建筑学概论课件2技术

建筑技术一、建筑技术的影响二、新技术介绍三、节能住宅建筑技术的探讨四、古代的屋面如何防水?一、建筑技术的影响现代主义建筑思想与技术之间不可分割的密切关系，是否可以从技术来解释现代主义建筑思想的本质呢？或者反过来，如果说现代主义建筑思想以技术作为其本质，我们又如何来加以解释呢？我们从如下方面来加以研讨。1.技术与传统建筑的关系长期以来，在被西方建筑界奉为经典的古

罗马建筑理论著作《建筑十书》中，其作

者维特鲁威提出了建筑的三大要素：美观、实用、坚固，也就是说建筑的本质是从这

三大要素来规定的。这一思想在西方两千

多年的建筑传统中一脉相承。美观涉及建

筑造型比例是否给人带来愉悦的审美形式

方面；实用涉及建筑的使用是否便利的功

能方面；坚固涉及建筑的构造、结构、材

料、制造等方面。2.现代技术对现代主义建筑的全面渗透在探讨建筑本质的思路上，20世纪的建筑师、建筑史学家、理论家除了因袭维持鲁威建筑三大要素的基本思想，并把它们转化成了“形式、功能、结构”这样的现代语言之外，最具革命性的变化是发现和形成了“建筑空间”的概念，格罗皮乌斯说，建筑意味着把握空间。把“空间”作为建筑的第一基本要素，作为建筑的主角，空间统摄着“形式、功能、结构”三大要素，并与它们一起构成了探讨现代建筑的四大要素。科学的发展以及工业革命，使技术从基于经验的简单工具、手工制作转变为应用科学理论、以机器为实体、以程序化知识为过程的现代技术。在现代主义建筑思想中，从世界观到人本

身及其需要，从建筑设计到建造过程，从

建筑的空间、结构、功能到形式四大要素，都全面被现代技术所渗透。如今，传统建

筑中技术与建筑的手段目的的关系模式彻

底瓦解了，三大要素分离的状态结束了，

四大要素都全面统一在现代技术之中。现

代主义建筑及其思想的本质从传统建筑的

形式风格本质转变成为现代技术本质，我

们甚至可以说现代建筑已经成为了技术本

身。现代建筑为什么更加重视空间，而古代更没有这种建筑空间观？由于认识上的局限当时人们没有意识到建筑空间建筑的材质在一个地区是基本一致的，（交通不便，没有办法运输）。而每个地区的材质又是一样的，这导致一个地区所有建筑颜色都回比较一致，而

人们对颜色的敏感度有80%，形状的感觉只有

20%，这样人们就不怎么会感觉到而现代社会，建筑设计师能够很好的获得各种材料，如何优雅的把这些材质很好的和周围环境融合起

来呢？这就要靠设计师的素质和能力。东西方建筑技术发展在人类社会逐步从野蛮时代向文明时代进步的过程中，不同区域逐渐形成了各具特色的文明体系。从宗教形态、审美情趣、艺术手法、社会秩序等等均表现出了不同的价值取向。因此在科技进步的同时，建筑领域在不同的区域的文化体系中表现得异彩纷呈。1、华夏的木构建筑体系2、西欧的砖石建筑体系1、华夏的木构建筑体系⑴新石器时代⑵春秋战国时期⑶秦汉时期⑷隋唐宋时期⑴新石器时代黄河流域的仰韶文化A用树木枝干扎结成木骨架来建造房子，在室内用木柱去承托屋顶的重量。B房屋的形状为方形、圆形的半穴居式。

C各种房屋的构筑技术上没有等级差别长江流域的河姆渡文化A先进的榫卯技术（图片）他们最终交汇融合形成华夏建筑的高台榭特点。⑵春秋战国时期工具：斧、锯、锥、凿等工具出现榫卯技术更加准确、复杂房屋的功能更加齐全：殿堂、过厅、居室、浴室、回廊、仓库和地窖等。寝室中设有排水、取暖、冷藏的功能，这表明战国时期建筑的发展。20091009⑶秦汉时期生产力的发展带了建筑史上的又一个繁荣时期。木构架建筑逐步趋向成熟，木构架中重要的叠梁式和穿斗式已经形成。各种屋顶也已经形成：如攒顶、悬山顶、庑殿顶、歇山顶和囤顶。中国古代建筑屋顶组合举例——清人绘圆明园万方安和（故宫博物院藏）—卷蓬顶囤顶砖石结构也取得了一定的成就，但是主要是用在陵墓的建造上。⑷隋唐宋时期这一时期在建筑技术、城市规划和建筑装饰艺术上都取得了巨大的发展。木结构解决了大空间、大体量的技术难题材质的定型化和模数化建筑技术书籍《营造法式》（宋李诫编）—宋朝国家建筑法规《营造法式》由北宋时期李诫编著而成，被学界誉为“中国古代建筑宝典”。《营造法式》共三十六卷，其中图样六卷，几乎包括了当时建筑工程以及和建筑有关的各个方面，把当时和前代工匠的建筑经验加以系统化、理论化，提出了一整套木构架建筑的模数制设计方法，并提供了珍贵的建筑图样，体系严谨，内容丰富，是中国古代建筑科学技术的一部百科书。其不但总结了中国历代劳动人民建筑方面的经验，而且为后世留下了有关建筑力学和材料力学方面的丰富史料。正是《营造法式》成就了中国现代建筑学大师梁思成的学术地位，更成就了中国现代建筑学的建立，20世纪初期甚至还成立了以《营造法式》为研究核心的“中国营造学社”。2、西欧的砖石建筑体系A以爱琴海为中心的克里特—米诺斯文明——高超的石砌技术，出现了优美的柱式、雕刻、壁画和制陶、冶金技术迈锡尼狮子门“狮子门”宽3.5米，高4米，门柱用整块石头制成；柱子上有一块横梁，重20吨，中间厚两边薄，形成一个弧形，巧妙地减轻了横梁的承重力。横梁上面装饰有三角形的石板，石板上雕着两只狮子，狮的前爪搭在祭台上，形成双狮拱卫之状，威风凛凛地向下俯视着。门口的阶梯也用整块的岩石铺成，上面还残留有战争的轮辙。虽然迈锡尼城堡已成废墟，但这个庄严肃穆的城门，历经3000年的风吹雨打依然巍然屹立，威风不减当年。2、西欧的砖石建筑体系B希腊文化的古典建筑是以神庙、露天剧院、竞技场、广场为主，其比例优美的柱式、庄重的山花、和谐的群体关系和精美的线脚雕饰雅典卫城的中心是：雅典娜神像和各个神庙胜利神庙帕提农神庙A帕提农神庙B1、是雅典卫城最具代表性的建筑。何为卫城？雅典名字的由来。2、帕提农神庙遗失的文物。（巨型大理石浮雕；雅典娜神像——非迪亚斯）帕提农神庙（又称雅典娜神庙）是雅典卫城的主体建筑，坐

落山上的最高处，在雅典的任何一处都可望见，始建于公

元前447年，前438年完工并完成圣堂中的雅典娜像，前

431年完成山花雕刻，主要设计人是伊克底努，卡里克里

特也参加了设计，雕刻则由菲迪亚斯和他的弟子创作。其

形制是希腊神庙中最典型的，即长方形平面的列柱围廊式。它是古希腊建筑艺术的纪念碑，代表了古希腊建筑艺术的

最高成就，被称为“神庙中的神庙”。顾名思义，雅典娜神庙是祭奉雅典娜女神的神庙，“雅典”

之名即源于此。相传希腊古时候，智慧女神雅典娜与海神

为争夺雅典的保护神地位，相持不下。后来，主神宙斯决

定：谁能给人类一件有用的东西，城就归谁。海神波赛东

赐给人类一匹象征战争的壮马，而智慧女神雅典娜献给人

类一颗枝叶繁茂、果实累累、象征和平的油橄榄树。人们

渴望和平，不要战争，结果这座城归了女神雅典娜。从此，她成了雅典的保护神，雅典因之得名。后来人们就把雅典

视为“酷爱和平之城”。3、神殿的建造背景——希波战争胜利4、帕提农神庙的组成部分（外表：正面8根石柱、檐部、山墙及其上方的浮雕。内部：正殿—雅典娜神像、《三女神》雕塑2、西欧的砖石建筑体系C罗马征服了希腊以后，在建筑上所取得的成就主要有：维特鲁维的《建筑十书》《建筑十书》内容第一书建筑师的素养第二书——建筑材料第三书——神庙的设计第四书——神庙的装饰、平面布置、出入口、朝向、和祭坛的建造第五书——广场、元老院、剧场、浴室的建造方法第六书——住宅建造第七书——房屋装修第八书——防水及排水第九书——风水第十书——简单机械的使用代表性建筑：罗马的万神庙2、西欧的砖石建筑体系D中世纪的哥特建筑巴黎圣母院哥特式建筑介绍哥特式建筑是11世纪下半叶起源于法国，

13～15世纪流行于欧洲的一种建筑风格。主要见于天主教堂，也影响到世俗建筑。哥特式建筑以其高超的技术和艺术成就，在建筑史上占有重要地位。最负著名的哥特式建筑有俄罗斯圣母大教堂、意大利米兰大教堂、德国科隆大教堂、英国威斯敏斯特大教堂、法国巴黎圣母院。哥特式建筑的特点哥特式建筑的特点是尖塔高耸、尖形拱门、大窗户及绘有圣经故事的花窗玻璃。在设

计中利用尖肋拱顶、飞扶壁、修长的束柱，营造出轻盈修长的飞天感。以及新的框架

结构以增加支撑顶部的力量，使整个建筑

以直升线条、雄伟的外观和教堂内空阔空

间，再结合镶着彩色玻璃的长窗，使教堂

内产生一种浓厚的宗教气氛。教堂的平面

仍基本为拉丁十字形，但其西端门的两侧

增加一对高塔。尖肋拱顶•从罗曼式建筑的圆筒拱顶普遍改为尖肋拱顶（Pointed

Arch，或者干脆称为Gothic

Arch），推力作用于四个拱底石上，这样拱顶的高度和跨度不再受限制，可以建得又大又高。并且尖肋拱顶也具有“向上”的视觉暗示。飞扶壁（Flying

Buttress）扶壁（Buttress），也称扶拱垛，是一种用来分担主墙压力的辅助设施，在罗曼式建筑中即已得到大量运用。但哥特式建筑把原本实心的、被屋顶遮盖起来的扶壁，都露在外面，称为飞扶壁。由于对教堂的高度有了进一步的要求，扶壁的作用和外观也被大大增强了。亚眠大教堂的扶拱垛有两道拱壁，以支撑来自推力点上方和下方的推力。沙特尔大教堂用横向小连拱廊增加其抗力，博韦大教堂则双进拱桥增加扶拱垛的承受力。有的在扶拱垛上又加装了尖塔改善平衡。扶拱垛上往往有繁复的装饰雕刻，轻盈美观，高耸峭拔。花窗玻璃哥特式建筑逐渐取消了台廊、楼廊，增加侧廊窗户的面积，直至整个教堂采用大面积排窗。这些窗户既高且大，几乎承担了墙体的功能。并应用了从阿拉伯国家学得的彩色玻璃工艺，拼组成一幅幅五颜六色的宗教故事，起到了向不识字的民众宣传教义的作用，也具有很高的艺术成就。花窗玻璃以红、蓝二色为主，蓝色象征天国，红色象征基督的鲜血。窗棂的构造工艺十分精巧繁复。细长的窗户被称为

“柳叶窗”，圆形的则被称为“玫瑰窗”。花窗玻璃造就了教堂内部神秘灿烂的景象，从而改变了罗曼式建筑因采光不足而沉闷压抑的感觉，并表达了人们向往天国的内心理想。20091014十字平门

这也是继承自罗曼式建筑，但扩大了祭坛的面积。门

层层往内推进，并有大量浮雕，对于即将走入大门的人，仿佛有着很强烈的吸引力。束柱(beam-column)•柱子不再是简单的圆形，多根柱子合在一

起，强调了垂直的线条，更加衬托了空间的高耸

峻峭。哥特式教堂的内部空间高旷、单纯、统一。装饰细部如华盖、壁龛等也都用尖券作主题，建

筑风格与结构手法形成一个有机的整体。整个建

筑看上去线条简洁、外观宏伟，而内部又十分开

阔明亮。

哥特式建筑技术高超精致，又带有艺术性，在建筑史上占有十分重要的地位。二、新技术介绍1

绿色建筑设计2

绿色施工工艺3绿色建材开发1

绿色建筑设计高层配筋砌块砌体结构体系中建东北设计研究院高层配筋砌块（由砖、石块或砌块等块体

与砂浆或其他胶结料砌筑而成的结构材料）砌体与钢筋混凝土为类似的受力性能结构，在墙厚190mm时，该体系的建筑高度可达到比较适用和经济的高度(20层)。而该体系比钢筋混凝土建筑降低造价10%~20%，节省钢材30%~50%，缩短施工周期25%左右。因此，高层配筋砌块砌体体系与混凝土结构相比，达到了节能、节材的目的，属于绿色建筑结构。南方新型结构体系复合保温隔热结构设计技术关于倒置式屋面“倒置式屋面”又称外保温屋面(ExternalThermalInsulation)，在50年代由美国首创，到70年代在欧美和日本得到了广泛应用，在我国是80年代开始研究，到九十年代末才引起重视。传统的屋顶结构都是在屋顶的结构层上，先铺保温隔热层，如加气混凝土，膨胀

珍珠岩，矿棉等保温隔热材料，再铺防

水层。因为传统的保温隔热材料者是容

易吸水的，而且吸水后就大大降低保温

隔热性能，所以保温隔热层只能做在防

水层之下。与上相反，“倒置式屋面”

的结构是在屋顶的结构层上，先铺防水

层，再铺保温隔热屋。上面再铺一层无

纺布并压上一层覆盖层。故称“倒置”。在传统的屋顶保温结构中，由于防水

层暴露在外面，受日光和高低温的作

用，防水层极易老化开裂，在北京地

区一般5年左右须重做一次防水，否则多数要发生屋顶渗漏。“倒置式屋面”则不同，防水层的工作环境得到了改

善，防水功能长期有效，解决了屋顶

渗漏这个老大难问题，这也是该法在

国外广泛采用的主要原因。“倒置式屋面”，其优点是防水层不受太阳辐射和剧烈气候变化的影响，全年温差小，不易受外来的损伤。其缺点是须选用吸湿

性低、耐气候性强的保温材料。一般须进

行耐日晒、雨雪、风力、温度变化和冻融

循环的试验。选择何种屋面要根据地区气候情况来决定中建西南建筑设计研究院该院最近开展的“南方新型结构体系复合保温隔热结构设计技术”项目，通过建筑的节能优化设计、模型或试验研究及工程示范，研究出适应南方气候的新型结构体系复合保温隔热围护结构设计技术，解决了围护结构形式节能构造所关联的单一材料自保温隔热技术；实现了结构承重、保温、隔热、隔声一体化问题，降低了水泥、钢材消耗量及废旧材料的利用，这一设计技术在南方气候环境下的推广利用，可以达到节能、节材的要求，并实现室内环境舒适化的目的。轻钢结构节能住宅综合技术研究中建总公司技术中心轻钢结构住宅具有明显的绿色建筑结构特征。如：结构自重轻，比砖混结构轻30%，比

混凝土剪力墙结构轻20%，达到建筑物的

轻量化要求；节能效果好，墙体采用轻型

节能标准化预制墙板代替普通粘土砖，保

温性能好，可以达到节能50%以上；环保

效果好，施工时大大减少了砂、石、灰的

用量，减轻了对不可再生资源的破坏，现

场湿法施工大量减少，施工环境好；当建

筑服务期满需拆除时，钢材可全部回收利

用，将大大减少建筑垃圾。2绿色施工工艺清水饰面混凝土施工清水饰面混凝土表面不作抹灰、喷涂、干挂等装饰，节省资源，而且混凝土内部掺加掺合料，可以提高混凝土抗冻、保温的性能，并提高了混凝土的耐久性，延长了混凝土的使用寿命。同时可减少装饰材料对人体健康造成的影响。因此清水饰面混凝土无论从环保、人文还是节能等角度都适合中国目前的国情，属于新型绿色建筑施工技术。TCC建筑保温模板体系中建八局在吸收国外新型建筑体系的共同优点的基础上，开发了适用于我国国情的建筑体系，称作TCC建筑保温体系。该体系将保温板辅以特制支架形成保温模板，在需要保温的一侧代替传统模板，并同另一侧的传统模板配合使用，共同组成模板体系。混凝土浇筑并达到强度后，拆除保温模板支架和传统模板，结构层和保温层就已成型。这种施工技术不仅省去了单独的保温施工工序，节省了工期，还能有效保证保温层、装饰层和结构层的有效结合，使保温层与结构层成为一个整体。并由于实现了保温与模板一体化，节省了部分模板的使用，减少了对木材、竹材或者钢材的使用，节省了工程成本。建筑加固施工工艺技术从节约资源的角度出发，对于仍有使用价

值的旧建筑可以通过加固改造的方法，使

其得以继续安全使用，而不是推倒重建。

在西方发达国家，建筑加固已在建筑业中

占有很大的比重，成为了一种新兴的产业。目前我国需要加固改造的建筑主要有：建

国后修建的已接近甚至超过设计基准期的

大批房屋；过去对结构耐久性重视不够，

设计先天不足的建筑；更换用途或扩建加

层引起结构形式改变或负荷增大需要进行

补强加固的建筑。3、绿色建材开发普通高性能混凝土有些公司开发了C50（混凝土设计强度等级，主要有C50、C40、C30三种）及以上强度等级的高性能混凝土，也称为普通高性能混凝土，因为目前在工程上使用较多的还是C50以下的混凝土，这种普通高性能混凝土在抗氯离子渗透性能、常规抗渗、混凝土的体积稳定性方面均取得了突破，实现了普通混凝土的耐久性。试验表明，在海洋工程条件下，如果保护层厚度40mm，混凝土使用寿命超过50年。这比使用普通混凝土，在同样的保护层厚度和工作环境条件下，延长使用寿命30~40年，节约了大量的资源。三、节能住宅建筑技术的探讨住宅建筑能耗在全社会总能耗中占有很大比重，

我国住宅建筑能耗约占全国总能耗的20~25%，近年来城乡大量兴建住宅楼，冬季采暖地区建筑的采暖能源消耗正在以较大幅度增长，该能耗是长期的。多年来人们对住宅建筑节能给予高度重视，进行了长时间多方面的试验研究，制定了强制性的建筑节能标准，采用各种行政、经济和技术措施，提高能源的有效利用，取得了一定的社会经济效益。长期以来住宅建筑采暖标准比较低，多数住宅冬季室内采暖温度达不到18℃，个别住宅室内温度在16℃以下，发达国家的住宅室内温度达到20~24℃，我国与之差距甚大。消耗大量的能源却没有能换取相应的室内热环

境，主要是住宅建筑的围护结构性能很差。目

前，新建住宅建筑普遍采用的单框双玻璃塑窗，玻璃压条和接头等处有很多缝隙(不是密封真空)，塑窗单框与墙体接触半径范围内的热桥这是有关建筑节能的问题，在建筑热工中都叫

热桥，热桥以往又称冷桥，现统一定名为热桥。墙厚200~300mm，保温厚度不够，塑窗周边

形成了四条热桥，外墙厚度为490mm实心红砖按热工计算保温不够。虽然，现阶段多数住宅楼一次性建设投资是节省了，却加大了以后常年的供热负担，增加了能源的消耗和丢失。热桥指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，热流较密集，内表面温度较低。1

墙体设计住宅建筑外墙体所占散热面积较大，

冬季通过外墙损失的热能源大约为建

筑总散热量的20%，因此，外墙保温

设计必须改进。应根据市场经济状况，选择高效保温材料，更主要的是要研

究墙体构造，降低外墙体的传热系数，提高外墙体的保温性能，减少住宅建

筑的能源消耗。现推广应用的空心砖有粘土空心红砖和矸石空心砖，空心砖体积比实心红砖体积大

1.7倍，采用空心砖可以节约土壤，节约砌筑砂浆，提高施工速度，还有良好的保温性能(空心砖的导热系数是0.4W/m2)；空心砖保温性比实心红砖要提高近一倍，推广和发展承重空心砖的生产，可提高墙体的保温性能、节约建筑的能源消耗，是很有社会经济效益的措施。煤矸石：是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量低、比较坚硬的黑色岩石。它的组成成分比较复杂，且各地差异很大。有些矸石含硫等有害元素，造成环境污染，特别是水源污染。苯板保温墙体的做法有内保温墙体和外保温墙体，构造做法是在240mm厚的承重墙体的内侧或外侧粘贴50mm厚苯板。苯板在承重墙体内侧做保温的缺点较多，如楼板与外墙连接处，阳台与外墙连接处，内墙与外墙连接处，塑窗与外墙连接处，这些部位的保温较难处理。建议用苯板在承重墙体的外侧做保温，这样保温性能较好，不仅避免了上述热桥的产生，而且不减少室内使用面积。外墙保温做法从设计上应做到外墙面全部保温，包括保温阳台外面做全保温处理，以达到住宅建筑保温节能的作用。2

节能设计技术措施建筑物体型系数建筑物外露部分所有面的面积总和，除以该建筑物的体积，所得的数值称为建筑的体型系数。为了减少建筑物外围护结构临空面的面积大而造成的热能损失，节能建筑标准中对建筑物的体型系数做出限定，限定不同地区的住宅体型系数应在限定值以内。建筑的耗能量随着体型系数加大而增加，体型系数小，建筑物耗能效果好。1)降低住宅建筑的体型系数的措施。外墙体减少不必要的里出外进；适当增加建筑的进深，要以最小的外表面积来包含最大的体积。据测算每增加体型系数

0.01，耗热量指标约增加0.7W/m2，要重视体型系数的控制，如设计单元条式住宅体型系数应控制在0.3以下，一般在0.28左右，只有点式住宅体型系数在

0.42左右。2)充分利用各种自然能源首先应利用太阳能改善建筑的日照条

件，住宅日照间距要达1：2，同时争取最好朝向，良好的朝向不但能减少

住宅的冷风渗透和围护结构的耗热量，有明显的节能效果，还能增加室内的

舒适感和改善室内卫生条件。3)合理设计门窗南北窗应按功能分别选择大小合适的

尺寸，南向窗的面积不宜大于窗墙面

积比0.35，北向窗的面积不宜大于窗

墙面积比0.25，东西向窗的面积不宜

大于窗墙面积比0.30，可将北向窗的

玻璃改为三层玻璃，减少其导热系数，同时塑窗框与墙体连接处的保温应将

外保温材料延伸到内墙边，以杜绝热

桥。在我国能源不足的情况下，大力节约能源已成为市场经济中一个重要环节，而节能住宅是节能的重要组成部分。为检验节能住宅建筑设计和施工是否科学合理，达到预期节能目标，待建成供暖后要进行大量的测试工作，包括各种围护结构的测试。居住生活对住宅提出了使用功能的要求，而且还要求环境质量充分满足人们生理、心理的需求，它是评价住宅居住质量的重要方面。随着住宅商品化的发展，环境质量同生理、心理的需求，将成为评价商品住宅使用价值的重要方面。20091016四、古代的屋面如何防水?中国建筑防水历史可追溯到上万年前，成

为灿烂的华夏建筑文化的重要组成部分。

我们的祖先在实践中积累了丰富的建筑防

水经验，比如，“以排为主，以防为辅”，

“多道设防，刚柔并济”等等建筑防水设

计理念，直到今天仍被世界各国的建筑师

们所采用。这不仅是中华民族奉献给人类

的宝贵财富，也是我们今天要认真汲取和

发扬光大的历