民用建筑设计结构设计.doc

民用建筑设计结构设计第一篇 民用建筑设计第一章 概论一、建筑的含义和本质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。2、建筑的含义辞海中定义建筑是人类使用工具和工程材料，用自己的劳动所创造的工程及其建造活动。建筑是建筑物和构筑物的总称，是工程技术和建筑艺术的综合创作，它既是社会物质产品，又是一种精神产品。建筑功能、建筑技术和建筑形象是建筑的基本构成要素。3、建筑的本质老子道德经中有“埏埴以为器，当其无，有器之用；凿户牖以为室，当其无，有室之用”，这句话表明了建筑的本质。建筑对人来说，具有使用价值的不是围成空间的实体，而是空间本身。因此，从本质上讲，建筑是一种人工创造的空间环境。无论是建筑物或构筑物，都以一定的空间形式而存在，是人们日常生活和从事生产活动不可缺少的场所。建筑也正是以其形成的各种内部和外部空间为人类提供各种活动的环境。二、民用建筑的分类建筑物按其使用性质，通常可分为生产性建筑（工业建筑、农业建筑）和非生产性建筑（民用建筑）。民用建筑通常可以按以下几种方式加以分类。1、按建筑物的使用功能分类（1）居住建筑：供人们生活起居用的建筑物，如住宅、公寓、宿舍等。（2）公共建筑：供人们进行各项社会活动的建筑物，如学校、电影院、火车站等。公共建筑按照其功能特点，又可以分为多种类型。2、按建筑规模和数量分类（1）大量性建筑：指量大面广，与人们生活密切相关的建筑，居住建筑属于此类。（2）大型性建筑：指规模宏大但修建量小的建筑，公共建筑属于此类。3、按建筑层数分类（1）低层建筑：一般指12层的建筑。（2）多层建筑：一般指36层的建筑。（3）中高层建筑：一般指79层的建筑。（4）高层建筑：指超过一定高度和层数的建筑。我国现行的高层民用建筑防火规范中规定：10层及10层以上的居住建筑，以及建筑高度超过24米的其他民用建筑（体育馆、影剧院等单层空旷建筑除外）均为高层建筑。4、按建筑物耐久性和耐火性分级（1）我国现行的民用建筑设计通则中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50100年，适用于一般性建筑三级建筑：耐久年限为2550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（2）建筑的耐火等级，根据建筑物构件的燃烧性能和耐火极限，分为四级。三、建筑设计的内容和过程1、建筑设计的内容建筑设计的全部工作包括建筑设计、结构设计、设备设计等几部分，它们之间既有分工，又相互配合，共同构成建筑工程设计的整体。2、建筑设计的过程（1）设计前的准备工作（2）初步设计阶段（3）技术设计阶段（对于不太复杂的工程，此阶段可省略）（4）施工图设计阶段四、建筑设计的要求和依据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）具有良好的经济效益（4）考虑建筑美观要求（5）符合总体规划要求2、建筑设计的依据（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（3）温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件（4）地形、地质条件和地震烈度地震烈度：表示地面及房屋建筑遭受地震破坏的程度。房屋抗震设防的重点是对7、8、9度地震烈度的地区。（5）建筑模数和模数制基本模数：M100mm，建筑物和建筑物部件以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。扩大模数：指基本模数的整倍数，扩大模数的基数为3M、6M、12M、15M、30M、60M。分模数：指基本模数的分数值，分模数的基数为1/10M、1/5M、1/2M。模数数列：是以选定的模数基数作为基础扩展而成的数值系统。本章学习指导本章对民用建筑设计部分作了概括的介绍，应了解建筑的含义和本质、构成建筑的基本要素、民用建筑的分类、建筑设计的内容和过程、建筑设计的要求和依据等有关知识，重点掌握民用建筑的各种类型及其特点。复习思考题1、建筑的本质是什么？构成建筑的基本要素是什么？2、什么叫大量性建筑和大型性建筑？低层、多层、高层建筑按什么标准进行划分？3、建筑的耐久等级如何划分？4、建筑工程设计包括哪几方面的内容？分为哪几个阶段？5、实行建筑模数制的意义何在？什么是基本模数、扩大模数、分模数、模数数列？第二章建筑平面设计一、平面设计的内容1、民用建筑的平面组成任何空间都具有三个方向的度量关系，因此在建筑设计的过程中，人们常从平面、立面、剖面三个不同方向的投影来综合分析建筑物的各种特征，并通过相应的图示来表达设计意图。民用建筑类型繁多，各类建筑的使用性质和组成类型也不相同。但从组成平面各部分的使用性质来分析，均可归纳为两个组成部分，即使用部分和交通联系部分。使用部分是指各类建筑物中的使用房间，包括主要房间和辅助房间。交通联系部分是各类建筑物中各房间之间、楼层之间和室内外之间联系通行的空间，如：门厅、走道、楼梯间、电梯间等。建筑物的平面面积，除了使用部分和交通联系部分所占面积之外，还有房屋构件所占的面积。2、平面设计的内容建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。建筑平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计，单个房间的设计是建筑平面设计的基础。二、使用部分的平面设计1、使用房间的分类和设计要求（1）从使用房间的功能要求来分类生活用房：居住建筑中的起居室、卧室等。工作学习用房：各类建筑中的办公室、值班室、学校中的教室、实验室等。公共活动用房：商场的营业厅、剧院、电影院的观众厅、休息厅等。（2）设计要求房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和家具、设备合理布置的要求。门窗的大小和位置，应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风良好。房间的构成应使结构构造布置合理，施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用材料要符合相应的建筑标准。室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部，要考虑人们的使用和审美要求。2、使用房间的面积、形状和尺寸（1）房间的面积使用房间面积的大小，主要是由房间内部活动特点、使用人数的多少、家具设备的多少等因素决定的。一个房间内部的面积，根据其使用特点可分为：家具或设备所占面积、人们在室内的使用活动面积（包括使用家具及设备时所需的面积）、房间内部的交通面积。室内的使用活动面积和室内的交通面积可能会重合或互换。要确定房间的面积，可以从以下几个方面加以考虑：容纳人数：无论是家具设备所占面积还是人们活动及交通面积，都与人体活动的基本尺度和房间容纳的人数有关。一般说来，规模大、容纳人数多的房间，面积也需要大一些。在实际工作中，房间面积的确定主要是依据我国有关部门及各地区制订的面积定额指标，还需要通过调查研究并结合建筑物的标准综合考虑。家具设备及人们使用活动面积：家具设备的数量和布置方式以及人们使用它们所需的活动面积，直接影响房间使用面积的大小。（2）房间平面形状和尺寸房间平面形状和尺寸，主要是由室内使用活动的特点、家具布置方式，以及采光、通风、音响等要求所决定的。在满足使用要求的同时，构成房间的技术经济条件，以及人们对室内空间的观感、建筑物周围环境和基地大小等总体要求，也是影响的重要因素。民用建筑常见的房间形状有矩形、方形、多边形、圆形等，在大量性民用建筑中以矩形平面较多，其主要原因是：矩形平面通常便于家具和设备的安排、房间的开间或进深易于调整统一、结构布置和预制构件的选用较易解决。对于一些有特殊功能要求的房间，如影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅等，其房间平面以及整个体型都可以采用多种形状。房间平面尺寸是指房间的开间和进深，一般从以下几个方面进行综合考虑：满足家具设备布置及人们活动要求、满足视听要求、有良好的天然采光、有合适的比例、结构布置经济合理、符合建筑模数协调统一标准。3、门窗在房间平面中的布置（1）门的宽度、数量和开启方式宽度：房间平面中门的最小宽度，是由通过人流多少和搬进房间家具设备的大小决定的。一般单股人流通行的最小宽度取550600mm，一个人侧身通行需要300mm。如果考虑一个人正在通行，另一个人侧身通行，门的宽度常采用1000mm。当门宽大于1000mm时，通常采用双扇门。当房间面积较大，使用人数较多时，应相应增加门的宽度或数量。数量：按照建筑设计防火规范的要求，当房间使用人数超过50人，或房间面积超过60m2时，至少需要两个门，且分设在房间两端，以保证安全疏散。对于一些大型公共建筑，如影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅等，由于人流集中，为保证紧急情况下人流迅速安全地疏散，门的数量和总宽度按600mm/100人计算，并应设置双扇的外开门。开启方式：房间中门的开启方式，主要根据房间内部的使用特点来考虑。对于公共建筑中房间面积超过60m2，且容纳人数超过50人时，为确保安全疏散，房间的门应该向外开。（2）门的位置房间平面中门的位置应考虑室内交通路线简捷和安全疏散的要求，门的位置还对室内使用面积能否充分利用、家具布置是否方便，以及组织室内穿堂风等关系很大。（3）窗的大小和位置大小：房间中窗的大小和位置，主要根据室内采光、通风要求来考虑。采光方面，窗的大小直接影响室内照度是否足够，窗的位置关系到室内照度是否均匀。窗户的面积是影响室内照度强弱的主要因素，不同使用要求的房间对采光要求不同，通常以窗口透光部分的面积和房间地面面积的比（即采光面积比）来初步确定或校验窗户面积的大小。采光要求并不是确定窗户面积的惟一因素，还应结合通风要求、朝向、建筑节能、立面设计、建筑经济等因素综合考虑。位置：窗的平面位置，主要影响到房间沿外墙方向的照度是否均匀、有无暗角和眩光。房间两侧相对应的窗户或门窗可以组织形成穿堂风，使室内气流通畅。4、辅助房间的平面设计不同类型的建筑有不同的辅助用房，其中卫生间、盥洗室、浴室、厨房是最为常见的。辅助房间的设计原理和设计方法与主要使用房间基本相同，但房间的大小和布置较多地受到设备尺寸的影响。通常根据各种建筑物的使用特点和使用人数，先确定所需设备的数量；然后根据计算所得，考虑其在整栋建筑物中的分间情况；最后在建筑平面组合中，根据整栋建筑物的使用要求，适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形状和尺寸。三、交通联系部分的平面设计1、交通联系部分的分类和设计要求（1）交通联系部分的分类水平交通空间：走廊、过道等。垂直交通空间：楼梯、电梯、自动梯、坡道等。交通联系枢纽：门厅、过厅等。（2）设计要求交通路线简捷明确，联系通行方便。人流通畅，紧急疏散时迅速安全。满足一定的采光通风要求。力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。2、过道（走廊）过道（走廊）是连结各个房间、楼梯、门厅等各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求，其最小宽度应考虑到两人相对通过和搬运家具的需要，不宜小于11001200mm。兼有其他使用功能的过道，其宽度和面积应相应增加，有时甚至可以将其与房间的使用面积完全结合起来。过道的长度应满足建筑设计防火规范的安全疏散要求，最远房间的门到楼梯间安全出入口的距离必须控制在一定的范围内。过道的采光通风应尽量依靠天然采光和自然通风。3、楼梯和坡道（1）楼梯楼梯是建筑物各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散的必经通道。楼梯设计主要是根据使用需要和安全疏散要求，选择合适的形式、布置适当的位置、确定楼梯的宽度和数量。楼梯的形式和位置：楼梯形式的选择，主要以建筑物的使用要求为依据。两跑楼梯是一般民用建筑中最常采用的形式。民用建筑楼梯的位置按其使用性质可分为主要楼梯和次要楼梯，在大规模的公共建筑特别是高层建筑中，有时还设置专用的消防楼梯。楼梯的宽度和数量：楼梯的宽度和数量，主要根据使用要求和防火规范来确定。楼梯的宽度和过道一样，考虑两人相对通过，通常不小于11001200mm。当建筑物中楼梯和远端房间的距离超过防火要求的距离，二至三层的公共建筑楼层面积超过200m2，或者二层及二层以上的三级耐火房屋楼层人数超过50人时，都须要布置两个或两个以上的楼梯。（2）其他垂直交通空间电梯通常使用在高层建筑以及其他有特殊功能要求的多层建筑中，自动扶梯适用于具有频繁而连续人流的大型公共建筑。坡道的特点是上下比较省力，通行人流的能力几乎和平地相当，但所占面积比楼梯面积大得多。4、门厅、过厅和出入口（1）门厅门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡、人流集散的交通枢纽，其主要作用是接纳、分配人流，过渡室内外空间以及衔接过道、楼梯等交通。根据防火规范的要求，门厅对外出入口的总宽度，应不小于通向该门厅的过道、楼梯宽度的总和。门厅的面积大小应根据各类建筑的使用性质、规模及标准等因素，并参考有关面积定额指标来确定。另外，导向性明确，避免交通路线过多的交叉和干扰，也是门厅设计的重要问题。（2）过厅过厅通常设置在过道和过道之间，或过道和楼梯的连接处，它起到交通路线的转折和过渡的作用。（3）出入口在建筑物的出入口处，通常设置雨篷、门廊或门斗等，以形成室内外的过渡空间。四、建筑平面的组合设计1、建筑平面的功能分析建筑平面的组合，实际上是建筑空间在水平方向的组合。在进行平面组合设计时，应从以下几个方面进行建筑平面的功能分析。（1）各类房间的主次、内外关系（2）功能分区以及它们的联系和分隔（3）房间的使用顺序和交通路线组织2、建筑平面的组合方式（1）走廊式组合定义：走廊式组合是以走廊的一侧或两侧布置房间的组合方式，房间的相互联系和房屋的内外联系主要通过走廊。走廊式组合有内廊式和外廊式两大类型。特点：各个房间不被交通穿越，能较好地保持相对独立性。各个房间有直接天然采光和通风，平面紧凑，结构简单，施工方便。适用：这种组合方式广泛应用于一般性的民用建筑，特别适用于单个房间面积不大，同类房间多次重复的平面组合，例如：办公、学校、旅馆、宿舍等建筑类型中使用房间的组合。（2）套间式组合定义：套间式组合是指房间之间直接穿通的组合方式。套间式组合按其空间序列的不同可分为串联式和放射式两种。特点：房间之间的联系最为简捷，把房屋的交通联系面积和房间的使用面积结合起来。适用：这种组合方式通常适用于房间的使用顺序和连续性较强，使用房间不需要单独分隔的情况，例如：展览馆、车站、浴室等建筑类型。（3）大厅式组合定义：大厅式组合是以公共活动的大空间为主，辅助房间围绕大空间布置的组合方式。特点：大空间的面积较大、活动人数较多、层高较大，且有一定的视听等使用特点，其主体地位十分突出。适用：这种组合方式通常适用于体育馆、影剧院、会场等建筑类型的平面组合。（4）综合式组合以上三种建筑平面的组合方式，在各类建筑物中，结合房屋各部分功能分区的特点，也经常形成以一种组合方式为主，局部结合其他组合方式的布置，即综合式的组合方式。3、建筑平面组合和结构布置的关系（1）混合结构走廊式和套间式的平面组合，当房间面积较小，建筑物为多层（5、6层以下）或低层时，通常采用石、砖等墙体承重，钢筋混凝土梁板等水平构件构成的混合结构系统。混合结构根据结构布置的方式可分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重三种方式。横墙承重：房间的开间大部分相同，开间尺寸符合钢筋混凝土板经济跨度时，常采用此种方式。房屋的横向刚度好，各开间之间房屋的隔声效果好，但房间面积受开间尺寸的限制，横墙中不宜开设较大的门洞，常用在一些房间面积较小的宿舍、门诊所和住宅建筑中。纵墙承重：房间的进深基本相同，进深尺寸符合钢筋混凝土板经济跨度时，常采用此种方式。平面布置时房间大小比较灵活，但房屋的横向刚度较差，常用在一些开间尺寸比较多样的办公楼，以及房间布置比较灵活的住宅建筑中。纵横墙承重：在平面组合中，一部分房间的开间尺寸和另一部分房间的进深尺寸符合钢筋混凝土板经济跨度时，常采用此种方式。平面中房间安排比较灵活，房屋刚度也相对较好，但平面形状常较复杂，施工比前两种布置方式麻烦。（2）框架结构走廊式和套间式的平面组合，当房间面积较大、层高较高、荷载较重，或建筑物的层数较多时，通常采用钢筋混凝土或钢的梁、柱连结的框架结构系统。框架结构的特点是梁柱承重，墙体只起分隔围护作用，平面布局比较灵活，门窗的大小、形状都较自由，整体性好，刚度大，但钢及水泥用量大，造价较高。框架结构常用于实验楼、大型商店、多层或高层旅馆等各类建筑中。（3）空间结构大厅式平面组合中，对面积和体量都很大的厅堂，其覆盖和围护问题是结构布置的关键，通常采用各种大跨度的空间结构系统来解决，例如：折板、薄壳、悬索、网架等。空间结构的特点是用材经济，受力合理，并使建筑物的形象具有一定的表现力。空间结构常用于体育馆、影剧院、会场等有大空间要求的建筑中。4、基地环境对建筑平面组合的影响（1）基地大小、形状和道路走向基地大小、形状对建筑物的层数、平面组合的布局关系极为密切。基地内人流、车流的主要走向，是确定建筑平面中出入口和门厅位置的重要因素。（2）建筑物的间距和朝向间距：建筑物之间的距离，主要应根据日照、通风等卫生条件与建筑防火安全要求来确定，还应综合考虑防止声音和视线干扰、绿化、道路及室外工程所需要的间距以及地形利用、建筑空间处理等问题。对于大多数的民用建筑，日照是确定房屋间距的主要依据。日照间距：日照间距是为了保证房间有一定的日照时数，建筑物彼此互不遮挡所必须具备的距离，通常以当地冬至日正午十二时太阳的高度角作为房屋日照间距的依据。日照间距的计算式为LH/tan，即日照间距前排房屋檐口和后排房屋底层窗台的高差/tan冬至日正午的太阳高度角（当房屋为正南向时）。我国大部分地区日照间距约为1.0H1.7H，越往南日照间距越小，越往北日照间距越大。朝向：建筑物的朝向主要是综合考虑建筑物的使用要求、当地太阳辐射强度、主导风向、日照时间以及基地地形条件等因素来确定。我国大部分地区的建筑物朝南或朝南稍带偏角。（3）基地的地形条件地形大致可分为平地和坡地两类。坡地建筑相对复杂，应依山就势，结合坡度大小、朝向以及通风要求，使建筑物内部的平面组合、剖面关系结合具体的地形条件。根据建筑物和等高线位置的相互关系，坡地建筑主要有建筑物平行于等高线布置和建筑物垂直或斜交于等高线布置两种方式。本章学习指导本章介绍了民用建筑平面设计的相关内容，应了解平面设计的内容、使用部分的平面设计、交通联系部分的平面设计、建筑平面的组合设计等有关知识。重点应掌握建筑物中使用部分和交通联系部分的平面设计基本原则和常用尺寸、建筑平面组合的方式及其特点、建筑结构布置的类型及其特点、建筑物间距和朝向的确定等。复习思考题1、建筑平面设计包含哪些基本内容？2、确定房间面积大小时应考虑哪些因素？试举例分析。3、影响房间形状的因素有哪些？为什么矩形的房间被广泛采用？4、房间尺寸指的是什么？确定房间尺寸应考虑哪些因素？5、如何确定房间门窗的数量、面积大小、具体位置？6、辅助房间包括哪些房间？辅助房间设计应注意哪些问题？7、交通联系部分包括哪些内容？如何确定楼梯的数量、宽度和选择楼梯的形式？8、建筑平面组合有哪几种方式？试分析它们各自的特点和适用范围。9、建筑平面组合和建筑结构布置有何关系？10、基地环境对建筑平面组合有什么影响？试举例说明。11、日照间距如何确定？试绘图分析向阳坡、平地、背阳坡上建筑物日照间距的大小关系。12、坡地建筑一般有哪几种布置方式？第三章 建筑剖面设计及立面设计一、房屋各部分高度的确定1、剖面设计的内容剖面设计与平面设计是从两个不同的方面来反映建筑物的内部空间关系，主要研究竖向空间的处理。建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计的任务是研究建筑物各部分高度、建筑层数、建筑空间的组合与利用以及建筑剖面中的结构、构造关系等。2、房间的剖面形状房间的剖面形状分为矩形和非矩形两类，大多数民用建筑都采用矩形。房间剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定，还要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术构思来考虑。（1）使用要求一般功能要求：在民用建筑中，绝大多数的建筑是属于一般功能要求的，例如：住宅、学校、办公楼、旅馆等。这类建筑房间的剖面形状多采用矩形，因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，容易获得简洁而完整的体型，结构简单，施工方便。特殊功能要求：影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅、教学楼中的阶梯教室等有视听要求的房间，除平面形状大小满足一定的视距、视角要求外，地面应有一定的坡度。地面升起的坡度与设计视点的选择、座位排列方式（前后排对位或错位排列）、排距、视线升高值C等因素有关。设计视点要选择观看对象最不利的部位，设计视点越低，视觉范围越大，房间地面升起坡度也越大。为保证室内声场分布均匀，在剖面设计中要注意顶棚、墙面和地面的处理。对于观众厅、会场等空间，按视线要求设计的地面一般能满足声学要求，大厅顶棚应尽量避免采用凹曲面或拱顶。（2）结构类型的影响不同的结构类型对房间剖面形状起着一定的影响。大跨度建筑的房间剖面由于采用空间结构，具有了独特的空间形状。矩形剖面形状规整，有利于梁板结构布置，施工简单，因此在满足使用要求的前提下，宜优先采用。（3）采光、通风的要求一般进深不大的房间，采用侧窗采光和通风就能满足室内卫生的要求。当房间进深较大，侧窗不能满足要求时，或房间有特殊要求时，常设置各种形式的天窗或采光窗，从而形成各种不同的剖面形状。3、房间的高度（1）房间的净高和层高净高：房间内楼地面到顶棚或其他构件（结构层）底面的距离。层高：该层的地坪或楼板面到上层楼板面的距离，即该层房间的净高加以楼板层的结构厚度。（2）房间高度的确定室内使用性质和活动特点的要求采光通风的要求房间里光线的照射深度，主要靠侧窗的高度来解决。进深越大，要求侧窗上沿的位置越高，相应房间的净高也要高一些。当房间采用单侧采光时，通常窗户上沿离地的高度，应大于房间进深长度的1/2；当房间允许两侧开窗时，房间的净高不小于总深度的1/4。结构类型的要求设备设置的要求室内空间比例要求4、房屋各部分高度的确定（1）层高的确定在满足卫生和使用要求的前提下，适当降低房间的层高，从而降低整栋建筑物的高度，对于减轻建筑物的自重，改善结构受力情况，节省投资和用地都有很大意义。但是，层高的最后确定，仍然需要综合功能、技术经济和建筑艺术等多方面的要求。（2）底层地坪的标高为了防止室外雨水流入室内，防止墙身受潮，一般民用建筑常把室内地坪适当提高。确定室内外高差主要考虑内外联系方便、防水防潮要求、地形基地环境条件、建筑物造型要求等因素。建筑设计常取底层室内地坪相对标高为0.000，低于底层地坪为负值，高于底层地坪为正值。对于一些易于积水或需要经常冲洗的地方，例如：开敞的外廊、阳台、厨房、浴厕等，地坪标高应稍低一些（约低2050mm），以免溢水。（3）窗台的高度窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度和家具设备的高度来确定。一般民用建筑中生活、学习或工作用房，窗台的高度常采用900mm。二、房屋层数的确定和剖面的组合方式1、房屋层数的确定影响确定房屋层数的因素很多，主要有房屋本身的使用要求、城市规划（包括节约用地）的要求、选用的结构类型、建筑防火等。2、建筑剖面的组合方式（1）单层单层剖面便于房屋中各部分人流或物品与室外直接联系，适应于覆盖面及跨度较大的结构布置，一些顶部要求自然采光和通风的房屋，也常采用单层的剖面组合方式。单层房屋的主要缺点是用地很不经济。（2）多层和高层多层剖面的室内交通联系比较紧凑，适应于有较多相同高度房间的组合，垂直交通通过楼梯联系。高层剖面能在占地面积较小的条件下，建造使用面积较多的房屋，有利于室外辅助设施和绿化等的布置。但高层建筑的垂直交通需要电梯联系，管道设备等设施较复杂，费用较高。（3）错层和跃层错层剖面是在建筑物纵向或横向剖面中，房屋几部分之间的楼地面高低错开，主要适应于结合坡地地形建造住宅、宿舍以及其他类型的建筑。跃层剖面的组合方式主要用于住宅建筑中，其特点是节约公共交通面积，各住户之间的干扰较少，通风条件好，但结构布置和施工比较复杂。三、建筑空间的组合和利用1、建筑空间的组合（1）高度相同或高度接近的房间组合（2）高度相差较大房间的组合（3）楼梯在剖面中的位置2、建筑空间的利用（1）房间内的空间利用（2）走廊、门厅和楼梯间的空间利用四、建筑体型和立面设计1、建筑体型和立面设计的要求2、建筑体型的组合（1）单一体型整栋房屋基本上是一个比较完整的、简单的几何形体。采用这类体型的建筑特点是，平面和体型都较为完整单一，复杂的内部空间都结合在一个完整的体型中。（2）组合体型所谓组合体型是指由若干个简单体型组合在一起的体型。组合体型通常有对称和不对称两类。体型组合的造型要求：完整均衡、比例恰当、主次分明、交接明确、体型简洁、环境协调组合体的连接方式：简单形体直接连接、简单形体咬接、通过廊或连接体连接3、建筑立面设计（1）立面设计的内容建筑立面是表示房屋四周的外部形象，立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合下进行的。（2）立面设计的美观问题尺度和比例节奏感和虚实对比材料质感和色彩配置重点及细部处理本章学习指导本章介绍了民用建筑剖面设计、建筑体型和立面设计的相关内容，应了解房屋各部分高度的确定、房屋层数的确定、建筑剖面的组合方式、建筑空间的组合和利用、建筑体型和立面设计的要求、建筑体型的组合、建筑立面设计的基本问题等有关知识。重点应掌握房间剖面形状和高度及房屋各部分高度确定的依据和常用尺寸、建筑剖面的组合方式及其特点、建筑体型组合的方式等。复习思考题1、建筑剖面设计包含哪些基本内容？2、如何确定房间的剖面形状？试举例分析。3、什么是层高、净高，两者有何关系？确定层高与净高应考虑哪些因素？4、室内外地面高差由什么因素确定？房间窗台高度如何确定？5、确定建筑物的层数应考虑哪些因素？试举例说明。6、建筑剖面的组合有哪几种方式？试举例说明。7、建筑空间的利用有哪些处理手法？8、影响建筑体型和立面设计的因素有哪些？9、建筑体型组合有哪几种方式？10、建筑各组合体之间的连接方式有哪几种？试绘图说明。11、简要说明建筑立面的具体处理手法？第四章 民用建筑构造概论一、建筑构造研究的对象及其任务建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科，是建筑设计不可分割的一部分。它具有实践性强和综合性强的特点。研究的主要任务在于根据建筑物的功能要求，提供符合适用、安全、经济、美观的构造方案，以作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计、绘制大样图等的依据。二、建筑物的组成及各组成部分的作用组成部分作用基本要求基础建筑物最下部的承重构件强度、抵御地下各种因素的侵蚀墙建筑物的承重构件强度、稳定性、保温、隔热、隔声、防水、防火、具有一定的经济性和耐久性建筑物的围护构件地坪建筑物底层的承重、围护构件强度、耐磨、防潮、防水、保温楼板层建筑物水平方向的承重构件抗弯强度、刚度、隔声、防潮、防水屋顶建筑物顶部的承重、围护构件强度、刚度、防水、保温、隔热楼梯楼房建筑的垂直交通设施足够的通行能力、防水、防滑门窗分隔围护、采光通风保温、隔热、隔声三、建筑物的结构体系1、按建筑物的使用性质和规模分类（1）墙承重结构（单层、多层建筑）（2）框架承重结构（多层、高层建筑）（3）空间结构（大跨建筑）2、按结构构件所使用的材料分类（1）木结构（2）混合结构（砖钢筋混凝土）（3）钢筋混凝土结构（4）钢结构四、影响建筑构造的因素1、外力作用的影响（1）静荷载（建筑物的自重）（2）动荷载（人流、家具、设备、风雪、地震）2、自然气候的影响3、人为因素和其他因素的影响五、建筑构造设计原则1、必须满足建筑使用功能要求2、必须有利于结构安全3、必须适应建筑工业化的需要4、必须讲求建筑经济的综合效益5、必须注意美观本章学习指导本章概括介绍了民用建筑构造的基本知识，应了解建筑构造研究的对象及其任务、建筑物的组成部分及其作用、建筑物的结构体系、影响建筑构造的因素、建筑构造设计的基本原则等。重点应掌握建筑物各基本组成部分的作用及其设计要求、民用建筑的结构型式、影响建筑构造的因素。复习思考题1、建筑构造在建筑设计中的作用是什么？2、建筑物一般由哪几部分组成？它们的作用以及基本设计要求是什么？3、影响建筑构造的因素有哪些？4、建筑构造设计的基本原则是什么？第五章 墙和基础构造一、墙体的类型及设计要求1、墙体的作用墙体在建筑中的作用主要有承重、围护、分隔、装饰4个方面。2、墙体的分类（1）按所在位置及方向分类外墙、内墙：凡位于建筑物外界四周的墙称外墙，外墙是房屋的外围护结构。凡位于建筑物内部的墙称内墙，内墙主要起分隔空间的作用。横墙、纵墙：凡沿建筑物短轴方向布置的墙称横墙，横向外墙一般称山墙。凡沿建筑物长轴方向布置的墙称纵墙，纵墙分为内纵墙和外纵墙。窗间墙、窗下墙：在一片墙上，窗与窗或门与窗之间的墙称窗间墙，窗洞下部的墙称窗下墙。（2）按受力状况分类承重墙：凡直接承受上部屋顶、楼板所传来荷载的墙称承重墙。非承重墙：凡不承受上部荷载的墙称非承重墙，包括隔墙、填充墙、幕墙。（3）按所用材料分类墙体按所用材料不同，可分为砖墙、石墙、土墙及混凝土墙。（4）按构造和施工方式分类叠砌式墙：是由各种材料制作的块材用砂浆等胶结材料砌筑而成的，例如实砌砖墙、空斗墙、砌块墙等。版筑墙：是在施工现场立模板现浇而成的，例如夯土墙、现浇混凝土墙等。装配式墙：是预先制成墙板，在施工现场安装而成的，例如板材墙、组合墙、幕墙等。3、墙体设计的要求（1）具有足够的强度和稳定性（2）具有必要的保温、隔热等方面的性能（3）应满足防火要求（4）应满足隔声要求（5）考虑防潮、防水以及经济等方面的要求二、砖墙的构造1、砖墙材料砖墙是用砂浆将一块块砖按一定规律砌筑而成的砌体，其主要材料是砖与砂浆。砖与砂浆的强度以强度等级来表示。（1）砖粘土砖、炉渣砖、灰砂砖实心砖、多孔砖、空心砖（2）砂浆水泥砂浆：水硬性材料，强度高，适合砌筑潮湿环境下的砌体。石灰砂浆：气硬性材料，强度不高，多用于砌筑次要的民用建筑中地面以上的砌体。混合砂浆：强度较高，和易性和保水性较好，常用于砌筑地面以上的砌体。2、实体墙的组砌方式（1）标准砖的规格标准砖的规格为53mm115mm240mm（厚宽长），以灰缝为10mm进行组合，（砖厚灰缝）：（砖宽灰缝）：砖长1：2：4，即（4个砖厚3个灰缝）（2个砖宽1个灰缝）（1个砖长）。墙体在砌筑时，即以这些尺寸为基础，并以11510=125mm为其组合的模数。（2）实体墙的砌筑要求为保证墙体的强度，砖缝必须横平、竖直，错缝搭接，避免上下通缝。同时，砖缝砂浆必须饱满，厚薄均匀。（3）实体墙的砌式砌式主要指砖块在砌体中的排列方式，砖墙可根据砖块尺寸和数量采用不同的排列，借砂浆形成的灰缝，组合成各种不同的墙体。实体墙常见的砌式有全顺式（走砖式，12墙），一顶一顺式、一顶多顺式、每皮顶顺相间式（24墙），两平一侧式（18墙）等。，3、墙体细部构造（1）门窗过梁当墙体上开设门、窗洞孔时，为了支承洞孔上部砌体所传来的各种荷载，并将这些荷载传给窗间墙，常在门、窗洞孔上设置横梁，称为过梁。砖拱（平拱、弧拱、半圆拱）：跨度最大可达1.2m，当过梁上有集中荷载或振动荷载时，不宜采用。钢筋砖过梁：多用于跨度在2m以内的清水墙的门、窗洞孔上。钢筋混凝土过梁：一般不受跨度限制，过梁宽与墙厚相同，高度应与砖的皮数相适应。（2）窗台当室外雨水沿窗扇下淌时，为避免雨水聚积窗下并侵入墙身，且沿窗下槛向室内渗透，常于窗下靠室外一侧设置泻水构件，即窗台。窗台须向外形成一定坡度以利排水。悬挑窗台不悬挑窗台（3）勒脚勒脚是墙身接近室外地面的部分，它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用。一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。由于勒脚容易受到外界的碰撞、雨雪和地潮的侵蚀，以致影响建筑物的使用，所以在构造上须采取相应的防护措施。石砌勒脚、抹灰勒脚勒脚水平防潮：水平防潮层应设置在距室外地面150mm以上的勒脚砌体中，以防止地表水反渗的影响。同时，考虑到室内实铺地坪层下填土或垫层的毛细作用，一般将水平防潮层设置在地坪的结构层（如混凝土层）厚度之间的砖缝处，在设计中常以标高-0.06m表示。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层和配筋细石混凝土防潮层等。勒脚垂直防潮：当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，不仅要求按地坪的高差不同在墙身设两道水平防潮层，而且为了避免高地坪房间（或室外地面）填土中的潮气侵入墙身，对有高差部分的垂直墙面应采取垂直防潮措施。（4）明沟和散水明沟和散水都是位于建筑物外墙四周，为保护墙基而设置的泻水构件。一般房屋的四周，明沟或散水任做一种，雨水较多地区多做明沟，干燥地区多做散水。（5）墙身的加固当墙身由于承受集中荷载、开洞以及由于地震等因素的影响，致使墙体稳定性有所降低，这时须考虑对墙身采取加固措施。设置壁柱和门垛设置圈梁：圈梁又称腰箍，是沿外墙四周及部分内横墙设置的连续闭合的梁。圈梁配合楼板的作用可提高建筑物的空间刚度及整体性，增强墙体的稳定性，减少由于地基不均匀沉降而引起的墙身开裂。圈梁有钢筋砖圈梁和钢筋混凝土圈梁两种。抗震措施：在7度以上的地震设防地区，砖砌体的设计必须按抗震设计规范考虑。为增强建筑物的整体刚度和稳定性，还要求提高砌筑砂浆的强度，必要时采用钢筋混凝土构造柱。钢筋混凝土构造柱是从构造角度考虑设置的，一般设在建筑物的四角、内外墙交接处、楼梯间、电梯间以及某些较长的墙体中部。构造柱与圈梁及墙体紧密连结形成空间骨架，从而增强建筑物的刚度，提高墙体的应变能力，使墙体由脆性变为延性较好的结构，做到裂而不倒。（6）防火墙防火墙的作用在于截断防火区域的火源，防止火势蔓延。根据防火规范规定，防火墙的耐火极限应不小于4.0h，防火墙上不应开设门窗洞口，如必须开设时，应采用甲级防火门窗，并应能自动关闭。防火墙应截断燃烧体或难燃烧体的屋顶，并高于不燃烧体屋面不小于400mm，高于燃烧体或难燃烧体屋面不小于500mm。当屋顶承重构件为耐火极限不低于0.5h的不燃烧体时，防火墙（包括纵向防火墙）可不必高出屋面。三、隔墙与隔断1、隔墙（1）砌筑隔墙系指利用普通砖、多孔砖、空心砌块以及各种轻质砌块等砌筑的墙体。（2）立筋隔墙木筋骨架隔墙：在木骨架上铺饰各种饰面材料，例如灰板条隔墙、装饰板隔墙、镶板隔墙等。自重轻，构造简单，应用较广。金属骨架隔墙：在金属骨架外铺钉面板而制成，节约木材，重量轻，强度高，刚度大，结构整体性强，拆装方便。（3）条板隔墙系指采用各种轻质材料制成的各种预制薄型板材安装而成的隔墙，自重轻，安装方便，例如加气混凝土条板、石膏条板、泰柏板等。2、隔断隔断系指分隔室内空间的装修构件，用于变化空间或遮挡视线。常见的隔断形式有屏风式隔断、镂空式隔断、玻璃隔断、移动式隔断、家具隔断等。四、墙面装修1、墙面装修的作用（1）保护墙体结构（2）改善环境条件，满足房屋的使用功能要求（3）美化装饰作用2、墙面装修的类型（1）抹灰类抹灰又称粉刷，是由水泥、石灰膏为胶结料加入砂或石渣，与水拌和成砂浆或石渣浆，然后抹到墙面上的一种操作工艺。其特点是材源广、施工简便、造价低廉，但饰面的耐久性低、易开裂变色，且湿作业、手工操作，工效较低。抹灰的组成：底层、中间层、面层细部构造：墙裙、护角、引条线（2）贴面类系指利用各种天然或人造的板、块对墙面进行的装修处理。具有耐久性强、施工方便、质量高、装饰效果好等特点。（3）涂料类系指在墙面上喷刷涂料的装修处理，具有材源广、装饰效果好、造价低、操作简便、工期短、工效高、自重轻、维修更新方便等特点。（4）裱糊类系指将各种装饰性的墙纸、墙布等卷材类的装饰材料裱糊在墙面上的一种装修处理。（5）铺钉类系指利用天然木板或各种人造薄板借助于钉、胶等固定方式对墙面进行的装修处理，由骨架和面板两部分组成。五、基础和地下室1、基础的作用和类型（1）基础的作用及其与地基的关系在建筑工程上，把建筑物与土壤直接接触的部分称为基础，把支承建筑物重量的土层叫地基。基础是建筑物的组成部分，它承受着建筑物的上部荷载，并将这些荷载传给地基。地基不是建筑物的组成部分，地基可分为天然地基和人工地基两类。人工加固地基通常采用压实法、换土法、打桩法以及化学加固法等。（2）基础的埋置深度从室外设计地面至基础底面的垂直距离称基础的埋置深度（基础的埋深）。建筑物上部荷载的大小、地基土质的好坏、地下水位的高低、土的冰冻深度、新旧建筑物的相邻交接关系等，都将影响基础的埋深。根据基础埋深的不同，可分为深基础（埋深大于4m）、浅基础（埋深小于4m）和不埋基础。从经济和施工角度考虑，对于一般民用建筑，基础应尽量考虑设计浅埋基础。（3）基础的类型按所用材料及受力特点分类：刚性基础、非刚性基础按基础的构造型式分类：条形基础、独立基础、井格式基础、筏形基础、箱形基础2、地下室的防潮、防水构造（1）地下室的防潮当地下水的常年水位和最高水位都在地下室地坪标高以下时，地下水不能直接侵入室内，墙和地坪仅受到地潮（无压水）的影响，只需做防潮处理。（2）地下室的防水当设计最高地下水位高于地下室地坪时，地下室的外墙受到地下水侧压力（侧压力大小以水头为标准）的影响，地坪受到地下水浮力的影响，这时必须考虑防水处理。还可以采用人工降、排水的办法，消除地下水对地下室的影响。六、建筑热工知识1、围护结构的传热（1）传热方式与过程传热方式：对流、传导、辐射传热过程：吸热、传热、放热（2）围护结构的热阻围护结构的表面换热阻围护结构材料层的热阻：单一材料层、多种材料复合层、封闭空气间层（3）材料的导热系数2、提高围护结构热阻的措施（1）增加围护结构的厚度（2）选择导热系数小的材料（3）围护结构的保温构造单一材料的保温结构复合材料的保温结构：保温材料设置在靠围护结构的低温一侧夹层保温结构传热异常部位的保温构造3、围护结构的蒸汽渗透（1）蒸汽渗透现象及其危害（2）保温围护结构的隔蒸汽措施为防止在保温围护结构的内部产生凝聚水，在构造设计时，常在围护结构的保温层靠高温的一侧，即蒸汽渗入的一侧设置一道隔蒸汽层。本章学习指导本章介绍了民用建筑中墙和基础构造的相关内容，应了解墙体的作用、墙体的类型及设计要求、砖墙的构造、隔墙与隔断、墙面装修、基础和地下室、建筑热工知识等有关知识。重点应掌握墙体的类型及特点、砖墙的构造原理和方法、基础的构造、地下室防潮和防水等。其中，砖墙的构造以及基础和地下室这两部分包含了很多具体的细部构造做法，需透彻理解并能灵活运用。复习思考题1、墙体类型一般