民用建筑设计基本知识

2 民用建筑设计基本知识,2.1 建筑的分类和分级 2.2 建筑设计的内容和程序 2.3 建筑设计的依据,2.1 建筑的分类和分级,一、建筑的分类 （一）使用性质 （二）建筑层数（总高） （三）结构类型 （四）规模大小大量性建筑 、大型性建筑 （五）施工方法现浇、现砌式预制装配部分现浇现砌、部分预制装配,一、建筑的分类,建 筑 物,非生产性建筑,生产性建筑,工业建筑农业建筑,居住建筑 公共建筑,单层厂房 多层厂房 层次混合厂房,（民用建筑）,（一）使用功能,（二）建筑层数（总高）,1、住宅建筑按层数划分为 低层：1层 多层：46层 中高层：79层 高层：10层以上。 2、公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层 3、建筑物高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为超高层。 联合国经济事务部将高层建筑分为低高层、中高层、高高层、超高层,（迪拜塔影像资料）,（三）结构类型分类,建筑结构：由建筑构件组成，在建筑物中支撑荷载起骨架作用的部分。,基本概念,建筑构件：房屋中具有独立使用功能的组成部分，构成房屋建筑空间的实体。有承重构件、非承重构件。,（三）结构类型分类,1、混合结构建筑 2、钢筋混凝土结构建筑 3、钢结构建筑 4、特种结构建筑物,1、混合结构类型,指采用两种或两种以上材料作承重结构的建筑。 （1）砖木结构：如由砖墙、木楼板构成的砖木结构建筑。 （2）砌体结构：由砖墙（或砌块）、钢筋混凝土楼板构成的建筑；砖混结构在民用建筑中应用最广泛。 （3）钢混结构：由钢屋架和混凝土（或柱）构成的钢混结构建筑。,2、钢筋混凝土结构类型,指以钢筋混凝土作承重结构的建筑。具有坚固耐久、防火和可塑性强等优点，故应用较为广泛。 （1）框架结构 （2）剪力墙结构 （3）框剪结构 （4）板柱剪力墙结构 （5）筒体结构,3、钢结构建筑,指以型钢等钢材作为房屋承重骨架的建筑。钢结构力学性能好，便于制作和安装，工期短，结构自重轻，适宜超高层和大跨度建筑中采用。随着我国高层、大跨度建筑的发展，采用钢结构的趋势正在增长。,4、特种结构建筑物,结构三维空间受力状态，刚度大，整体性强，稳定性好，有良好的抗震性能，能够利用轻型杆件建造大跨度结构，适用于大跨度的公共建筑。特种（空间）结构包括：薄壳结构、拱结构、膜结构、悬索结构、网架结构等。,（1）薄壳结构,由壳面和边缘构件两部分组成，边缘构件是壳面的边界和支座，是薄壳结构的重要组成部分。边缘构件的损坏可导致整个薄壳结构的破坏和倒塌。壳面内承受任意方向的轴力（拉力和压力），同时还可承受很大的剪力。薄壳结构多由钢筋混凝土制造，跨度大，节省材料，无中间支座，施工难度大。,（2）拱结构,拱是连续弯曲构件，受力情况以轴力为主，拱脚会产生水平推力。能充分发挥材料的性能。拱券是传统结构形式，现代的拱常用钢筋混凝土、钢为材料往往可以达到更大的跨度，作为某些大型空间结构屋盖。,（3）膜结构,是由多种高强薄膜材料及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状。作为覆盖结构，并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式。膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类。 充气膜结构是靠室内不断充气，使室内外产生一定压力差(一般在1030水柱之间)，室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力，从而实现较大的跨度。,（4）悬索结构,一般由钢索、边缘构件和下部支撑结构组成。利用钢材良好的受拉性能，用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件（受压或受弯）以及下部的支撑构件所形成的结构。拉索显示出柔韧的状态，使结构形式轻巧。,（5）网架结构,由许多钢杆件按照受力的合理性有规律地排列组合而成的网状结构，具有各向受力性能。当一根杆件（主要承受轴力）局部损坏或失效时，网架内力会重新调整，整体结构并不失效。网架空间整体性好，刚度大，稳定性强。能够用较小规格的杆件建造大跨度结构。,二、建筑的等级划分,（一）按耐久性能分级依据：建筑物的重要性、规模见表2-2 （二）按耐火性能分级依据：构件的燃烧性能（不燃烧体、难燃烧体、燃烧体）构件的耐火极限：失去支持能力、完整性被破坏、丧失隔火作用 见表2-3,2.2 建筑设计的内容和程序,一、建筑设计的内容建造一幢房屋，大体上要经过下列几个环节：计划任务书的编制与审批；基地的选定、勘察和征用；设计；施工；设备安装；交付使用等。 房屋的设计工作通常包括建筑设计、结构设计、设备设计三部分。 建筑设计在整个工程设计中起主导和先行作用，包括总体和个体设计两个方面。 个体设计又分建筑空间环境组合设计和构造设计。,建筑空间环境组合设计,（1）建筑总平面设计。根据建筑物的性质和规模，结合基地条件和环境特点，确定建筑物的位置以使建筑总体满足使用要求。 （2）建筑平面设计。确定房间的大小和形状，确定房间与房间之间以及室内与室外空间之间的分隔与联系方式和平面布局，使建筑物的平面组合满足实用、经济、美观和结构合理的要求。 （3）建筑剖面设计。确定房间各部分高度和空间比例；考虑垂直空间的组合和利用；选择适当的剖面形式；进行垂直交通和采光、通风等方面的设计。 （4）建筑立面设计。根据建筑物的性质和内容，结合材料、结构、周围环境特点及艺术表现要求，考虑建筑的外部型体组合、立面构图以及材料质感、色彩的处理等等，使建筑物的形式与内容统一，创造良好的建筑艺术形象，以满足人们的审美要求。,构造设计,主要是确定房屋各组成构件的材料和构造方式，来解决建筑的功能、技术、经济和美观等问题。构造设计的具体内容主要包括对基础、墙体、楼地面、楼梯、屋顶、门窗等构件进行详细构造设计。,二、建筑设计的程序,（一）设计前的准备工作 1、熟悉设计任务书 2、收集必要的设计原始数据 3、设计前的调研 2、设计阶段的划分,熟悉设计任务书或可行性研究报告,设计任务书或可行性研究报告，是由建设单位或开发商提供的，作为设计依据之一，它包括以下几个方面的内容： 建设项目总要求和建设目的说明。 建筑物的具体使用要求，建筑面积、装修标准以及各类用途房间之间的面积分配。 建设项目的总投资和单位面积造价、土建费用、房屋设备费用以及道路等室外设施费。 建设基地范围、大小，周围原有建筑、道路、地段环境和地形图。 供电、供水、采暖、空调等设备方面的要求。 设计期限和项目的建设进程要求。,收集必要的设计原始数据,气象资料。建设项目所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向和风速及冻土深度等。 基地地形及地质水文资料。基地高程与地形、土壤种类及承载力、地下水位及地震烈度等。 水电等设备管线资料。基地的给排水、电缆等管线布置以及架空供电线路等资料。 设计项目的国家有关定额指标。如面积定额指标、用地定额指标、用材定额指标等。,设计前的调研,建筑物的使用要求。在了解建设单位对建筑物使用要求的基础上，以走访、参观、查阅资料等途径，调查同类建筑在使用中出现的情况，通过分析和研究，总结并吸取经验、接受教训，使设计更加合理与完善。 建筑材料供应和结构、施工等技术条件。了解当地建筑材料的特性、价格、品种、规格和施工单位的技术力量、起重运输条件等。 基地踏勘。深入基地进行现场踏勘，了解基地和周围环境的现状及历史沿革，核对已有资料与基地现状是否符合。 当地传统的风俗习惯。通过了解当地传统的建筑形式、文化传统、生活习惯、风土人情以及建筑上的习惯做法，作为建筑设计的参考和借鉴，创造出当地群众喜闻乐见的建筑形式。,（二）设计阶段的划分,建筑工程设计一般分为初步设计和施工图设计两个阶段。 大型民用建筑在初步设计之前，应当进行方案设计。 小型建筑可以用方案设计代替初步设计。 技术复杂而又缺乏设计经验的工程可以按初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行。,1、初步设计阶段,初步设计是建筑设计的第一阶段，它的任务是综合考虑建筑功能、技术条件、建筑形象等因素而提出设计方案，并进行方案的比较和优化，确定较为理想的方案，征得建设单位同意后报城建管理部门批准为实施方案。初步设计的图纸和文件有： （1）设计说明书 它由建筑设计总说明和各专业设计说明书组成。总说明包括工程设计的主要依据、规模和设计范围以及总指标等；各专业的说明要阐述专业的有关问题，建筑设计说明则要求对设计依据与要求、方案构思与特点、装修标准、建筑指标（建筑规模、面积、使用面积和使用系数等）、建筑防火标准、卫生标准等做必要说明。,1、初步设计阶段,（2）设计图纸 建筑总平面图。表示出用地范围，标出建筑物在基地的位置、大小、层数及设计标高，标明道路及绿化布置，绘出指北针和风玫瑰图。常用比例尺为1：500、1：1000、1：2000。 各层平面图及主要剖面、立面图。表示清楚建筑物各主要控制尺寸、房间名称和面积、门窗洞口位置、室内固定设备的布置以及建筑空间处理所采用的建筑材料等。常用比例尺1：50、1：100、1：200。 （3）工程概算书 按国家规定估算工程投资、主要材料用量和单位消耗量。 （4）绘制透视图或制作建筑模型 根据任务书的需要，大型民用建筑及重要工程必要时可绘制透视图或制作建筑模型。,2、技术设计阶段,技术设计阶段的主要任务是在批准的初步设计的基础上，进一步确定各专业工种之间的技术问题。 技术设计的内容为在各专业工种之间提供资料、提出要求的前提下，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。 技术设计的图纸和设计文件中，要求建筑图标注有关的详细尺寸，并编制建筑部分的技术说明书。要求结构施工图绘出房屋的结构布置方案，并附初步计算说明。其他专业也要提供相应的设备图纸及说明书。对于不太复杂的工程，技术设计阶段可以省略，把一部分工作纳入初步设计阶段，称为“扩大初步设计”，另一部分工作则留待施工图设计阶段进行。,3、施工图设计阶段,施工图设计是建筑设计的最后阶段，其任务是编制满足施工要求的全套图纸。 施工图设计的原则是满足施工要求，解决施工中的技术措施、用料及具体做法。要求各专业的图纸全面具体、准确无误。 施工图设计的主要内容包括确定全部工程尺寸和用料，绘制建筑结构、设备等全部施工图纸，编制工程说明书、结构计算书和工程预算书。,施工图设计的主要文件及图纸,建筑总平面图。应详细标明基地上建筑物、道路、设施等所在位置的尺寸、标高，并附说明。比例尺1：500、1：1000、1：2 000。 各层建筑平面图、各立面图及必要的剖面图。比例尺1：501：200。 建筑构造节点详图。主要为檐口、墙身、楼梯、门窗以及各构件的连接节点和各部分的装饰详图等。比例尺根据需要可以采用：1：1、1：2、1：5、1：10、1：20、1：50。 各专业工种配套的施工图。如基础平面图与基础详图、楼板及屋顶平面图和详图、结构构造节点详图等结构施工图，以及给排水、电器照明、暖气、空调等设备施工图。 设计说明书（一般注写在首页上）。 结构及设备计算书。 工程预算书。,2.3 建筑设计的依据,建筑设计必须遵守的准则和依据是由国务院有关部委颁发的建筑设计规范、规程和通则，它反映了国家现行政策和经济技术水平。在具体设计中，主要依据人体尺度、家具设备、气象条件和地质条件四个因素。,2.3 建筑设计的依据,一、建筑空间尺度依据 1、人体尺度及人体活动的空间 2、家具、设备的尺寸及其使用的必要空间二、自然条件 1、气象条件 2、地形、地质及地震烈度 3、水文,地形、地质及地震烈度,基地地形的平缓和起伏对建筑平面、剖面及层数组合有着较大影响。基地地质情况如地质构造、土壤特性和地基承载力的大小以及水文条件，对房屋的平面组合、结构形式和基础类型将产生明显的影响。 房屋抗震设防的重点，是对7、8、9度地震烈度的地区。,三、建筑模数,是选定的标准尺寸单位，作为建筑物、构配件、建筑制品等尺寸相互协调的基础。 1、基本模数 M=100mm 2、扩大模数 3、分模数,本 章 结 束,居住建筑别墅,公共建筑文教类建筑,行政办公建筑,深圳特区报业大厦,中国人民解放军 驻香港部队大厦,