制，其他朝向的窗户面积不宜过大。应尽量减少窗户缝隙的长度，并加强窗户的密闭量减少窗户缝隙的长度，并加强窗户的密闭性。性。（6 6）严寒和寒冷地区的外墙和屋顶应进行保）严寒和寒冷地区的外墙和屋顶应进行保温验算，保证不低于所在地区要求的总热阻温验算，保证不低于所在地区要求的总热阻值。值。（7 7）热桥部分（主要传热渠道）通过保温验）热桥部分（主要传热渠道）通过保温验算，并作出适当的保温处理。算，并作出适当的保温处理。(

22、(三三) )、建筑防热、建筑防热1 1、作用、作用 避免在炎热的夏季，避免在炎热的夏季，高温高湿高辐射高温高湿高辐射造成造成室内过热室内过热。室内过热的原因室内过热的原因2 2、防热的措施、防热的措施 （1 1）降低室外综合温度）降低室外综合温度 a a、采取合理的、采取合理的总体布局总体布局、选择、选择良好的良好的朝向朝向、尽可能争取有利的、尽可能争取有利的通风条件通风条件、防止夕晒防止夕晒、绿化周围环境、减少太阳辐射绿化周围环境、减少太阳辐射和和地面反射地面反射等。等。 b b、采用、采用浅色外饰面或采取淋水、蓄水屋浅色外饰面或采取淋水、蓄水屋面，面，如图如图12-812-8所示。所示。（

23、2 2）设置遮阳措施）设置遮阳措施 设置遮阳措施，尤其是设置遮阳措施，尤其是西墙遮阳西墙遮阳，提高围，提高围护构件的隔热性能。护构件的隔热性能。（3 3）设置有通风间层的围护构件）设置有通风间层的围护构件 设置有设置有通风间层通风间层的围护构件，即可以起到的围护构件，即可以起到隔热隔热作用，又可以作用，又可以散热散热。 在围护构件中增设导热系数小的材料也有在围护构件中增设导热系数小的材料也有利于隔热。利于隔热。 利用表层材料的颜色和光滑度能对太阳辐射利用表层材料的颜色和光滑度能对太阳辐射起反射作用，对防热、降温有一定的效果起反射作用，对防热、降温有一定的效果。 上左图：综合防热措施示意上左图：

24、综合防热措施示意 上右图：通风防热示意上右图：通风防热示意下左图：材料隔热示意下左图：材料隔热示意图图8 8 防热措施防热措施表表 面面 类类 别别表面状况表面状况 表面颜色表面颜色红瓦屋面红瓦屋面旧、中粗旧、中粗红红 色色0.560.56灰瓦屋面灰瓦屋面旧、中粗旧、中粗浅灰色浅灰色0.520.52深色油毡屋面深色油毡屋面新、粗糙新、粗糙深黑色深黑色0.860.86 石膏粉刷表面石膏粉刷表面旧、平光旧、平光白白 色色0.260.26水泥粉刷表面水泥粉刷表面新、平光新、平光浅灰色浅灰色0.560.56红砖墙面红砖墙面旧、中粗旧、中粗红红 色色0.720.780.720.78混凝土砌块墙面混凝土砌

25、块墙面旧、中粗旧、中粗灰色灰色0.650.65表表12-1 12-1 太阳辐射吸收系数太阳辐射吸收系数值值 四、建筑隔声四、建筑隔声一）、噪声的危害与传播一）、噪声的危害与传播 1 1、噪声的危害、噪声的危害 2 2、噪声的传播途径、噪声的传播途径（1 1）通过围护构件的缝隙直接传声）通过围护构件的缝隙直接传声（2 2）通过围护构件的震动传声）通过围护构件的震动传声 （3 3）结构传声）结构传声-固体传声或撞击传声固体传声或撞击传声空气传声空气传声二）、围护构件隔声的途径二）、围护构件隔声的途径 （1 1）对空气传声的隔绝）对空气传声的隔绝 根据空气传声的传透特点，围护构件的隔根据空气传声的传

26、透特点，围护构件的隔声可以采取以下措施：声可以采取以下措施： 增加构件重量增加构件重量 采用带空气层的双层构件采用带空气层的双层构件 采用多层组合构件采用多层组合构件（2 2）对固体传声的隔绝）对固体传声的隔绝改善构件隔绝撞击声的能力可以从：改善构件隔绝撞击声的能力可以从： 设置弹性面层设置弹性面层 设置弹性夹层设置弹性夹层 采用带空气层的双层结构采用带空气层的双层结构五、建筑防震建筑防震1 1、定义：、定义：（1 1）地震）地震 岩层发生断裂、错动，突然释放大岩层发生断裂、错动，突然释放大量能量，就表现为地震。量能量，就表现为地震。（2 2）地震波）地震波 岩层断裂错动，突然释放大量能量并岩

27、层断裂错动，突然释放大量能量并以波的形式向四周传播，这种波就是地震波以波的形式向四周传播，这种波就是地震波。 （3 3）震源）震源 地下岩层断裂和错动的地方称为震源。地下岩层断裂和错动的地方称为震源。（4 4）震中）震中 震源正上方地面称为震中。震源正上方地面称为震中。（5 5）震级）震级 地震的强烈程度称为震级，一般称里氏地震的强烈程度称为震级，一般称里氏震级，它取决于一次地震释放的能量大小。震级，它取决于一次地震释放的能量大小。 一次地震只有一个震级。一次地震只有一个震级。（6 6）地震烈度）地震烈度 地震烈度是指某一地区地面和建筑遭受地地震烈度是指某一地区地面和建筑遭受地震影响的强烈程度

28、。震影响的强烈程度。 一次地震可以有不同的烈度区。一次地震可以有不同的烈度区。 我国地震烈度表中将烈度分为我国地震烈度表中将烈度分为1212度。度。7 7度度时，一般建筑物多数有轻微损坏；时，一般建筑物多数有轻微损坏；8-98-9度时，度时，大多数损坏至破坏，少数倾倒；大多数损坏至破坏，少数倾倒；1010度时，则多度时，则多数倾倒。数倾倒。 （7 7）基本烈度）基本烈度 基本烈度是指，一个地区，一般场地条基本烈度是指，一个地区，一般场地条件下，在设计基准期内，超越概率为件下，在设计基准期内，超越概率为10%10%的地的地震烈度。震烈度。（8 8）设防烈度）设防烈度 设防烈度是指，按国家批准权限

29、审定，设防烈度是指，按国家批准权限审定，作为一个地区防震设防依据的地震烈度。作为一个地区防震设防依据的地震烈度。2 2、防震设计的基本要求：、防震设计的基本要求： 减轻建筑物在地震时的破坏，避免人减轻建筑物在地震时的破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。员伤亡，减少经济损失。3 3、防震设计的原则：、防震设计的原则：小震不坏小震不坏中震可修中震可修大震不倒大震不倒4 4、防震设计的设计要点：、防震设计的设计要点：（1 1）宜选择对建筑物防震有利的建设场地）宜选择对建筑物防震有利的建设场地; ;（2 2）建筑体型和立面处理力求匀称；）建筑体型和立面处理力求匀称；（3 3）建筑平面布置力求规整；）建筑平面布置力求规整；（4 4）加强结构的整体刚度；）加强结构的整体刚度；（5 5）处理好细部构造。）处理好细部构造。 六、建筑工业化简介建筑工业化简介一）、工业化建筑的概念一）、工业化建筑的概念 19741974年联合国经济事务部对建筑工业年联合国经济事务部对建筑工业化的含义作了如