民用建筑构造概论.ppt

民用建筑构造概论,建筑构造设计是建筑设计的组成部分，是建筑平面、剖面、立面设计的继续和深入。建筑构造的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。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，延长建筑物的使用年限。,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识，才能提出合理的构造方案和措施。,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、按建筑的使用性质分类二、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四、按施工方法分类五、按建筑规模和数量分类,一、按建筑的使用性质分类,民用建筑居住建筑公共建筑工业建筑农业建筑园林建筑,二、按主要承重结构所用的材料分类,木结构混合结构钢筋混凝土结构钢结构特种结构,三、按建筑的层数或总高度分类,四、按施工方法分类,砌筑全装配全现浇部分装配部分现浇,五、按建筑规模和数量分类,1.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.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,一般民用建筑是由基础、墙和柱、楼层和地层、楼梯、屋顶和门窗等六大基本构件组成的，如图所示。这些构件各处于不同部位，发挥着各自的作用。,1、基础：,基础是建筑物最下部的承重构件，它承受建筑物的全部荷载，并将荷载传给地基。基础必须具有足够的强度和稳定性，同时应能抵御土层中地下水、冰冻、化学腐蚀等各种有害因素的作用。,2、墙和柱：,（1）墙墙是建筑物的竖向承重和围护构件。、承重作用承受屋顶、楼层、楼梯等构件传来得荷载，并将这些荷载传给基础。、围护作用抵御自然界各种因素对建筑的侵袭；、分隔作用外墙分隔建筑物内外空间，内墙分隔建筑内部空间，避免各空间之间的相互干扰。,根据墙所处的位置和所起的作用，分别要求它具有足够的强度、稳定性以及保温、防热、节能、隔声、防潮、防水、防火等功能。（2）柱为扩大空间，提高空间的灵活性，也为了结构需要，有时以柱代墙，起承重作用。,3、楼层和地层：,（1）楼层、承重作用楼层是水平方向的承重构件，承受作用其上的家具、设备、人体、隔墙等荷载及楼板自重，并将这些荷载传给墙或柱。、支撑作用楼层还对墙或柱起的水平支撑作用，增加其强度和稳定性。,、分隔作用楼层是竖向分隔构件，起分层作用。要求：楼层必须具有足够的强度和刚度。根据上下空间的使用特点，还应具有隔声、防水、保温、隔热、面层耐磨等要求。,（2）地层、承重作用地层是水平方向的承重构件，承受作用其上的家具、设备、人体、隔墙等荷载及楼板自重，并将这些荷载传给墙或柱。、分隔作用地层是地层与土壤的分隔构件、其他提供敷设管线的空间要求：地层要求坚固、耐久、防水、保温、隔热、面层耐磨等要求。,4、楼梯：楼梯是多高层建筑的竖向交通构件，供上下楼层和疏散人流之用。楼梯要求有足够的通行宽度和疏散能力、足够的强度和稳定性，同时应具有防火、防滑、耐磨等功能。,5、屋顶：,、承重作用屋顶是水平方向的承重构件，承受作用其上的荷载及自重，并将这些荷载传给墙或柱。、围护作用屋顶是水平围护构件，抵御自然界各种因素对建筑的侵袭；要求：屋顶必须具有足够的强度和刚度，还应具有隔声、防水、保温、隔热、节能、不渗漏等要求。,二、影响建筑构造的因素,建筑物处于自然环境和人为环境之中，受到各种自然因素和人为因素的作用。为提高建筑物的使用质量和耐久年限，在建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的影响，提高建筑物的抵御能力。根据影响程度，采取相应的构造方案和措施。,影响建筑构造的因素有：（见图）1、自然环境2、人为环境3、外力4、物质技术条件5、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,（一）、建筑节能1、节能的意义建筑能耗大，占全国能源量的30%40%，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，它的耗能比例将有增无减。因此，建筑节能是整体节能的重点。,2、建筑能耗建筑能耗系指建筑使用能耗，其中包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器等方面的能耗。,3、减少能耗的措施：（1）选择有利于节能的建筑朝向，主要房间避开冬季主导风向；（2）设计有利于节能的平面和体型；（3）改善围护构件的保温性能；（4）改进门窗设计；（5）重视日照调节与自然通风。,(二)、建筑保温,1、使用范围（1）寒冷地区各类建筑（2）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。,2、热工分区（5个）（1）严寒地区累年最冷月平均温度低于或等于-10的地区，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防寒措施，不考虑夏季防热。,（2）寒冷地区累年最冷月平均温度高于-10、小于或等于0的地区，如东北地区的吉林、辽宁，华北地区的山西、河北、北京、天津及内蒙古的部分地区。这个地区应以满足冬季保温设计要求为主，适当兼顾夏季防热。,（3）夏热冬冷地区：最冷月平均温度为010，最热月平均温度为2530。如陕西、安徽、江苏南部、广西、广东、福建北部地区。这个地区必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温。,（4）夏热冬暖地区：最冷月平均温度高于10，最热月平均温度为2529。如广东、广西、福建南部地区和海南省。这个地区必须充分满足夏季防热要求，一般不考虑冬季保温。,（5）温和地区：最冷月平均温度为013，最热月平均温度为1823。如云南全省和四川、贵州的部分地区。这个地区的部分地区应考虑冬季保暖，一般不考虑夏季防热。,在民用建筑设计通则（GB50352-2005）中，又将五个建筑热工设计分区细分为7个大区，20个小区，明确各区域的不同要求。,3、建筑保温设计的目的（1）保证建筑物保温质量和合理使用投资；（2）保证建筑的使用质量和耐久性；（3）节约能源、降低采暖、空调设备的投资；（4）减少使用时的维持费用。4、热量散失的途径通过外围护构件散热。5、提高保温性能的措施通过提高外围护构件的热阻。,热阻：热量在传递过程中遇到的阻力。单位：m2K/W米2开（尔文）/瓦（特）,热阻越大，通过围护构件传出的热量越少，说明围护构件的保温性能好；反之，热阻越小，保温性能就越差，热量损失就越多，,6、提高热阻的措施（1）增加围护结构的厚度；（2）合理选择导热系数小的材料；图4（3）防止因蒸汽渗透出现冷凝水；图5（4）避免出现“热桥”；图6（5）防止冷风渗透。,左图：单一材料构件右图：组合构件图4保温构件,图5建筑受潮受水示意,图12-6热桥现象与处理,7、建筑设计中保温的设计要求（1）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。（2）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、立面不宜出现过多的凹凸面。（3）室温要求相近的房间宜集中布置。,（4）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设置转门、热风幕等避风设施。寒冷地区居住建筑和公共建筑宜设门斗。,（5）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。应尽量减少窗户缝隙的长度，并加强窗户的密闭性。（6）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值。（7）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。,(三)、建筑防热1、作用避免在炎热的夏季，高温高湿高辐射造成室内过热。,室内过热的原因,2、防热的措施（1）降低室外综合温度a、采取合理的总体布局、选择良好的朝向、尽可能争取有利的通风条件、防止夕晒、绿化周围环境、减少太阳辐射和地面反射等。b、采用浅色外饰面或采取淋水、蓄水屋面，如图12-8所示。（2）设置遮阳措施设置遮阳措施，尤其是西墙遮阳，提高围护构件的隔热性能。,（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，即可以起到隔热作用，又可以散热。在围护构件中增设导热系数小的材料也有利于隔热。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。,上左图：综合防热措施示意上右图：通风防热示意下左图：材料隔热示意图8防热措施,表12-1太阳辐射吸收系数值,四、建筑隔声,一）、噪声的危害与传播1、噪声的危害2、噪声的传播途径（1）通过围护构件的缝隙直接传声（2）通过围护构件的震动传声（3）结构传声-固体传声或撞击传声,空气传声,二）、围护构件隔声的途径（1）对空气传声的隔绝根据空气传声的传透特点，围护构件的隔声可以采取以下措施：增加构件重量采用带空气层的双层构件采用多层组合构件,（2）对固体传声的隔绝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夹层采用带空气层的双层结构,五、建筑防震,1、定义：（1）地震岩层发生断裂、错动，突然释放大量能量，就表现为地震。（2）地震波岩层断裂错动，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。,（3）震源地下岩层断裂和错动的地方称为震源。（4）震中震源正上方地面称为震中。（5）震级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。一次地震只有一个震级。,（6）地震烈度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。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12度。7度时，一般建筑物多数有轻微损坏；8-9度时，大多数损坏至破坏，少数倾倒；10度时，则多数倾倒。,（7）基本烈度基本烈度是指，一个地区，一般场地条件下，在设计基准期内，超越概率为10%的地震烈度。（8）设防烈度设防烈度是指，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。,2、防震设计的基本要求：减轻建筑物在地震时的破坏，避免人员伤亡，减少经济损失。3、防震设计的原则：,小震不坏中震可修大震不倒,4、防震设计的设计要点：（1）宜选择对建筑物防震有利的建设场地;（2）建筑体型和立面处理力求匀称；（3）建筑平面布置力求规整；（4）加强结构的整体刚度；（5）处理好细部构造。,六、建筑工业化简介,一）、工业化建筑的概念1974年联合国经济事务部对建筑工业化的含义作了如下解释，即：在建筑上应用现代工业的组织和生产方法，用机械化进行大批量生产和流水作业。建筑工业化就是用现代化工业生产方式来建造房屋。,二）、工业化建筑的特征1、设计标准化前提2、构件工厂化手段3、施工机械化核心4、管理科学化保证,三）、实现建筑工业化的途径,实现建筑工业化，当前有两大途径：1、发展预制装配化结构这条途径是在加工厂生产预制构件，用各种车辆将构件运到施工现场，在现场用各种机械进行安装。这种方法的特点是：生产效率高，构件质量好，受季节影响小，可以均衡生产，但生产基地一次性投