房屋建筑学(第五版)

房屋建筑学选用教材：李必瑜王雪松主编《房屋建筑学》（第五版）武汉工业大学出版社专业主干课程共48学时第一篇民用建筑设计原理1民用建筑设计1.1建筑的产生和发展什么是建筑？（建筑的含义）建筑是建筑物与构筑物的总称建筑是人为的空间环境建筑既是物质产品又是精神产品1.2建筑的构成要素建筑三要素：第一：建筑功能第二：建筑技术第三：建筑形象建筑方针：适用、安全、经济、美观1.2.1民用建筑的分类1.2.1.1建筑分类：生产性建筑：工业建筑农业建筑非生产性建筑：民用建筑民用建筑的分类（1）按民用建筑的使用功能分类：居住建筑公共建筑（2）按民用建筑的规模大小分：大量性建筑大型性建筑（3）按民用建筑的层数分类①居住建筑按层数分：低层建筑1~3层多层建筑4~6层中高层建筑7~9层高层建筑10层及10层以上②公共建筑按高度分类普通建筑高度不大于24米，单层大于24米高层建筑建筑高度超过24米超高层建筑高度大于100米（4）按民用建筑的耐火等级分类分为四级，一级耐火性能最好，四级最差建筑物耐火等级由组成房屋构件的耐火极限和燃烧性能两个因素的最低值决定耐火极限燃烧性能（5）按民用建筑的设计使用年限分类分成四类，4类设计使用年限最长，1类最短1.2.2建筑模数协调统一标准采用建筑模数目的：实现建筑工业化，使构件具有通用性和互换性建筑模数概念：选定的标准尺寸单位，作为尺度协调中的增值单位1.2.2.1基本模数100mm以M表示1.2.2.2导出模数由基本模数导出，是M的倍数扩大模数分模数1.2.2.3模数数列1.3建筑设计的内容和程序1.3.1建筑设计的内容工程建设程序建筑工程设计包括建筑设计、结构设计、设备设计三部分1.3.1.1建筑设计由建筑师完成，包括总体设计和个体设计。1.3.1.2结构设计由结构工程师完成，结构方案、结构计算、构件设计、结构布置及构造设计等。1.3.1.3设备设计包括给排水、电气、通讯、采暖、空调通风、动力等，由有关的设备工程师完成。1.3.2建筑设计的程序1.3.2.1设计前的准备工作：（1）落实设计任务掌握5个文件：①项目批准文件②红线图③设计委托书（设计合同）④设计任务书⑤工程地质勘察报告(2)熟悉设计任务书(3)调查研究、收集必要的设计原始数据1.3.2.2设计阶段的划分三阶段设计：方案设计初步设计施工图设计适用于一般民用建筑工程。两阶段设计：方案设计施工图设计适用于技术要求简单的民用建筑工程。1.4建筑设计的要求和依据1.4.1建筑设计要求：1.4.1.1满足建筑功能要求1.4.1.2采用合理的技术措施1.4.1.3具有良好的经济效果1.4.1.4考虑建筑美观要求1.4.1.5符合总体规划要求1.4.2建筑设计的依据1.4.2.1使用功能（1）人体尺度及人体活动所需要的空间尺度（2）家具、设备尺寸和使用它们所需的必要空间1.4.2.2自然条件（1）气象条件（2）地形、地质及地震烈度（3）水文条件设计规范建筑总平面设计又称场地设计主要内容：•场地平面布置•交通组织：合理组织各种交通流线（人、货、车流）•管线布置•竖向设计•绿化布置与环境保护场地设计围绕三个方面展开：•场地条件分析•场地总体布局•场地布置一.场地条件分析由设计任务书及设计基地提供的场地条件分析，包括：（一）.自然条件1.地形地貌2.气象条件•纬度或太阳入射（高度）角•气温•风向•降雨量•冰冻线3.工程地质条件•地质构造•地基承载力•地震设防4.水文条件•地表水及防洪标准•地下水位（二）.环境条件1.区域位置2.周围道路及交叉口3.周围的建筑与绿化4.市政设施条件（三）.现状条件（四）.规划要求1.用地控制2.容积率3.建筑密度4.停车泊位5.出入口要求6.空间要求7.极限高度二.场地总体布局（一）.建筑物使用功能分析（二）.功能分区（三）.建筑的群体组合（四）.交通流线（五）.绿化与环境保护三.场地布置（一）竖向设计1.确定场地内设计标高2.拟定场地排水方案3.选择设计地面形式（二）道路、停车场布置（三）绿地布置•植物配置•建筑庭院设计2建筑平面设计2.1平面设计的内容平面设计内容包括：单个房间平面设计和平面组合设计建筑物平面组成：使用部分交通联系部分使用部分组成：主要使用房间辅助使用房间交通联系部分组成：门厅走道楼梯电梯单个房间设计：确定单个房间的面积、形状、尺寸、门窗大小、数量和位置。平面组合设计：根据各类建筑功能要求，抓住各组成部分的相互关系，采取不同的组合方式将各个房间合理地组合起来。2.2主要使用房间的设计2.2.1房间的分类和设计要求分类：生活用房间工作学习用房间公共活动房间设计要求：满足使用要求；出入方便、疏散安全、采光通风好；结构合理、施工方便、利于组合；考虑细部美观。2.2.2房间的面积由房间内部活动特点、使用人数多少、家具和设备数量及其布置方式、安全疏散要求等因素决定。一个房间面积包括：家具、设备所占面积；人们使用时的活动面积；内部交通面积。确定房间面积的方法：1.掌握家具、设备、人体活动等基本尺度。2.根据使用人数和面积定额指标确定房间面积。2.2.3房间的形状面积确定后再确定房间形状。影响因素：使用要求；结构形式；结构布置；经济条件；采光、通风、音响要求；建筑造型、美观要求。多用矩形2.2.4房间的尺寸房间尺寸指开间尺寸和进深尺寸。综合下列因素考虑：（1）满足家具、设备及人们活动要求；（2）满足视听要求；（3）良好的天然采光；（4）经济合理的结构布置；（5）符合建筑模数协调统一标准要求。2.2.5房间的门窗设置：门窗大小、数量、位置、开启方式直接影响房间通风、采光，家具布置的灵活性，房间面积有效利用，人流活动，交通疏散，建筑外观及经济。2.2.5.1门的宽度及数量门的宽度：由人体尺寸、通过人流股数及家具设备大小决定。门的数量：由房间面积、使用人数决定。2.2.5.2窗的面积根据使用要求、房间面积、当地日照情况结合通风、朝向、节能、立面造型、经济等因素考虑，设计按窗地比估算。窗地比：窗洞口面积之和与房间地面面积比。2.2.5.3门窗位置（1）尽量使墙面完整，便于家具设备布置和合理组织人行通道。（2）门窗位置应有利于通风采光；门对门，窗对窗，门窗相对。（3）门的位置应方便交通，利于疏散。2.2.5.4门窗的开启方向分内开和外开。一般房间门内开，公共场所门外开。窗常采用外开方式。2.3辅助使用房间设计设计原理、原则和方法与主要使用房间基本相同，但房间大小受设备尺寸影响较大。2.3.1厕所设计按使用人数确定设备数量；按使用对象确定设备型式；按使用特点和设备尺寸进行布置。2.3.2浴室、盥洗室根据使用人数确定卫生器具数量，结合设备尺寸及人体活动所需空间尺寸进行布置。2.3.3厨房根据使用要求确定设备种类和数量，根据设备尺寸和人操作空间进行布置。应有良好的通风、采光，尽量利用有效空间布置贮藏设施，室内布置应符合操作流程。2.4交通联系部分的设计交通联系部分包括：•水平交通空间（走道）•垂直交通空间（楼梯、电梯、自动扶梯、坡道）•交通枢纽空间（门厅、过厅）交通联系部分设计要求：•有足够的通行宽度•联系便捷•互不干扰•尽量减少交通面积以提高平面利用率2.4.1走道：分类：完全为交通需要而设置的走道；主要为交通联系兼有其它功能的走道；多种功能综合使用的走道。设计：宽度和长度主要根据人流通行股数、安全疏散、防火规范、走道性质、空间感受综合考虑。最远房间门离走道出口的距离必须控制在一定范围内。2.4.2楼梯：2.4.2.1楼梯的形式与类型形式：直跑、平行双跑、折跑、弧形、螺旋形、剪刀楼梯等。位置：主要楼梯次要楼梯消防楼梯根据使用要求选择合适的楼梯形式，布置恰当的位置。2.4.2.2楼梯的宽度和数量宽度：根据使用性质、使用人数和防火规范确定。数量：根据使用人数和防火规范确定。满足走道内房间门至楼梯间最大距离限制。公共建筑一般应设两个楼梯。2.4.3电梯：考虑下面几点确定电梯间位置及布置方式：1.应布置在人流集中的地方，位置要明显，有足够的等候面积。2.应在电梯旁配置辅助楼梯供电梯发生故障时使用。3.电梯井道无采光要求，主要考虑人流交通方便、通畅。2.4.4扶梯及坡道扶梯作为大型公共建筑中主要垂直交通工具考虑；坡道作为医院、儿童建筑、体育建筑的垂直交通通道。无障碍通道。2.4.5门厅门厅作用：交通枢纽，分配人流，室内外空间过渡及各方面交通的衔接，兼有其它功能。门厅大小根据建筑使用性质、规模及质量标准等因素确定。门厅布局分对称与非对称两种形式。门厅应处于明显、突出位置，有明确的导向性，出口宽度符合安全疏散要求。2.5建筑平面的组合设计建筑平面组合设计的任务：将单个房间与交通联系部分组合起来，使之成为一个使用方便、结构合理、体型简洁、构图完整、造价经济及与环境协调的建筑物。2.5.1影响平面组合的因素：2.5.1.1使用功能⑴合理的功能分区：将建筑物若干部分按不同的功能要求进行分类，并根据它们之间的密切程度加以划分，使之分区明确联系方便。从以下几个方面进行分析：①.主次关系；②.内外关系；③.联系与分隔。⑵明确的流线组织：各种流线简捷、通畅，不迂回逆行，避免相互交叉。2.5.1.2结构类型选择经济合理的结构方案，使平面组合与结构布置协调一致。⑴混合结构：横墙承重纵墙承重纵横墙承重⑵框架结构：平面布局灵活⑶空间结构2.5.1.3设备管线将设备管线房间集中布置、上下对齐，方便使用。2.5.1.4建筑造型2.5.2平面组合形式2.5.2.1走道式组合（廊式）内廊外廊（南廊北廊）2.5.2.2套间式组合2.5.2.3大厅式组合2.5.2.4单元式组合3建筑剖面设计主要研究房屋竖向空间的处理剖面设计内容：（1）确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系。（2）确定房屋的层数和各部分的标高。（3）进行房屋竖向空间组合，研究建筑空间的利用。（4）选择主体结构与围护结构方案。（5）解决天然采光、自然通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案。3.1房间的剖面形状矩形：多用，剖面简单、规整，便于竖向空间组合，体型简洁，结构简单，施工方便。非矩形：常用于有特殊要求的房间。根据下列因素确定房间的剖面形状：3.1.1使用要求。3.1.2结构、材料和施工的影响。3.1.3采光、通风的要求。3.2房屋各部分高度的确定3.2.1房间的净高和层高：净高：楼地面到结构层底面或顶棚下表面之间的距离。层高：本层楼地面到上一层楼地面之间的距离。确定房间高度应考虑的因素：3.2.1.1人体活动及家具设备的要求3.2.1.2采光要求3.2.1.3结构高度及其布置方式的影响3.2.1.4建筑经济效果。3.2.1.5室内空间比例。3.2.2窗台高度：与使用要求、人体尺度、家具尺寸及通风要求有关。一般常取900~1000mm。3.2.3室内外地面高差：一般民用建筑将室内地坪适当提高，使建筑物室内外形成一定高差，室内外高差主要由以下因素确定：（1）内外联系方便。（小于600mm）（2）防水、防潮要求。（大于300mm）（3）地形及环境条件。（4）建筑物性格特征。在建筑设计中，一般以底层室内地面标高为±0.000，高于其为正值，低于其为负值。3.3房屋的层数确定房屋层数的因素：3.3.1使用要求3.3.2建筑结构、材料和施工的要求3.3.3建筑基地环境与城市规划的要求3.3.4建筑防火要求3.4建筑空间的组合与利用建筑空间组合就是根据内部使用要求，结合基地环境等条件将各种不同形状、大小、高低的空间组合起来，使之成为使用方便、结构合理、体型简洁完美的整体。空间组合包括水平方向及垂直方向的组合。在进行建筑空间组合时，应根据使用性质和使用特点将各房间进行合理的垂直分区，做到分区明确，使用方便，流线清晰，合理利用空间，同时注意结构合理，设备管线集中。3.4.1建筑空间的组合3.4.1.1重复小空间的组合3.4.1.2大小、高低相差悬殊的空间组合（1）以大空间为主体穿插布置小空间（2）以小空间为主灵活布置大空间（3）综合性空间组合3.4.1.3错层式空间组合（1）以踏步或楼梯联系各层地面以解决错层高差（2）以室外