民用建筑设计原理
1.民用建筑设计
主讲:贾开武
房
屋
建
筑
学
建筑的构成要素
一、构成建筑的基本要素：
1、建筑功能。（或称建筑的不同使用要求）
如：影剧院有良好的“视听环境”。
车站要满足人流通行，同时建筑还应满足
保温，隔热，隔声，采光通风等性能。
教室要满足授课、听讲、学习 及辅助功能
2、建筑技术。（就是建造房屋的手段）
包括：①建材与制品技术
②结构技术
③施工技术
④设备技术（水、暖、电）
⑤设计理论
建筑的构成要素
3、建筑形象。
是建筑体型，立面形式，材料质感，细部装
修等的综合反映。
不同社会时代，不同地域和民族的建筑形象
及风格不同。
建筑同时反映了时代的生产水平，文化传统，
民俗风格，建筑文化等。
建筑的构成要素
建筑的构成要素
以上三个要素相互联系，约束，又
不可分割，形成辨证统一关系。
但有主次之分。第一是功能，是起主导作用的因素，
第二是物质技术，是达到目的的手段，但是技术对
功能又有约束和促进的作用；第三是建筑形象，是
功能和技术的反映，但如果充分发挥设计者的主观
作用，在一定功能的技术条件下，可以把建筑设计
得更加美观。
建筑的分类：
（一）建筑分类的目的：
1、便于总结各类建筑设计规律，以提高
设计水平。
2、便于研究由于社会生活和科学技术的
发展而提出新的功能要求，了解发展远
景，保证设计更符合实际要求。
5、便于掌握标准，合理控制投资。
4、便于分析共性，利于标准化及工业化。
3、便于提出明确的任务，制订规范、定额、
指标、以指导设计和施工。
建筑的分类：
按使用性质分类：
1、生产性建筑：
①工业建筑 ②农业建筑
2、非生产性建筑：
①居住建筑 ②公共建筑
建筑的分类
按建筑的使用性质进行分类
建 筑
生产性建筑 非生产性建筑
工业建筑 农业建筑 居住建筑 公共建筑
民用建筑分类：
1、按使用功能分类：
a、居住建筑。
如：住宅、宿舍、公寓等。
居住建筑
—学习的重点内容
供人生活起居的建筑
住宅－dwelling house
公寓－boarding house
宿舍－dormitory
公共建筑
人类进行各项社会活动的建筑物
生
活
服
务
性
建
筑
文
教
建
筑
托
幼
建
筑
科
研
建
筑
医
疗
建
筑
商
业
建
筑
行
政
办
公
建
筑
交
通
建
筑
通
讯
广
播
建
筑
体
育
建
筑
观
演
建
筑
展
览
建
筑
旅
馆
建
筑
园
林
建
筑
纪
念
性
建
筑
b、公共建筑。
如：按性质及功能分18种
⑴生活服务性建筑：
浴室、美容店、照像馆、餐饮店
⑵文化娱乐性建筑：
影剧院、歌舞厅、保龄馆
⑶教育建筑：
教学楼、图书馆、文化宫
⑻交通建筑：火车、汽车站、机场、码头
⑺商业建筑：商场、商厦、超市
⑹医疗建筑：医院、门诊所、疗养院
⑸办公建筑：办公楼、写字楼
⑷幼托建筑：托儿所、幼儿园、儿童乐园
⑼广播电视通讯建筑：电视台、电信通讯台
⑽体育建筑：体育馆、游泳馆、专项运动场所
⑾旅馆建筑：旅馆、宾馆、招待所
⒅综合性建筑：底层商店住宅、底商酒店
⑿展览建筑：博物馆、展览馆
⒀园林建筑：公园、动（植）物园
⒁纪念性建筑：烈士陵园、纪念馆、纪念碑
⒂福利建筑：养老院、福利院、孤儿院
⒃集会建筑：礼堂、教堂、寺院
⒄司法建筑：公安局、监狱、法院
2、按规模大小分类：
②大型性建筑。
大型办公楼、体育馆、车站等规模宏大耗资多建筑
①大量性建筑。
住宅、学校、商店、医院等量大面广、不可缺少建筑
3、按层数分类：
①低层建筑：1~2层
②多层建筑：3~6层
③中高层建筑：7~9层
④高层建筑：超过一定高度或层数的建筑。
我国规范中：10层及10层以上的居住建筑或h＞24m的其他建筑
为高层建筑。
世界上对高层建筑的界限各国规定不一致，中国于1995年11月1
日施行的《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—95）即
上述规范。
1972年国际高层建筑会议及联合国经济事
务部于1974年把高层建筑划分为4类：
①低高层建筑：9~16层，总高在50 m以下
②中高层建筑：17~25层，总高在50~75m
③高高层建筑：26~40层，总高可达100m
④超高层建筑：40层以上，总高100m以上。
4、按耐火等级分类：
一~四级，一级最好，四级最差。
①重要性、规模宏大或有代表性建筑按一、二级设计
②大量性或一般性建筑按二、三级设计
③次要性或临时建筑按四级设计
关于耐火性规范的内容很详细，可以参考规范，
建筑设计防火规范 GB50016-2006 ，高层民用建筑设计防火规
范GB 50045--95
（1）什么是耐火等级：
是衡量建筑物耐火程度的标准。
由组成建筑物构件的燃烧性能和耐火
极限的最低值决定的。
（2）什么是耐火极限:
指建筑构件在规定耐火试验条件下，从受
到火的作用时起，到失去支持力或完整性
破坏或失去隔火作用的时间。
用小时表示 h。
（3）达到耐火极限的条件：
①失去支持能力。
指构件承受不了原设计荷载而破坏。 自身解
体或垮塌。
②完整性被破坏。
爆裂，局部塌落、透穿、孔洞。背面可燃物燃烧。
③失去隔火作用。背火面平均达到140 ℃或任一点
达到220℃。
（4）构件的燃烧性能：
①非燃烧体：
非燃烧材料构件（石材、金属）
②燃烧体：
易燃烧材料构件（木材）
③难燃烧体：
不易燃烧材料构件（沥青砼、抹灰木条）
一级建筑：耐久年限为>100年。
适用于重要的建筑和高层建筑。
二级建筑：耐久年限为50－100年。
适用于一般性建筑。
三级建筑：耐久年限为25－50年。
适用于次要建筑。
四级建筑：耐久年限为<15年。
适用于临时性建筑。
5、按建筑的耐久年限分类：
（以主体结构确定）
6、按施工方法分类：
①现浇、现砌式
②预制、装配式
③部分现浇现砌，部分装配式
7、按结构类型分类：
①砖混结构。（竖向构件砖砌、水平构件钢砼）
②框架结构。（包括框剪、框轻等）
③钢砼板墙结构。（震后多用）
④特种结构。
（空间结构：悬索、网架、拱、壳体、膜结构）
⑤筒式结构。（剪力墙纵、横尺寸相近、高度
较大形成筒，刚度大、多用于高层建筑 ）
8、按材料分类：
①钢结构。
早在17世纪开始使用。
特点：匀质高强、重量轻、刚度大、可焊、造价
高、易锈蚀、耐火差。
②钢筋砼结构。
19世纪末开始使用。
特点：耐久性、整体性、可塑性好，造价低、自
重大、抗裂性差。
④木结构。
应用早。
特点：简单、轻、多、易燃、易蛀、易腐。应少
用节约能源、绿化
③混合结构。
（两种以上材料）砌体结构一般属此范畴。
特点：材料来源广、造价低、整体性、抗震性差。
⑤其它复合材料。
（膜结构）
砖墙承重的混合结构多层学生宿舍
现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼
钢筋混凝土墙承重系统
美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化
框架结构框架结构 ：柱：柱++梁形成的骨架结构，梁形成的骨架结构，
墙只起分隔及围护作用墙只起分隔及围护作用
钢制刚架结构的飞机库
曲面网架的大型展示空间及运动馆
屋盖用悬索结
构的冰球馆
充气膜结构的植物园穹顶
膜结构的空间研究大楼
建筑模数协调统一标准：
（一）基本模数：
为了满足建筑的工业化、标准化、通用性
和安装等要求，因此建筑必须共同遵守
《建筑模数协调统一标准》GBJ2—86
以M为量级1M=100 mm(1M ≠1米)目前世
界上绝大多数国家采用100mm为基本模数。
（二）导出模数
1、扩大模数：基本模数的整数倍。
基数：3M、6 M、12 M、15 M、30 M、60 M。
2、分模数：基数为：1/10M、1/5M、1/2M
即10、20、50（mm）
注（扩大模数标注构件等尺寸，分模数细部
尺寸，板缝等）
（三）模数数列：
模数数列：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、应符合《模数数列表》
其幅度及适用范围：
1、水平基本模数的数列幅度：1~20M。
适用于门窗洞口、构配件尺寸。
2、竖向基本模数的数列幅度：1~36M。
适用于层高、门窗洞口。
4、竖向扩大模数数列幅度不受限制。
适用于建筑物高度、层高等。
3、水平扩大模数数列幅度：3M为（3~75）M；6M
为 （ 6~96） M； 12M（ 12~120） M；
15M（ 15~120） M； 30M（ 30~360） M；
60M（60~360 M）。
适用于开间、进深、跨度等尺寸。
5、分模数数列幅度：M/10为（1/10~2）M、M/5为
（1/5~2）M 、M/2为（1/2~10 ）M。
适用于缝隙、节点等尺寸。
补充说明
民用建筑的开间，进深以3M的倍数进级，工业
建筑的跨度18m以内30M的倍数进级， 18m以上
以60M的倍数进级，柱距常用6m，12m，18m等，
层高3m以内按以1M的倍数进级，3M以上按以
3M的倍数进级。
窗洞口高、宽，门洞口高尺寸以3M的倍数进级，
门1m以内按1M进级，1m以上以以3M的倍数进
级。
梁柱截面以分模数进级，常用1/2M，1/10M进
级。其余截面构件按分模数进级。
（四）构件有关的尺寸：
1、标志尺寸：符合模数列规定，用以标注建筑物定位
轴线间距（开间、柱距、跨度等）以及界限间距。
2、构造尺寸：构件设计尺寸。
标志尺寸减去缝隙或加支承长度为构造尺寸。
（例：预应力孔板：YKB33.（1）标志尺寸3300 mm，
构造尺寸为标志尺寸减90mm构造缝3300-90=3210mm
，实际尺寸为构造尺寸±5mm（3205-3215）
3、实际尺寸：构件的实际尺寸。
实际与构造尺寸之间差数符合建筑公差。
“长木匠，短铁匠，不长不短是裁缝 ”？？
？
木匠做活，绳墨规矩不可偏差。木匠备料，板材、横梁、竖档、榫
头等丈量时则必留余头，然后细削慢刨，侍榫铆合鞘、梁档套毕，方才
锯去余头。若量料时与实际长度一样，经不起刨削修饰，或许就成为废
料，故有长木匠之说。
铁匠打铁，如果要做丈二宝剑，虽剑坯只有丈一尺有九，相差一寸。
经铁匠锤炼锻打，补足丈二并无困难，对剑也无损伤，故有短铁匠之说。
三种尺寸？？？相互关系
构造尺寸
搭接长度
梁
标志尺寸
窗洞
建筑设计的内容和程序
一、建筑设计的内容：
1、建筑设计：起主导和先行作用，而且要考虑结构和
设备设计。原则：①经济②适用③坚固④美观。一般
由国家一二级注册建筑师完成。
2、结构设计：包括内容：①结构计算及构件设计②结
构布置③构造设计。一般由国家一二级注册结构师完
成
3、设备设计：包括内容：①给排水②照明③通讯④采
暖⑤空调通风⑥动力。一般由注册设备工程师完成
二、建筑设计的程序：
（一）设计前的准备工作
1、落实设计任务书。必要程序：
（1）建设单位必需具有上级主管部门对建设
项目的批准文件。
（2）城市建设规划部门的批准文件。包括内
容： a、指定用地范围（即红线划定） b
、总体环境 c、个体建筑要求
建筑设计的内容和程序
（3）建设单位向设计单位办理委托设计手续。
以上手续为必备条件，建筑专业毕业生毕业后
到建设单位的主要工作。
2、熟悉设计任务书。P11①~⑥
建筑设计的程序
3、调查研究，收集必要的设计原始数据。包括
内容：
（1）了解建筑使用要求特点
（2）了解建材供应及施工技术条件
（3）现场勘测，了解地形、地质、气象、水文
资料
（4）了解水电设备、管线资料
（5）了解城市规划要求（新华道高层）
（6）了解当地习俗、文化传统、风土人情等经
验，必要了解风水学
建筑设计的程序
（二）设计阶段的划分：
1、初步设计阶段：包括：设计方案及效果图
或模型等，属上报材料范畴。
2、技术设计阶段：初步设计经批准后，就可
以进行技术设计。它是初步设计具体化阶段
（定案阶段）但仍然是在初步设计的基础上
进一步解决各种技术问题，但更详细。（以
计算为主）
建筑设计的程序两段设计及三段设计
建筑设计的程序两段设计及三段设计
3、施工图设计阶段：是设计的最后阶段。包括内容：
①建筑总平面图。表明用地范围、道路、管线、绿
化等
②建筑各层平面图、剖面图及立面图
③建筑详图：节点、檐口、墙身、楼梯、卫生间等
④配套施工图：水、暖、电、空调、通风、消防等
⑤设计说明书：规模、面积、标高、用料等
⑥结构、设备设计计算书
⑦工程预算书
（四）建筑方案设计的主要步骤：
1、根据建筑的特点和要求，对方案的初步设想“立
意和构思”即：
①建筑物的主要功能是什么，如何满足
②建筑物的形象表现什么性格，怎样表现。
2、分析房间组成的功能关系。
主要解决问题：①特点
②朝向
③方位
④联系
建筑方案设计程序
3、草拟建筑方案，进行方案比较。
总体（粗）→单体→总体（细）。
步骤：①总体初步分析
②草拟建筑单体方案
③总平面图设计
4、设计的深入推敲和发展：
5、绘制正式方案图
建筑方案设计程序
建筑设计的要求和依据
建筑设计的要求
满足建筑功能的要求。
符合所在地规划发展的要求并有良好的视觉
效果。
符合总体规划要求。原则上单体符合总体。
道路、绿化等附属。
采用合理的技术措施。
提供在投资计划所允许的经济范畴之内运作
的可能性。良好的经济效果
建筑设计的依据
建筑设计的依据：
1、使用功能
①人体尺度及人体活动空间（仰卧起坐）
②家具设备尺寸及使用空间
人体尺度
和人体活
动所需的
空间尺度
民用建筑常用
家具尺寸
教室、卧室、营业厅中家具近
旁必要尺寸
建筑设计的依据
2、自然条件
（1）气象条件
包括：①温度②湿度③日照④雨雪⑤风速⑥风向。
相应措施：①保温②隔热③挡风④遮阳等
（2）地形、地质及地震烈度
①结合地形、地貌，依山优势原则
②复杂地质条件采取相应构造措施
③地震烈度：表示地震发生时地面及建筑物遭受破坏的
程度。
（3）水文
主要是地下水位高低及地下水性质，直接影响地下室及
基础。
本章小结
“房屋建筑学” 研究内容
建筑的概念
构成建筑的基本要素及其关系
建筑技术
建筑的分类
建筑模数协调统一标准
构件有关的尺寸
了解建筑设计的内容和程序
建筑设计的要求和依据
