2011房屋建筑学,课件

房 屋 建 筑 学 主讲：杨志刚 课程的性质与任务 v房屋建筑学是一门研究建筑空间组合与建筑构 造理论和方法的专业课，其主要目的是培养学生进 行建筑设计的初步能力。本课程包括民用建筑设计 与构造；工业建筑设计与构造两大部分。学习本课 程的主要任务是： v1.了解民用与工业建筑设计的基本理论和方法。 2.基本掌握一般民用和工业建筑构造的理论和方法 。 绪 论 1.建筑：既表示建筑工程的建造活动，同时又表 示这种活动的成果建筑物，包括建筑物和构 筑物; 2.建筑物：凡供人们在其中生产生活或其它活动 的房屋或场所； 3.构筑物: 而人们不在其中生产生活的建筑. 二、建筑构成的基本要素 v（一）建筑功能 v（二）建筑技术 v（三）建筑形象 建筑功能、建筑技术和建筑形象三者是辨证的统一，又 相互制约。建筑功能常起着主导作用，建筑技术是手 段，而建筑功能和技术手段在议定条件下，需要和形 象协调，有时建筑形象处于主导地位。 三、建筑的分类与分级 v（一）建筑的分类 va. 按建筑的使用功能分 vb. 按主要承重结构材料分 vc. 按层数分 v（二）建筑的分级 va. 建筑的耐久年限 vb. 建筑物的耐火等级 四、建筑设计的依据 v（一）使用功能 v（二）自然与人为环境 v（三）建筑材料与施工技术条件 v（四）建筑设计规范、规程和标准 v（五）文件依据 五、建 筑 模 数 v基本模数： 数值100mm，符号M.即1M=100mm v扩大模数： 分水平扩大模数和和竖向扩大模 数，分别用于建筑物的开间、柱距、进深、跨 度构配件尺寸和门窗洞口；建筑物的高度、层 高和门窗洞口。 v分模数： 主要用于缝隙、构造节点、构配件 截面。 第一章 民用建筑概述 学习目标和要求 1.掌握民用建筑的构造组成及各自的作用； 2 .了解民用建筑的等级及划分原则； 3 .掌握建筑模数协调标准的意义及划分原则； 4 .掌握定位轴线的划分方式，了解定位轴线编 号的原则和意义。 1.1 民用建筑的构造组成 v1.1.1 基础 基础是建筑物最下部的承重构件，承担建筑的全部荷载，并把这些荷载有效的传给地基。 要求：足够的强度、 刚度及耐久性能，并能抵抗地下各种不良因素的侵袭。 1.1.2 墙体和柱 墙体是建筑物的承重和维护构件 。 要求：足够的强度、稳定性、良好的热工性能及防火、隔声、防水、耐久性能。 柱也是建筑物的承重构件。 1.1.3 屋顶 屋顶是建筑顶部的承重和维护构件，一般由屋面、保温（隔热）层和承重结构三部分组成 。 1.1.1 楼板层 楼板层是楼房建筑中的水平承重构件，同时还兼有在竖向划分建筑内部空间的功能。 要求：足够的强度、刚度，并具备相当的防火、防水、隔声的能力。 v1.1.5 楼梯 楼梯是房屋建筑中联系上下各层的垂直交通设施。 楼梯关系到建筑使用的安全性，因此在宽度、坡度、数量、位置、布局形式、细部构造、及防火性能等 方面均有严格的要求。 v1.1.6 地坪和地面 地坪：建筑底层房间与下部土层相接触的部分。 地面即地坪面层，要求具有良好的耐磨、 防潮、防水、 保温性能。 v1.1.7 门窗 门主要供人们内外交通及搬运家具设备之用，同时还兼有分隔房间、采光通风和维护的作用。 要求：足够的宽度和高度；数量、位置和开启方式符合有关规范的要求。 v宽度：居室、办公室、客房的门一般为900mm；厨房、厕所和阳台门洞口宽为700mm;医院的门，常用洞口宽11001400mm 等； v数量：根据使用人数的多少和具体使用要求来确定。如人数超过50人以及面积超过60m2,门的数量不少于两个。 v位置：要考虑室内人流活动特点和家具布置的要求 ，尽可能缩短室内交通路线，避免拥挤和便于家具 布置。 v开启方式：以平开方式最为广泛，如走廊不宽时， 门向房间里开；人数多的房间，门开向疏散方向； 几个门在一起时，应避免碰撞或遮挡。 v窗的主要作用是采光和通风，同时也是维护 结构的一部分，在建筑的立面形象中也占有 相当重要的地位。 1.2 影响建筑构造的因素和构造设计原则 v1.2.1 影响建筑构造的因素 1.外力作用的影响 荷载：直接作用在建筑的外力，分为恒荷载、活荷载和偶然荷载三大类 。 荷载的大小和种类是建筑结构设计的主要依据，也是选择建筑结构形式 的重要参考因素。 地震烈度：指某一地区地面房屋遭受到一次地震影响的强弱程度。 烈度分为基本烈度和设计烈度。 2 .自然界其他因素的影响 3 . 人为因素的影响 如：噪声、 振动、 化学腐蚀、 爆炸、火灾等 4 .技术和经济条件的影响 v1.2.2 建筑构造的设计原则 1. 满足建筑使用功能的要求 2 .确保结构安全 3 .适应建筑工业化和建筑施工的要求 4 .注重社会、经济和环境效益 5 .注重美观 三 民用建筑的等级 v1.3.1按建筑的耐久年限分成四级 （1）一级耐久年限100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑。 （2）二级耐久年限50100年，适用于一般性建筑。 （3）三级耐久年限2550 年，适用于次要的建筑。 （4）四级耐久年限15年以下，适用于临时性建筑。 v1.3.2按建筑的重要性和规模分成六级 即特级、1级、2级、3级4、4级、5级 v1.3.3按建筑的防火性能分成四级 防火性能即燃烧性能和耐火极限。 燃烧性能指建筑构件在明火或高温辐射的情况下，是否燃烧及燃烧的难易程度 。 耐火极限指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 作用起到失去支持能力或完整性破坏和隔火作用时止的这段时间，用小时表示。 四 建筑标准化和模数协调 v 建筑工业化的内容：设计标准化，构配件生产工厂化 ，施工机械化。 v 1.4.1 建筑标准化 主要包括两方面：首选适应制定各种法规 规范标准和指标，使设计有章 可循；其次是在诸如住宅等大型性建筑的设计中推行标准化设计 。 1.4.2 建筑模数协调 建筑模数是选定的标准尺度单位，作为建筑空间建筑构配件建筑制品以及 有关设备尺寸相互协调中的增值单位。 1.基本模数 模数协调中的基本单位，其数值为100mm，符号为M，即1M=100mm。 2.导出模数 扩大模数是基本模数的整数倍数。 分模数是整数除基本模数的数值。 v3.模数数列及应用 v4.几种尺寸 v标志尺寸。应符合模数数列的规定，用以标注建 筑物定位轴面定位面 定位轴线之间的垂直距离 ，以及建筑物构配件 建筑组合件建筑制品以及 有关设备界线之间的尺寸。 v构造尺寸。建筑构配件 建筑组合件 建筑制 品等的设计尺寸。 v实际尺寸。建筑构配件 建筑组合件 建筑制 品等生产制作后的实有尺寸。 五 定位轴线 v定位轴线是确定建筑构配件位置及相互关系的基准线。 v1.5.1 墙体平面的定位轴线 1.承重外墙的定位轴线 2.承重内墙的定位轴线 3.非承重墙的定位轴线 4.变形缝处定位轴线 5.带壁柱外墙的墙体内缘于平面定位轴线相重合，或距墙体 内120mm处与平面定位轴线相重合。 6.高低层分界处的墙体定位轴线 7.建筑底层为框架结构时，框架结构的定位轴线应与上部砖 混结构平面定位轴线一致。 v1.5.2 墙体的竖向定位 1.砖墙楼地面竖向定位应与楼（地）面面曾 上表面重合。 2.屋面竖向定位应为屋面结构层上表面。 v1.5.3定位轴线的编号 第三章 墙体和地下室 v一 墙体的作用、类型及设计原则 v二 墙体的承重方案 v三 砖墙构造 v四 隔墙构造 v五 砌块墙构造 v六 墙面装修 v七 地下室构造 第四章 楼板和地面 v一 楼板的类型、 组成及要求 v二 钢筋混凝土楼板 v三 楼地年构造 v四 顶棚构造 v五 阳台和雨棚构造 第五章 楼梯和电梯 v一 楼梯的类型和设计要求 v二 钢筋混凝土楼梯构造 v三 楼梯的细部构造 v四 台阶与坡道 v五 电梯与自动扶梯 第六章 屋顶 v一 屋顶的作用类型和要求 v二 平屋顶的构造 v三 坡屋顶的构造 第七章 窗与门 v一 门窗的作用和构造要求 v二 窗 v三 门 v四 遮阳构造 第八章 变形缝 v一 变形缝的作用和分类 v二 伸缩缝 v三 沉降缝 v四 防震缝 第九章 民用建筑工业化 v一 民用建筑工业化的意义和趋势 v二 常见工业化建筑的构造 第十章 民用建筑设计 v一 民用建筑设计 v二 平面设计 v三 剖面设计 v四 体形和立面设计 第十一章 工业建筑构造概述 v一 工业建筑的特点和分类 v二 单层工业厂房的结构类型 v三 排架结构单层工业厂房的结构组成 v四 厂方内部起重运输设备 v五 柱网尺寸和定位轴线 第十二章 单层工业厂房外墙 v一 砖墙及砌块墙 v二 大型板材墙和轻质板材墙 v三 开敞式外墙 第十三章 单层工业厂房屋面 v一 屋面的特点与组成 v二 屋面排水组织 v三 屋面防水构造 v四 屋面的保温与隔热 v五 屋面细部构造 第十四章 单层工业厂房的侧窗、 大 门和天窗 v一 侧窗 v二 厂房大门 v三 天窗 第十五章 单层工业厂房地面及其他设 施 v一 单层工业厂房地面 v二 单层工业厂房的其他设施 建筑平面设计 v建筑平面设计的主要任务是根据设 计要求和基地条件，确定建筑平面 中各组成部分的大小和相互关系， 常用平面图来表示。 一、基 本 概 念 v建筑平面利用系数：数值上等于使用面积与建 筑面积的百分比，即：K=使用面积/建筑面面 积*100 注：使用面积是指除交通面积和结构面积之外的 所有空间面积之和；建筑面积是指外墙包围的 各楼层面积总和。 二、房间平面设计的内容和决 定因素 四、几种不同平面形状的观众 厅的声学和视觉特点 v如图14： v矩形平面观众厅： 结构简单； v钟形平面观众厅： 对加强后排反射声，提高观众厅音质 又意； v六角形平面观众厅：可增加视听良好区的观众席数量； v扇形平面观众厅：能使更多的观众获得良好的视角等； 五、普通教室的基本尺寸和视 角控制 v根据普通教室以听课为主的使用特点，教室 要保证 学生上课时视、 听方面的质量，座位离黑板不能太 远太偏，一般要求离黑板最远的座位不大于8.5m， 边座和黑板远端夹角控制在不小于30。 六、房间的开间与进深 v开间：也叫面阔或面宽，是指房间在建筑外 立面上占的宽度； v进深：垂直于开间的房间深度尺寸叫进深； 八、厨房、卫生间的设计要求 和平面布置方式 v厕所的平面布置方式：无前室与有前室； v厕所位置要求：应处于既隐蔽，又方便的位置，并 与走廊、大厅、过厅有较方便的联系，并考虑厕所 内空气清新等。 v厨房平面布置方式：单排、双排、L形、 U形 几种。 v厨房设计要求： v应有良好的采光、通风条件； v厨房家具设备布置要紧凑，并符合操作流程和 人们的使用特点； v厨房的强面、地面应考虑防水、便于清洁； v厨房应有足够的储藏空间可利用案台等储藏物 品。 九、走道的宽度及决定因数 v走道宽度：一般走道均 双向人流 ，以股人流宽550mm，故走道最小净宽 1100mm，三股人流净宽1700mm； 决定因数：主要根据人流通行、安全疏散、走道 性质、空间感受以及走道侧面门的开启方式等 因数决定； 十、门厅的设计要求 v首先在平面组合中门厅应处于明显、居中和突 出的位置，一般应面向主干道，使人流出入方 便； v其次门厅内部设计要有明确的导向性，交通流 线组织要简明醒目，减少人流相互干扰； v第三门厅还要有良好的空间气氛 v第四门厅作为室内过渡空间，应在入口处设门 廊、雨篷； 十一、 建筑平面组合要求 v（一）合理的使用功能 v（二）合理的结构体系 v（三）合理的设备管线布置 v（四）美观的建筑形象 v（五）与环境有机结合 十二、建筑平面组合功能分析 v1.主次分析 v2.内外分析 v3.联系与分隔 v4.顺序与流线 十三、平面组合形式种类特点适 用情况 v（一）走道式组合 v特点：是使用房间与交通部分明确分开，各房间相对 独立，有门直接开向走道，房间与房间可通过走道互 相联系。 v（二）套间式组合 v特点：是减少了走道，节约交通面积，平面布局紧凑 ； v适用：像展览馆、陈列馆等建筑 v（三）大厅式组合 v特点：主体大厅使用人数多，空间高大，而与 大厅相比辅助房间尺寸相差悬殊，依附在大厅 周围并与大厅保持一定联系。 v适用：火车站、影剧院、体育馆、菜市场等建筑； v（四）单元式组合 v特点：能提高建筑标准化，简化设计、生产和 施工工作，同时功能分区明确，各单元相对独 立、互不干扰，平面和立面造型均有韵律感。 v适用：住宅、学校，幼儿园等建筑； v（五）混合式组合 v特点：适应性强，灵活性大的特点， v适用：少年宫等建筑； 建筑剖面设计 v建筑剖面设计是以建筑在垂直方向各部分的组合关 系为研究内容。如房间竖向形状和比例、房屋层数和 各部分标高、房屋采光、通风方式的选择及建筑竖向空间利 用等。 v剖面设计的主要内容：确定房间竖向形状、房屋层数及各部 分标高等。 一、建筑剖面设计的内容和影 响因数 v剖面设计的主要内容：确定房间竖向形状、房屋层 数及各部分标高等。 v影响因数：使用要求对剖面的影响；结构、材料和 施工的影响；采光、通风要求对剖面的影响； 二、基 本 概 念 v层高：是指该楼面到上一层楼面之间的垂直 距离； v净高：指楼地面到楼板或板下凸出物的垂直 距离。 三、建筑层数的确定因数 v确定建筑层数要考虑的主要因数是：房屋使 用性质、要求，建筑结构和施工材料要求，基地环 境和城市规划的要求以及建筑防火和社会经济条件 限制等。 建筑体型和立面设计 v由于建筑的外观形象经常地广泛地被人们接触，对 人的精神尤为深刻，因此建筑的外部形象设计及其 重要，包括体型及立面两部分；主要是研究建筑物 群体关系、体量大小、组合方式、立面及细部比例及关系 处理。 一、建筑体型及立面设计要求 v（一）反映建筑功能和建筑类型特征 v（二）体现材料、结构与施工技术特点 v（三）符合规划设计要求与环境相结合 v（四）掌握建筑标准和相应的经济指标 v（五）符合建筑造型和立面构图的一些规律 二、体量交接方法 v体量交接常用下列方式： v（一）直接交接 v（二）咬接 v（三）以走廊式连接体相连 三、立面的虚实凹凸运用 v建筑立面的构成要素中：窗、空廊、凹进部分 以及实体中的透空部分，常给人与通透感，可称为“ 虚”；墙、柱楼板、屋顶等给人以厚重封闭的感觉， 可称为“实” 民用建筑构造概论 v建筑构造就是专门研究建筑物各组成部分以 及各部分之间的构造方法和组合原理的科学 ，其主要任务是根据建筑物的功能要求，通 过构造技术手段，提供合理的构造方案和措 施。 一、民用建筑的基本构建及作 用 v基本构件有：基础、墙和柱、楼层和地面、楼梯 、屋顶和门窗。 v作用：书上105页 二 、建筑构造的影响因数 v（一）自然环境的影响 v（二）人为环境的影响 v（三）外力的影响 v（四）物质技术条件的影响 v（五）经济条件的影响 墙与基础构造 一、墙的设计要求 v1.具有良好的强度和稳定性，以保证安全； v2.具有必要的保温、防热、隔声、防水、防潮和防火等性能以满 足建筑物的正常使用、提高使用质量和耐久年限； v3.合理的选择墙体材料和构造方式以减轻自重、提高功能、降低 造价、降低能源消耗、保护耕地和减少环境污染； v4.适应工业化生产的要求，为生产工业化、施工机械化创造条件 以降低劳动强度、提高施工功效。 二、基础的类型与适用条件 v条形基础：适用于当建筑物上部结构为砖墙或砌块墙承重时，基础多采 用条形基础； v独立基础：适用当建筑物上部结构为梁、柱构成的框架、 排架或其它类 似结构时，下部常采用方形或矩形的独立基础； v伐型基础：当上部何在较大、地基比较软弱或地下水位较高时采用 v箱型基础：当钢筋混凝土伐型基础埋置深度较大；为增加建筑物的整体 刚度时采用。 三、基础的埋深及影响埋深因 数 v定义：从室内设计地面至基础底面的垂直距离称为 埋置深度。 v影响因数：建筑物荷载的大小、地基土层的分布、地下 水位高低以及相邻建筑的关系都影响着基础的埋深，寒冷地 区还要考虑土壤冻胀的影响。 四、 勒脚的作用与加固做法 v作用：主要为了避免受到人、物和车辆的碰撞 以及雨、雪、土壤潮气的侵蚀而破坏。 v加固做法：一般是在勒脚的外表面作水泥砂浆或其 它强度较高并且有一定防水能力的摸灰处理。 五、 水平防潮层类型及设置要求 v类型：按材料不同分为油毡防潮层、砂浆防潮层和配 筋细石混凝土防潮层等。 v设置要求：应设置在地层的混凝土垫层厚度内，通常在 0.06m标高处设置，同时，为防止地表反溅水的侵入，水平 防潮应设在距室外至少150mm的勒脚墙体中。 六、 垂直防潮层设置要求 v垂直防潮层的做法：在高低地层之间或地层 与室外地面之间，即两道水平防潮层之间， 迎水和潮气的垂直强面上先用水泥砂浆将墙 面抹平，在涂以冷底子油一道、热沥青两道或 作其它处理。 七、散水的