民用建筑设计与构造(房屋建筑学).ppt
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1、房屋建筑学,民用建筑设计与构造,个人简介,毛风华 日照职业技术学院 建筑工程系 建筑装饰专业教研室;助教,助理工程师,项目管理师,建筑工程安全生产员,国家高级制图员;德州市人;中共党员。2004年毕业于烟台大学土木工程学院土木工程专业,学士学位。现在新校区建设指挥部工程科从事相关工作,并担任两栋住宅楼的甲方代表;在系部从事基础课程的教学工作,目前主要教学课程是建筑力学、工程力学与建筑结构、建筑装饰工程造价、民用建筑设计与构造。,教学大纲,课程的性质、任务和基本要求,本课程是建筑装饰专业开设的一门专业技术课。学生通过本课程的学习,掌握房屋构造的基本理论,了解各组成部分的要求,弄清各种不同构造的理
2、论基础,能根据房屋的使用要求和客观条件做出合理的构造方案,进行构造设计、绘制施工图和熟练的识读施工图。并能了解一般房屋构造设计原理,正确理解设计意图。,主要内容,第一章 建筑初步认识第二章 建筑设计的主要过程第三章 建筑设计与建筑工业化第四章 民用建筑平面设计第五章 建筑剖面设计第六章 建筑体型及立面设计第七章 建筑总平面设计第八章 建筑防火设计及无障碍设计第九章 建筑设计中的经济问题第十章 建筑构造设计与热工技术,第十一章 墙与基础第十二章 楼板层与地面第十三章 楼梯设计第十四章 屋顶设计第十五章 门窗设计第十六章 民用建筑工业化,习题的内容与要求,习题是加深理解课程的内容,加强知识掌握和应
3、用情况的重要手段,都配以一定的作业。作业应认真独立完成,应书写工整,计算正确,表达清晰。成绩评定 平日成绩20%,考试成绩80%,教材及参考书,民用建筑设计与构造 张璋主编 科学出版社房屋建筑学 赵研主编 高等教育出版社房屋建筑学 同济大学等主编 中国建筑工业出版社,教学安排,本学期教学周数:14周理论课14周,共计56学时教学方法与教学手段:采用多媒体教学,以讲授为主,结合现实建筑施工中的计算实例进行分析讲解,并对相关内容采用提问讨论等形式进行。教学考核方法:考试+平时作业教学进度表(见下),教学进度表,第一章 建筑初步认识 4学时第二章 建筑设计的主要过程 2学时第三章 建筑设计与建筑工业
4、化 2学时第四章 民用建筑平面设计 4学时第五章 建筑剖面设计 4学时第六章 建筑体型及立面设计 4学时第七章 建筑总平面设计 4学时第八章 建筑防火设计及无障碍设计 2学时第九章 建筑设计中的经济问题 2学时第十章 建筑构造设计与热工技术 4学时,第十一章 墙与基础 4学时第十二章 楼板层与地面 4学时第十三章 楼梯设计 4学时第十四章 屋顶设计 4学时第十五章 门窗设计 4学时第十六章 民用建筑工业化 4学时,1、房屋建筑学 研究建筑各部分的组合原理、构造方法、及建筑空间环境的设计原理的一门综合性技术课程。2、建筑设计原理 研究如何按照建筑的功能要求及建设用地的现状合理组织内部空间、外部环
5、境及建筑的立面造型处理。包括总平面布置、平面设计、剖面设计、立面处理等方面的问题。,一、课程的内容组成,3、建筑构造 研究一般房屋的构造组成,各组成部分的构造原理和构造方法。构造原理:研究房屋各组成部分的要求以及满足这些要求的理论;构造方法:则研究在构造原理指导下,用建筑材料和制品构成构件和配件,以及构配件之间连接的方法。,二、课程的地位和特点,课程的地位是本专业的一门承上启下的应用型课程。是训练绘制建筑施工图的重要过程课程的特点实践性-应该与实际工程结合发展性-新材料、新构造、新技术综合性-社会、经济、政治、文化、科技,三、课程的目的,1、了解一般房屋建筑设计原理,具有建筑设计的基本知识,正
6、确理解设计意图;能按照设计意图绘制建筑方案图。2、掌握房屋构造的基本理论;初步掌握建筑的一般构造作法和构造详图的绘制方法;3、能识读一般的工业与民用建筑施工图,并能按照设计意图绘制建筑施工图。,四、课程学习要求,积极端正的学习态度;读“文字”更要读“图”,“图”就是工程语言。应注重理论联系实际,做到“四多”,“多看”、“多想”、“多问”、“多练”-多参观已建成或正在施工的建筑,多参与现场实际施工操作,在实践中验证理论,充实和记忆理论;重视绘图技能的训练,通过作业和课程设计,不断提高自己绘制和识读施工图的能力;,第一章 概述,第一节 建筑的产生与发展,一.我国建筑的发展及特征1、原始社会穴居或巢
7、居(天然洞穴人工洞穴)半穴居(茅舍)地面建筑(干栏式,木骨泥墙、简单榫卯-铁铜等金属工具)韩非子.五蠹“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害”,2、奴隶社会-夏商周1)、夯土和版筑技术2)、瓦的出现-脱离“茅茨土阶”状态3)、城市建设制度“匠人营国,方九里,旁三门,国中九经九纬,经涂九轨,左祖右社,面朝后市”,3、封建社会A、战国-砖,拱-古墓B、秦朝-大规模建设(长城,秦始皇陵墓,阿房宫)木架建筑 铁工具 砖石建筑 拱券结构C、汉朝 台基 三段式结构 屋身 屋顶,D、魏、晋、南北朝 佛教建筑 寺庙园林如:河南嵩岳寺塔密檐式砖塔(15层,40米)楼阁式塔,单
8、层塔,喇嘛塔,金刚宝座塔北魏悬空寺,E、隋、唐、宋隋-河北赵县安济桥(李春,空腹拱桥,跨度37米)唐-城市建设(长安)木结构技术山西五台山佛光寺大殿(斗拱与梁枋联系紧密造型端庄浑厚)宋-建筑类型增多(前店后寝,茶楼,酒肆旅馆,戏棚,商业街)编著营造法式,E、辽、金、元(基本保持唐代风格)天津蓟县独乐寺观音阁内部三层高,山西应县木塔(10层67米现存唯一木塔)F、明、清造园艺术和建筑装饰:建筑技术艺术达到最高水平,风格纤细柔弱。编制工程做法则例,4、中国古代建筑的特征1)、群体以院子为中心,以轴线统一群体(四合院)2)、建筑的外形特征 屋顶(大出檐,举折)三段式 屋身(用柱子承重,墙倒屋不塌)台
9、基(防潮,造型,二.三层须弥座)3)、平面特征:间-组成建筑的基本单位,四柱围成一间,间的数量,大小的显示尊鄙等级平面种类多(矩形,方形,圆形,十字形三角形,六角形,八角形,扇形),4)、建筑的结构特征A木构架结构(抬粱式和穿斗式)B举架做法c斗拱5)、建筑色彩与装饰强烈色彩对比(如宫殿、庙宇金黄色屋顶、朱红色墙身、白色台基)建筑构件装饰(梁枋、斗拱、檩椽、瓦当、屋脊等的装饰运用绘画、雕刻、书法等传统工艺美术)6)、造园艺术特征自然山水-模仿自然(追求形似)-写意山水(追求神似)皇家园林 三大流派 私家园林 岭南园林,二、我国近现代建筑的发展(1840年鸦片战争1949年中华人民共和国成立),
10、新材料,新技术新建筑类型(公共建筑行政商业金融交通服务教育文化娱乐,工业,居住)大型,大跨度,高层带有殖民地特征,多种建筑流派交错,折衷主义高层建筑大跨度建筑,三、国外建筑发展的过程,一)、奴隶社会古埃及建筑 主要成就是陵墓、神庙的建造-金字塔古希腊(公元前八世纪)希腊是欧洲文明的发源地.建筑艺术成就主要在神庙.剧场.竞技场等的建造,并发展了石建筑、柱式、拱券、穹顶(雅典卫城)古罗马(公元前五世纪)强大军事帝国大规模建造宫殿、庙宇、凯旋门、纪念柱,发明了混凝土,柱式,拱券技术,穹顶结构,二)、封建社会(12-15世纪),以法国为中心-歌特式建筑歌特式建筑的主要特点,是尖状肋拱,门面中柱,人像柱
11、装饰和垂直式的建筑结构,主要的建筑样式是教堂(而非城堡),如著名的巴黎圣母院就是盛期歌特式教堂的典型。圣母院是天主教的特征,而在新教国家,主要体现在尖顶教堂和唱诗堂。一般而言,前期歌特式建筑有罗马的遗韵,表现在半立柱,扶垛和巴西利卡式的建筑结构;中期趋于繁复,包括大量的墙面装饰,后期又有所简洁化,等等。,三)、资本主义社会,资本主义前期(14世纪-15世纪)意大利文艺复兴-圣彼得大教堂1671年法国巴黎成立皇家建筑学院-强调柱式和比例-成为僵硬的古典主义学院派如19世纪中叶美国国会大厦仿巴黎万神庙19世纪末-新建筑运动(功能与形式)格罗皮乌斯-力图探索艺术与技术的新统一 勒.柯布西埃少就是多赖
12、特-建筑的有机性古典主义建筑浪漫主义建筑文艺复兴建筑现代主义建筑后现代主义建筑有机建筑折衷主义建筑解构主义建筑,四、现代建筑的发展趋势,大跨度建筑和高层建筑的发展五个原则:生态观建筑与环境的结合经济观-环境保护与经济发展科技观-科技对经济、生活的影响社会观-生活观念人文关怀文化观-精神.素质,第二节 建筑的含义及构成要素,一、建筑的含义通常认为是建筑物和构筑物的总称。本质上建筑是人工创造的空间环境,是人们劳动创造的物质财富。其中供人们生产、生活或进行其它活动的房屋或场所都叫做“建筑物”,如住宅、学校、办公楼、影剧院、体育馆、工厂的车间等,人们习惯上也将建筑物称为建筑。而人们不在其中生产、生活的
13、建筑,则称为“构筑物”,如水坝、水塔、蓄水池、烟囱等。,二、建筑的构成要素(建筑三要素):1、建筑功能 2、物质技术条件 3、建筑形象,1、建筑功能,建筑的功能是指建筑的用途,建筑的目的是获取符合使用要求的有效空间。建筑应满足人体尺度和人体活动所需的空间尺度。建筑应满足人的生理要求。如良好的朝向、保温隔热、隔声、防潮、防水、采光、通风条件等。建筑应满足不同类别的建筑具有不同使用特点要求。例如交通建筑要求人流线路流畅,观演建筑要求有良好的视听环境,工业建筑必须符合生产工艺流程的要求,等等;,2、物质技术条件,建筑物质技术条件是建造房屋的手段。材料技术-物质基础 结构技术-构成建筑空间的骨架 施工
14、技术-实现建筑生产的过程和方法 设备技术-改善建筑环境的技术条件,3、建筑形象,建筑形象是功能和技术的综合反映。建筑的体型 内外部空间的组合 立面构图 细部与重点装饰处理 材料的质感与色彩、光影变化时代性,地域性,民族性的特征,4、建筑三要素的关系,建筑的三要素是辩证的统一体,互相联系、约束,又不可分割,但又有主次之分。建筑功能起主导作用。建筑技术是达到目的的手段和保障,技术对功能又有约束和促进作用。建筑形象是功能和技术的综合反映。如果充分发挥设计者的主观作用,在一定的功能和技术条件下,可把建筑设计的更加美观。,三、我国目前的建筑方针,我国目前的建筑方针是:适用-能提供符合使用要求的空间 安全
15、-结构的坚固耐久 经济-建筑标准 美观-外观造型建国初期的建筑方针-适用,经济,在可能的情况下注意美观,第三节 建筑的分类及等级划分,一、建筑的分类 按建筑的使用性质分类 2.按建筑规模和数量分类 按建筑的层数或总高度分类4.按承重结构材料分类5.按建筑物结构体系分类,按建筑的使用性质分类,生产性建筑:工业建筑:指各类厂房和为生产服务的附属用房。农业建筑:指各类供农业生产使用的房屋,如粮仓、温室、种子库等。非生产性建筑:又叫民用建筑,指供人们工作、学习、生活、居住等。居住建筑:主要是指提供家庭和集体生活起居用的建筑场。如住宅、宿舍、公寓等。公共建筑:主要是指提供人们进行各种社会活动的建筑物。包
16、括文教、托幼、医疗、观演、体育、展览、旅馆、商业、电信、交通、办公、金融、饮食、园林、纪念。,2.按建筑规模和数量分类,大量性建筑:这类建筑如一般居住建筑、中小学校、小型商店、诊所、食堂等。本课程以此类建筑为主要内容。大型性建筑:大型性建筑是指多层和高层公共建筑和大厅型公共建筑。这类建筑一般是单独设计的。它们的功能要求高、结构和构造复杂、设备考究、外观突出个性、单方造价高、用料以钢材、料石、混凝土及高档装饰材料为主。如大城市火车站、机场候机厅、大型体育馆场、大型影剧场、大型展览馆等建筑。,按建筑的层数或总高度分类,民用建筑设计通则(JGJ37-87)规定:低层-13层 多层-46层(中高层-7
17、 9层的住宅)高层-10层及以上住宅,24m公共建筑及综合性建筑为高层,不含高度24m的单层建筑超高层-100m,不论住宅或公建,4.按承重结构材料分类,木结构建筑混合结构建筑:如砖木、砖混、钢混钢筋混凝土结构建筑钢结构建筑,5、按建筑物承重结构体系,墙体承重结构-纵墙承重,横墙承重,纵横墙混合承重框架结构空间结构剪力墙结构筒体结构,二、民用建筑的等级划分,1.按耐久性能分等级 2.按耐火性能分等级,1、耐久等级,建筑物的耐久性等级主要根据建筑物的重要性和规模大小划分,并以此作为基建投资和建筑设计的重要依据。耐久等级的指标是使用年限,使用年限的长短是依据建筑物的性质决定的。影响建筑寿命长短的主
18、要因素是结构构件的选材和结构体系。耐久等级一般分为四级:一级:耐久年限为100年以上,适用于重要的建筑和高层建筑。二级:耐久年限为50100年,适用于一般性建筑。三级:耐久年限为2550年,适用于次要建筑。四级:耐久年限为15年以下,适用于临时性建筑。,2、耐火等级:,(1).建筑物的耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准,它是由组成建筑物的构件的燃烧性能和耐火极限的最低值决定的。划分建筑物耐火等级的目的在于根据建筑物的用途不同提出不同的耐火等级要求,做到既有利于安全,又有利于节约基本建设投资。现行建筑设计防火规范将普通建筑的耐火等级划分为四级。,(2).燃烧性能分类,构件的燃烧性能分为三类,即非
19、燃烧体、难燃烧体和燃烧体。非燃烧体是指用非燃烧材料做成的构件,如天然石材、人工石材、金属材料等。难燃烧体是指用不易燃烧的材料做成的构件,或者用燃烧材料做成,但用非燃烧材料作为保护层的构件,例如沥青混凝土构件、木板条抹灰的构件均属于难燃烧体。燃烧体是指用容易燃烧的材料做成的构件,如木材等。,(3).构件的耐火极限,构件的耐火极限:是指任一建筑构件在规定的耐火试验条件下,从受到火的作用时起,到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止,这段抵抗火作用的时间,一般以小时计。(三个条件任何一个条件出现,即可确定是否达其耐火极限),(4).耐火等级判断,根据各级耐火等级中建筑构件的燃烧性能和耐火极限
20、特点,可大致判定不同结构类型建筑物的耐火等级。一般来说:筋混凝土结构、钢筋混凝土砖石结构建筑可基本定为一、二级耐火等级;砖木结构建筑可基本定为三级耐火等级;以木柱、木屋架承重及以砖石等不燃烧或难燃烧材料为墙的建筑可定为四级耐火等级。,第四节 建筑模数协调统一标准,遵守建筑模数协调统一标准(GBJ2-86),一、建筑模数概念,建筑模数是选定的尺寸单位,作为尺度协调中的增值单位,也是建筑设计、建筑施工、建筑材料与制品、建筑设备、建筑组合件等各部门进行尺寸协调的基础。,二、建筑模数的内容,基本模数:选定的标准尺寸单位,用M 表示,1M=100mm。扩大模数:指基本模数的整数倍。水平扩大模数:基数为3
21、M、6M、12M、30M、60M等6个。竖向扩大模数:基数为3M和6M。分模数:分模数是基本模数的分数值。其基数为1/10M、1/5M、1/2M等3个,其相应的尺寸为10mm、20mm、50mm。,三、模数数列,模数数列是指由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸。水平基本模数数列 竖向基本模数数列 水平扩大模数数列 竖向扩大模数数列分模数数列模数数列幅度及适用范围:,四、有关定位轴线的规定,平面定位轴线:图竖向定位线:图定位轴线的编号:水平方向:图垂直方向:图节点详图中的轴线编号:图附加轴线:图,五、几种尺寸,为保证建筑制品、构配件等有关尺寸间的统一与协调在建筑模数协调中尺寸分为
22、标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸标志尺寸:应符合模数数列的规定,用以标注建筑物定位轴线之间的距离(如跨度、柱距、层高等),以及建筑制品、构配件、有关设备位置界限之间的尺寸图构造尺寸:构造尺寸是建筑制品、构配件等生产的设计尺寸图实际尺寸:实际尺寸是建筑制品、建筑构配件等的实有尺寸。几种尺寸之间的关系:图,第五节 建筑工程设计的内容、程序、依据,一、建筑工程设计的内容:,建筑工程设计是指设计一幢建筑物或建筑群所要做的全部工作,包括建筑设计、结构设计、设备设计等三个方面的内容。人们习惯上将这三部分统称为建筑设计。从专业分工的角度确切地说,建筑设计是指建筑工程设计中由建筑师承担的那一部分设计工作。1.建筑
23、设计 2.结构设计 3.设备设计,1.建筑设计,建筑设计包括总体设计和个体设计两方面,一般是由注册建筑师来完成。(1)建筑空间环境的组合设计:包括 总平、平面、剖面、体型与立面设计。(2)建筑空间环境的构造设计:构造详图建筑设计在整个建筑工程设计起着主导和先行作用,因此建筑设计又称为先行专业或主导专业,2.结构设计,结构设计主要是根据建筑设计选择切实可行的结构方案,进行结构计算及构件设计,结构布置以及构造设计等。一般由注册结构工程师完成。,3.设备设计,设备设计主要包括给水排水、电气照明、采暖通风空调、动力等方面的设计,由有关专业的工程师配合建筑设计来完成。,二、建筑设计的程序:,1.设计前的
24、准备工作:落实设计任务:掌握必要的批文主管部门批文(立项)城市建设部门批文(两证一书)熟悉设计任务书收集资料、调查研究。2.设计阶段的划分:两阶段划分:(初步设计、施工图设计)两阶段划分:(初步设计、技术设计、施工图设计)小工程可用方案设计代替初步设计,大型民用建筑工程初步设计前增加方案设计,三、建筑设计的依据:,1.使用功能(1)人体尺度及人体活动所需的空间尺度:是确定民用建筑内部各种空间尺度的主要依据。(2)家具、设备及使用它们所需的必要空间:是房间内部使用面积的重要依据。2.自然条件3.技术要求:国家制定的各种规范及标准例:防火规范、采光设计标准、住宅设计规范等。(特别是工程建设标准强制
25、性条文(房屋建筑部分)2002版),2.自然条件,(1)气候条件(2)地形、地质以及地震烈度(3)水文条件 水文条件是指地下水位的高低及地下水的性质,直接影响到建筑物的基础和地下室,设计时应采取相应的防水和防腐措施,(1)气候条件,气候条件一般包括温度、湿度、日照、雨雪、风向和风速等。气候条件对建筑设计有较大影响,例如:我国南方多是湿热地区,建筑风格多以通透为主,北方干冷地区建筑风格趋向闭塞、严谨。(风频率玫瑰图)日照与风向通常是确定房屋朝向和间距的主要因素。雨雪量的多少对建筑的屋顶形式与构造也有一定影响。,(2)地形、地质以及地震烈度,基地的平缓起伏、地质构成、土壤特性与承载力的大小,对建筑
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