第1章 民用建筑设计

房屋建筑学第一章民用建筑设计一、建筑的概念建筑：是指建筑物与构筑物的总称。建筑物：是供人们在其中生产、生活或其他活动的房屋或场所。如住宅、医院、学校、办公楼、工厂等。构筑物：是人们不在其中生产、生活的建筑，如城墙、桥梁、水塔、烟囱、堤坝等。《房屋建筑学》这门课程就是要研究建筑物的平面及空间设计和建筑物的构造问题。万里长城金门大桥埃菲尔铁塔建筑的三要素构成建筑的三要素：建筑功能、建筑技术、建筑形象。建筑功能：体现了建筑物的目的性。是指建筑物在物质和精神方面必须满足的使用要求。如：影剧院良好的视听环境、火车站流畅的人流线路。建筑应具有良好的朝向、保温、隔热等。建筑技术：建造房屋的手段，包括建筑材料与制品技术、结构技术、施工技术、设备技术等。建筑形象：建筑内外空间组合、建筑体型、建筑材料的质感与色彩光影变化、立面构图、细部与重点装饰处理的的综合表现。（建筑美与环境美结合）二、建筑的基本要素二、建筑的基本要素三要素的关系

三者是辨证统一的关系，不可分割并互相制约，但又有主次之分。建筑功能起主导作用。1.1建筑的产生与发展1、建筑的起源

建筑物最初是人类为了遮蔽风雨和防备野兽的侵袭而产生的。建筑的发展大体上分为穴居和巢居两大体系。穴居——寻找遮雨避寒的住所

巢居——架构远离暑潮的乐园原始社会晚期，竖穴上覆盖草顶的穴居(茅舍)成为这一区域氏族部落广泛采用的一种居住方式。

巢居在适应南方气候环境特点上有显而易见的优势：远离湿地，远离虫蛇野兽侵袭，有利于通风散热，便于就地取材就地建造等。

在原始社会，建筑的发展是极其缓慢的，在漫长的岁月里，我们的祖先从艰难地建造穴居和巢居开始，逐步掌握了营建地面建筑的技术，创造了原始的木架建筑，满足了最基本的居住和公共活动的要求。木骨泥墙建筑初期时代的建筑——土、石建筑简单建筑早期的建筑

——真正的房屋近代的建筑——大悬挑近代建筑——大跨度建筑建筑发展历程简表现代建筑—高层建筑发展状况美国芝加哥家庭保险公司大楼

10层、55m高第一座高层建筑，是1885年在美国芝加哥兴建的“家庭保险公司大楼”（HomeLifeInsuranceCompanyBuilding）。这座大楼首次采用了钢框架结构，在结构体系、材料应用等方面开创了历史新纪元。帝国大厦

1931年，纽约的帝国大厦建成，大厦102层，高381米，它的建成是世界建筑史上颇为引人注目的大事。在建成后的40年间，帝国大厦一直雄踞世界最高建筑的纪录，成为摩天楼的象征。

1972年,1973年，纽约世界贸易中心双塔建成,110层,高417米,415米(2001年9月11日坍塌)2001年9月11日恐怖分子劫持美洲航空公司客机撞击高１１０层的世界贸易中心大楼,世贸中心两座大楼相继坍塌

世贸中心新主楼“自由之塔”的效果示意图西尔斯大厦

1974年，芝加哥西尔斯大厦建成，这座110层，高443米的建筑。世界最高建筑的纪录不断被刷新。1996年，吉隆坡佩重纳斯大厦（双塔）建成，95层，高452米。这两幢大厦是世界上目前最高的建筑，它们的建成说明一个很令人感慨的事实：超高层建筑的建造重心已经从美国转移到亚洲。[台北]台北101大厦508米韩国建580米高的世界最高建筑

韩国外国企业协会03年5月２８日宣布，该协会将与汉城市合作，在汉城上岩洞建设一座名为“国际商务中心（ＩＢＣ）”的大厦。于2008年建成。金茂大厦

1998年，上海金茂大厦建成88层421米上海环球金融中心大厦

2008年建成

上海环球金融中心大厦总高度492米，地上有101层，地下3层，毗邻金茂大厦。

阿拉伯塔酒店，又称迪拜帆船酒店。全世界最豪华的酒店当数阿拉伯联合酋长国境内迪拜的帆船（BurjAl-Arab）酒店，它是世界上第一家的7星级酒店。位于中东地区阿拉伯联合酋长国迪拜酋长国的迪拜市。大跨度建筑发展大跨度建筑-------横向跨越30米以上空间的各类结构形式的建筑。大跨度结构多用于民用建筑中的影剧院、体育馆、展览馆、大会堂、航空港候机大厅及其他大型公共建筑，工业建筑中的大跨度厂房、飞机装配车间和大型仓库等。结构类型----

有折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。

大跨度建筑结构类型鸟巢——北京2008年奥运会主体育场

由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务设计.工程总占地面积21公顷，建筑面积258,000M²。场内观众坐席约为91000个，其中临时坐席约11000个。

南北长333米、东西宽294米，高69米。鸟巢——主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。

1.2建筑的构成要素1.2.1民用建筑的分类1.2.1.1建筑的分类建筑物按照使用功能分为：生产性建筑非生产性建筑：即民用建筑工业建筑如生产车间等农业建筑温室、养殖场1.2.1.2民用建筑的分类1）按照民用建筑使用功能分类①居住建筑，如住宅、公寓等。②公共建筑，生活服务性建筑、医疗建筑等。⑴大量性建筑：量大面广，与人们生活密切相关的那些建筑。如一般居住建筑、中小学校、小型商店、诊所、食堂等。本课程以此类建筑为主要内容。⑵大型性建筑：是指规模宏大的建筑。这类建筑一般是单独设计的。它们的功能要求高、结构和构造复杂、设备考究、外观突出个性、单方造价高、用料以钢材、料石、混凝土及高档装饰材料为主。如大型体育馆、大型剧院。2）按建筑规模和数量分类居住建筑按层数分类低层住宅：1～3层多层住宅：4～6层中高层住宅：7～9层

10层及10层以上为高层住宅，以及建筑高度超过24米的其它民用建筑物。公共建筑按高度分类普通建筑：建筑高度不大于24m的公共建筑和建筑高度大于24m的单层公共建筑。高层建筑：建筑高度超过24m的公共建筑。超高层建筑：建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑。3）按民用建筑的层数分类建筑物的耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准，现行《建筑设计防火规范》将普通建筑的耐火等级划分为四级。一级耐火性能最好，四级最差。建筑物的耐火等级由房屋构件的耐火极限和燃烧性能确定的。耐火极限：指建筑构件按时间—温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性破坏，或失去隔火作用时止的这段时间，用小时（h）表示。4）按民用建筑的耐火等级分类构件的燃烧性能分为三类：不燃烧体：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。难燃烧体：用难燃烧得材料做成得建筑构件，或用燃烧材料做成而用不燃烧材料做保护层的建筑构件，如沥青混凝土构件、木板条抹灰的构件等。燃烧体：用燃烧的材料做成的建筑构件，如木材等。

一级二级三级四级承重墙和楼梯间的墙非燃烧体3.00非燃烧体2.50非燃烧体2.50不燃烧体0.50支承多层的柱非燃烧体3.00非燃烧体2.50非燃烧体2.50不燃烧体0.50支承单层的柱非燃烧体2.50非燃烧体2.00非燃烧体2.00燃烧体梁非燃烧体2.00非燃烧体1.50非燃烧体1.50难燃烧体0.50楼板非燃烧体1.50非燃烧体1.00非燃烧体0.50难燃烧体0.25吊顶（包括吊顶搁栅）非燃烧体0.25非燃烧体0.25难燃烧体0.15燃烧体屋顶的承重构件非燃烧体1.50非燃烧体0.50燃烧体燃烧体疏散楼梯非燃烧体1.50非燃烧体1.00非燃烧体1.00燃烧体框架填充墙非燃烧体1.00非燃烧体0.50非燃烧体0.50难燃烧体0.25隔墙非燃烧体1.00非燃烧体0.50非燃烧体0.50难燃烧体0.25防火墙非燃烧体4.00非燃烧体4.00非燃烧体4.00非燃烧体4.00建筑构件的耐火等级5）按建筑的设计使用年限分类以主体结构确定的建筑耐久年限分为四级：

一级建筑：耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。

二级建筑：耐久年限为50～100年，适用于一般性建筑。

三级建筑：耐久年限为25～50年，适用于次要的建筑。

四级建筑：耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑。

1.2.2建筑模数协调统一标准基本模数：数值规定为100mm，符号为M，即1M=100mm导出模数：

扩大导出模数的基数为：3M、6M、12M、15M、30M、60M分模数的基数为：1/10M，1/5M，1/2M模数数列：是以基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成得一系列尺寸。表1-3（1）水平基本模数数列：主要用于门窗洞口和构配件断面尺寸。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）分模数数列：主要用于缝隙、构造节点、构配件断面尺寸。

模数数列的适用范围1.3建筑设计的内容和程序1.3.1设计内容

建筑工程设计是指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作，包括建筑设计、结构设计、设备设计等三个方面的内容。1.3.1.1建筑设计（1）建筑空间环境的组合设计

通过建筑空间的规定、塑造和组合，综合解决建筑物的功能、技术、经济和美观等问题。主要通过建筑总平面设计、建筑平面设计、建筑剖面设计、建筑体型与立面设计来完成。1.3.1.1建筑设计（2）建筑空间环境的构造设计

主要是确定建筑物各构造组成部分的材料及构造方式。包括对基础、墙体、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等构配件进行详细的构造设计，也是建筑空间环境组合设计的继续和深入。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，一般是由建筑师来完成。1.3.1.2结构设计结构设计主要是根据建筑设计选择切实可行的结构方案，进行结构计算及构件设计，结构布置及构造设计等。一般是由结构工程师来完成。1.3.1.3设备设计设备设计主要包括给水排水、电气照明、采暖通风、动力等方面的设计，由设备工程师配合建筑设计来完成。1.3.2建筑设计的程序1.3.2.1设计前的准备工作

落实设计任务书熟悉设计任务书调查研究收集必要的设计原始数据了解当地的习惯1.3.2.2设计阶段的划分建筑设计过程按工程复杂程度、规模大小及审批要求，划分为不同的设计阶段。一般分两阶段设计或三阶段设计。两阶段设计是指初步设计和施工图设计两个阶段，一般的工程多采用两阶段设计。对于大型民用建筑工程或技术复杂的项目，采用三阶段设计，即初步设计、技术设计和施工图设计。1、初步设计阶段：⑴建筑总平面；⑵各层平面及主要剖面、立面；⑶说明书：设计方案的主要意图及优缺点，主要结构方案及构造特点，建筑材料及装修标准，主要技术经济指标等。⑷工程概算书：建筑物投资估算，主要材料用量及单位消耗量。⑸根据设计任务的需要，可能辅以鸟瞰图、透视图或建筑模型。2、技术设计阶段技术设计是三阶段设计的中间阶段，它的主要任务是在初步设计的基础上，进一步确定房屋各工种之间的技术问题。技术设计的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工种的图纸和说明书，为各工种编制施工图打下基础。经批准后的技术图纸和说明书即为编制施工图、主要材料设备定货以及基建拨款的依据文件。各个设计阶段的工作见下：3.施工图设计阶段⑴建筑总平面：⑵各层建筑平面、各个立面及必要的剖面：⑶建筑构造节点详图：⑷各工种相应配套的施工图纸：⑸建筑、结构及设备等的说明书。⑹结构及设备设计的计算书。⑺工程预算书。1.4建筑设计的要求和依据1.4.1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3、具有良好的经济效果

4、考虑建筑美观要求

5、符合总体规划要求1.4.2建筑设计的依据1.4.1.1使用功能（1）人体尺度和人体活动所需要的空间尺度如图1-91-