第一篇建築設計
第1章緒論
1.1 建築發展概況
1.1.1 國外建築發展概況
到20世紀20年代， 「現代建築」思潮美的設計原則具有以下共同特點：
（1）重視建築的使用功能；
（2）承認建築具有藝術與技術的雙重性；
（3）認為建築空間是建築的實質，建築設計是空間設計及其表現；
（4）主張創造建築新風格，反對套用歷史上的建築形式；
（5）反對外加的建築裝飾，提倡建築美應和使用功能、材料和結構相結合；
（6）重視建築的經濟性。
在建築技術方面（1）使用混凝土和鋼筋混凝土，鋁、塑料並發明了電梯
（2）新結構不斷湧現，如薄殼結構、折板合板、懸索結、
網架結構、筒體結構等。
1.1.2 中國古建築發展概況
採用廡殿式屋頂，抬梁式木構架和斗拱，是唐代木結構建築的範例（圖1-13）。
圖1-13 佛光寺大殿 7頁
皇宮建築規劃嚴整，嚴格按禮制要求布局。
1.1.3 中國近現代建築發展概況
1.2 建築的構成要素與建築方針
1.2.1 建築的構成要素
構成建築的基本要素是建築功能、物質技術條件、建築形象。
1.2.2 建築方針
貫徹適用、安全、經濟、美觀的方針」。
1.3 建築的分類和分級 12頁
1.3.1 建築的分類
（1）按使用性質分類：
1）民用建築
2）工業建築
3）農業建築
（2） 建築層數和高度分類
1）住宅按層數分類：
1~3層為低層建築；
4~6層為多層建築；
7~9層為中高層建築；
10層及10層以上為高層建築
2）公共建築按高度劃分
公共建築及綜合性建築高度超過24m的為高層建築，
建築高度雖超過24m，但主體建築為單層者，不屬於高層建築。
9~40層（最高100m）為高層建築，40層以上的為超高層建築。
1.3.2 民用建築使用年限建築等級
（1）設計使用年限
一級：100年以上，適用於重要的建築和高層建築。
二級：50~100年，適用於一般性建築。
**：25~50年，適用於次要的建築。
四級：15年以下，適用於臨時性建築。
（2）耐火等級
建築物的耐火等級是由其組成構件的燃燒效能和耐火極限來確定。
構件的燃燒效能可分為三類，即：非燃燒體、難燃燒體、燃燒體。
難燃燒體：（如瀝青混凝土，經過防火處理的木材等）。
1.4 建築設計的內容和程式
1.4.1 建築設計的內容
建築工程設計一般包括建築設計、結構設計、裝置設計等幾個方面的內容。
1.4.2 建築設計的程式
建築設計通常按初步設計和施工圖設計兩個階段進行。對於技術複雜大型的
工程，可增加技術設計階段。
1.5 建築設計的要求和依據
1.5.1 建築設計的要求
（1）.滿足建築功能要求
（2）採用合理的技術措施
（3）具有良好的經濟效果
（4）考慮建築美觀要求
（5）符合總體規劃要求
1.5.2 建築設計的依據
（1）.使用功能
1）人體尺度和人體活動所需的空間尺度
2）家具、裝置的尺寸和使用它們的必要空間
（2）自然條件
1）氣象條件
2）地形、水文地質及**烈度
（3）建築設計標準、規範、規程
常用建築設計標準、規範
民用建築設計通則（jgj37-87）
房屋建築製圖統一標準（gb/t50001—2001）
住宅設計規範（gb50096—1999）
建築設計防火規範（gbj16—87，2023年版）
高層民用建築設計防火規範（gb50045—95，2023年版）
（4）建築模數 22頁
1） 基本模數
基本模數的數值為100mm，其符號為m。即1m=100mm。
擴大模數擴大模數的基數為3m、6m、12m、15m、30m、60m，
其相應尺寸為300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、
6000mm。
2）擴大摸數
3）分模數
分模數的基數為m/10、m/5、m/2，其相應的數值分別為10mm、
20mm、50mm。
4）模數適用範圍
1.5.3 民用建築定位軸線
建築平面定位軸線是確定房屋主要結構構件位置和尺寸的基準線，是施工放線的依據。
（1）.磚混結構的定位軸線
a．磚混結構的定位軸線（圖1-28 23頁）按下列情況標定：
1） 承重外牆的定位軸線一般自建築物頂層牆身距牆內緣半磚或半磚的倍數
通過，也可自頂層牆厚度的一半處通過。
2） 對內牆，不論承重與否，一般定位軸線均自頂層牆身中心線處通過
2） 非承重外牆的定位軸線，除可按承重外牆布置外，也可與頂層非承重外
牆內緣重合。
4）樓梯間和中走廊兩側牆體，當牆體上下厚度不一致時，為保證樓梯及走圖1-28 磚混結構的定位軸線)
廊在底層應有的寬度，定位軸線也可自頂層樓梯或走廊一側牆半磚處通過。
b．在確定定位軸線時，正確處理標誌尺寸、構造尺寸和實際尺寸之間的關係。
（2）框架結構的定位軸線
1）框架結構中間柱的定位軸線一般與頂層柱中心相重合。
2）邊柱定位軸線除可同中柱外（圖1-30），
3）為了減少外牆掛板規格，也可沿邊柱外表面即外牆內緣處通過（圖1-30）。
通過柱外緣
圖1-30 框架結構邊柱的定位軸線 24頁
a、 軸線通過柱中心 b、軸線
第2章建築物理環境設計 25頁
a．包括建築熱環境、建築聲環境和建築光環境三部分內容。
2.1建築熱環境
2.1.1建築熱環境基礎
一、建築傳熱學基礎
a．傳熱的基本方式分為導熱、對流和輻射三種。
（一）穩定傳熱
按照穩態傳熱計算通過圍護結構的傳熱量公式為：
2-1-1）
式中：q為單位時間的傳熱量，w；f為垂直於圍護結構的計算傳熱面積，m2；
k為圍護結構的傳熱系數，w/m2.k；ti和te分別為室內、外空氣溫度，℃。
傳熱系數k由下式確定：
2-1-2）
r0圍護結構的傳熱阻，m2.k/ w；ri內表面換熱阻，ri＝0.11m2.k/ w；
re外表面換熱阻，re＝0.05m2.k/ w；d為材料厚度，m；λ材料導熱係數，w/m.k。
（2）建築熱工設計分割槽
建築熱工設計分割槽及設計要求表2-1 26頁
2.1.2建築保溫設計
建築圍護結構內表面溫度不低於室內**溫度。
（1）建築保溫的綜合處理措施
1）控制體形係數：（體形係數變大，則建築物傳熱耗熱量增大。）
2）合理布置建築朝向：建築應朝向正南向，建築立面應避開當地冬季主導風風向。
3）防止冷風滲透：提高窗戶密封性；設定避風措施；利用地形、樹木來擋風。
4）合理選擇窗牆面積比：，南向窗牆比最大，北向窗牆比最小，東、西向窗牆比介於其間。
（2）建築圍護結構保溫設計
1） 最小傳熱阻：保證內表面不結露的要求，圍護結構的傳熱阻不能小於某個最低
限度值。
2）圍護結構主體部位保溫構造
a．分兩類：單一材料結構和復合保溫結構。
b．單一材料結構如空心板、空心砌塊、加氣混凝土等
c．復合保溫結構由保溫層和承重層復合而成。
d．外保溫的優點較多：外保溫是我國建築節能的發展方向。
3）圍護結構異常部位的保溫設計
（a）窗戶的保溫：可以選用木材、塑料和塑鋼窗框。寒冷地區，可採用多層窗；使用新型節能窗戶，如低輻射玻璃窗（即low-e窗）、中空玻璃窗等。
（b）熱橋保溫：熱橋是熱量容易通過的地方（如鋼或鋼筋混凝土骨架、圈樑、過梁、對熱橋應進行內表面溫度驗算和保溫處理。
（c）其他異常部位保溫：
a．外牆角、外牆與內牆交角、樓地板或屋頂與外牆交角等應加強保溫。
b．靠近外牆0.5~1.0m寬的地面散熱最大，因此，外牆周邊地板採用區域性保溫措施。
c．地面材料熱工特性可用地面吸熱指數b描述。b值越大，則地面從人腳吸取的熱量愈多愈快。地面劃分成3類：
木地面、塑料地面等屬於i類（用於高階居住建築、托兒所、幼兒所、醫療建築等）；水泥砂漿地面等屬於ii類（用於一般居住建築、辦公建築等），水磨石地面則屬於iii類（用於人們短時間逗留的房間，以及室溫高於23℃的採暖房間）。
2.1.3建築防潮設計
（1）圍護結構內部冷凝受潮判斷
（2）圍護結構表面結露的防止和控制
a．控制表面冷凝的主要措施有：
1）利用保溫材料，增加圍護結構傳熱阻，進而提高其內表面溫度；
2）保證室內表面空氣氣流暢通，加強自然通風；
3）選擇具有一定調濕能力的內牆材料；
4）高濕環境應考慮有組織引導表面冷凝水，比如，房間吊頂具有一定坡度。
（3）圍護結構內部冷凝的防止和控制
a．控制內部冷凝的主要措施有：
1）利用保溫材料提高圍護結構內部溫度
2）在保溫層水蒸氣流入的一側設定隔氣層（如瀝青、卷材和隔汽塗料等）；
3）設定通風間層或洩氣溝道（使進入保溫層的水分有出路。）
2.1.4建築防熱設計
(1) 圍護結構隔熱設計
1）屋頂隔熱
a．隔熱屋頂的構造有：
1．絕熱層隔熱屋頂、
2．通風間層隔熱屋頂、
3．吊頂隔熱屋頂、
4．閣樓隔熱屋頂、
5．蓄水隔熱屋頂
6．植被隔熱屋頂等幾類。
2）外牆隔熱
a．隔熱外牆有空心粘土磚牆、砌塊牆、通風牆與遮陽牆等。
b．外牆遮陽和淺色外牆可有效防熱。
c．復合牆內側應為重質材料層，通風間層10 cm寬。
d．東西外牆用花格構件或綠化遮陽。
(2) 自然通風設計
1）熱壓和風壓
2）自然通風設計：
(3 ) 視窗遮陽設計
固定外遮陽特性表2-2 29頁
2.1.5 太陽能在建築中應用
（1）被動式太陽能建築
根據採暖方式的不同，被動式太陽能房可分為直接得熱式（圖2--4a）
集熱牆式（圖2--4b）和附加陽光間式（圖2--4c
a直接得熱式 b集熱式 c附加陽光間式
圖2--4 三種型別被動式太陽能建築 30頁
（2）主動式太陽能熱利用
a． 主動式太陽熱能利用需要一定的動力進行熱迴圈，它主要由太陽集熱器
、管道、儲熱裝置、迴圈幫浦、熱能交換器等組成（圖2-5 31頁）。
（3）光伏發電系統與建築一體化
光伏發電系統由太陽電池、方陣（板）、儲能裝置、備用電源（輔助發電機
或電網）以及負載組成，此外還有功率調節和控制裝置（圖2—6 31頁）。
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