2　房屋构造基本知识

2.1　民用建筑设计与构造

2.1.1　建筑构成的基本要素

建筑功能、建筑技术、建筑形象通称为建筑构成的三要素。

（1）建筑功能。人们建造房屋时有着明显的要求，它体现了建筑的目的性。例如，住宅建设是为了居住的需要，建设工厂是为了生产的需要，影剧院则是文化生活的需要。因此，满足人们对各类建筑不同的使用要求，即为建筑功能要求。但建筑功能要求随着人类社会的发展和人们物质文化水平的提高而有着不同的内容。

（2）建筑技术。建筑技术包括建筑结构、建筑材料、建筑设备和建筑施工等内容。材料和结构是建筑物的骨架，建筑设备是建筑物满足某种要求的技术条件，施工是保证建筑物实施的重要手段。随着科学技术的不断发展，各种新材料、新结构、新设备的不断出现和施工工艺的不断提高，新的建筑形式不断涌现，同时也满足了人们不同的功能要求。

（3）建筑形象。建筑形象是建筑物内外观感的具体体现，它包括建筑体形、立面形式、建筑色彩、材料质感等内容。良好的建筑形象给人们以艺术的感染力，如庄严雄伟、朴素大方、简洁明快、生动活泼等不同的感觉。建筑形象因功能要求以及社会、民族、地域的不同而不同，从而表现出绚丽多彩的建筑风格和建筑特色。

建筑功能、建筑技术、建筑形象三者是辩证统一不可分割的整体。一般情况下，建筑功能起着主导作用，它体现房屋建造的目的；建筑技术是达到这一目的的手段，但同时又有制约和促进作用；而建筑形象则是建筑功能、建筑技术与建筑艺术的综合表现。总之，在一个优秀的建筑作品中，这三者是和谐统一的。

2.1.2　民用建筑的分类和分级

建筑物按照它的使用性质，通常可分为生产性建筑和非生产性建筑。工业建筑、农业建筑是生产性建筑，民用建筑是属于非生产性建筑的范畴。

（1）按民用建筑的使用功能分类。

1）居住建筑。主要是提供人们生活起居用的建筑物，如住宅、宿舍、公寓等。

2）公共建筑。主要是指提供人们进行各种社会活动的建筑物，如行政办公建筑、文教建筑、托幼建筑、科研建筑、医疗建筑、商业建筑、观览建筑、体育建筑、旅馆建筑、交通建筑、通信建筑、园林建筑、纪念性建筑等。

（2）按民用建筑的规模分类。

1）大量性建筑。指单体建筑规模不大，但兴建数量多、分布广的建筑，如住宅、学校、普通办公楼、商店、医院等。

2）大型性建筑。指建筑规模大、耗资多、在一个地区有较大影响的建筑，如大型火车站、航空港、大型体育馆、大型展览馆、大会堂等。

（3）按民用建筑的层数分类。

1）低、多层建筑。通常称1～2层建筑为低层建筑，3～6层建筑为多层建筑。

2）高层建筑。超过一定高度和层数的建筑，为高层建筑。世界各国对高层建筑的界定不尽相同。根据我国《建筑设计防火规范》GB 50016—2014规定，建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑为高层建筑。高层民用建筑根据建筑高度、使用功能和楼层的建筑面积可分为一类和二类。

（4）按建筑物的耐久年限分级。建筑物的耐久年限一般是根据建筑物的重要性和规模来划分，作为基本建设投资的依据。以建筑物主体结构确定的建筑耐久年限分为四级，见表2-1。

（5）按建筑物的耐火等级分级。建筑物的耐火等级是由建筑物构件的燃烧性能和耐火极限两个方面决定的，共分四级，见表2-2。

1）构件的燃烧性能。按建筑构件在空气中遇火时的不同反应，将燃烧性能分为下述三类：

①不燃烧体：用不燃材料制成的构件。不燃材料指的是在空气中遇到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不炭化的材料。如砖、石、钢材等。

②难燃烧体：用难燃性材料做成的构件或用燃烧性材料做成而用不燃烧材料做保护层的构件。难燃性材料是指在空气中遇到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难碳化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料。如经过阻燃处理的木材、沥青混凝土、水泥刨花板等。

③燃烧体：用燃烧材料做成的构件。燃烧性材料是指在空气中遇到火烧或高温作用时立即起火或微燃，且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料。如木材。

2）构件的耐火极限。对任一建筑构件，按时间—温度曲线进行耐火实验，从受到火的作用起，到失去支持能力，或完整性被破坏，或失去隔火作用为止的这段时间，称为耐火极限，用小时（h）表示。

2.1.3　建筑设计的内容和程序

（1）设计内容。建筑设计是建筑工程设计的一部分，建筑工程设计是指设计一个建筑物或一个建筑群体所要做的全部工作，包括建筑设计、结构设计、设备设计等三个方面的主要内容。

1）建筑设计。建筑设计在整个民用建筑工程设计中起着主导和“龙头”的作用，一般是由建筑师来完成。建筑设计主要是根据业主提供的设计任务书，在满足总体规划的前提下，对基地环境、建筑功能、结构施工、建筑设备、建筑经济和建筑美观等方面做全面的分析，并与有关专业进行协调，在此基础上提出建筑设计方案，再将这一方案逐步深化到指导施工的建筑设计施工图。

2）结构设计。这是完成建筑工程的“骨架”，包括选择结构方案、确定结构类型、进行结构计算和构件设计，最后，绘出结构施工图。结构设计是由结构工程师来完成。

3）设备设计。包括给水排水、采暖通风、电气照明、通信、燃气、动力、网络等专业的设计，确定其方案类型、设备选型和相应的智能化设计，并完成施工图设计。设备设计由各有关专业的工程师来完成。

以上几个专业的工作，构成了建筑工程设计的主要内容，是一个既有明确分工，又需密切配合的整体。

（2）设计程序。

1）设计前的准备工作。在进行建筑设计前，应结合设计任务书的要求认真地分析，调查研究，收集必要的设计基础资料，做到心中有数。

①熟悉设计任务书或可行性研究报告。它是由业主提供，作为建设单位的设计依据之一。它包括建设项目的用途、目的、规模；建筑项目总投资及土建、装修、设备、室外工程等投资分配；各类房间面积、装修标准；供水、供电、采暖空调、消防、通信、电视、网络等方面的要求；建设基地的范围及周边环境；项目建设进度计划和设计期限等。

设计人员在了解设计任务书和可行性研究报告时，要对照国家有关规范规定、定额指标，校核有关内容，可根据情况向有关部门提出补充内容和修改建议。

②调查研究、搜集有关设计资料。通过查阅资料、参观、走访等形式，调查同类建筑在使用中出现的情况，通过分析和研究，总结经验，吸取教训；要进行现场踏勘，深入了解基地的周围环境以及当地传统的建筑形式、文化背景、风土人情等，作为建筑设计的参考和借鉴；了解当地建筑材料的特性、价格、规格和施工单位的技术力量、施工条件等；搜集有关国家、行业、地区对该类型建设项目的规范、条例、规定；全面了解该地区的气象、地形、地质、水文资料等。

2）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，技术复杂的建设项目，可以按照初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行。

①初步设计。设计人员根据设计任务书的要求，在掌握调查研究资料的基础上，综合考虑建筑功能、技术条件、建筑形象等因素，提出设计方案，并征得建设单位同意，然后报城建管理部门批准后，确定为实施方案。

初步设计一般包括设计说明书、设计图纸、主要设备材料表和工程概算四部分。

设计说明书的内容包括设计指导思想及主要依据；建筑结构方案特点及材料装修标准；主要技术经济指标和建筑设备等系统的说明。

设计图纸主要包括建筑总平面图、各层平面图、剖面图、立面图等。根据工程性质，必要时可绘制透视效果图或制作模型。

主要材料及设备表要写明主要材料和设备的名称、规格、数量及有关要求。

工程概算书主要是建筑物投资估算及单位消耗量。

对于有些做技术设计的工程，待初步设计批准后即可进行。它是初步设计阶段的深化和完善，也是各工种协调、最后定案的阶段。技术设计阶段的文件和图纸与初步设计阶段大致相同，但每一部分要求更具体、详细。对于有特殊要求的建筑物，各专业还要编制相应的专篇加以说明，如防火专篇、环保专篇、节能专篇等。

②施工图设计。施工图设计是建筑设计的最后阶段，是在有关主管部门审批同意后的初步设计（或技术设计）基础上进行的，是设计单位提交给建设单位的最终成果，是施工单位进行施工的依据。

施工图设计的内容包括建筑、结构、水电、采暖、空调通风、电视、网络、楼宇自控等工种的设计图纸以及相应的说明书和全部工程的预算书。

建筑设计施工图的全部内容包括详细的建筑说明、总平面图、各层平面图、剖面图、立面图、构造详图等。要求各种图纸全面具体、准确无误、满足施工要求。

除完成上述图纸外，建筑设计人员还需将有关声学、热工、视线要求、安全疏散等方面的计算书，作为技术文件归档，以备查用。

2.1.4　建筑物的构造组成及作用

一幢建筑物，一般由基础、墙或柱、楼板层和地层、楼梯、屋顶和门窗等六大部分组成，如图2-1所示。

（1）基础。基础是建筑物最下部的承重构件，其作用是承受建筑物的全部荷载，并将这些荷载传给地基。因此，基础必须坚固、稳定，并能抵御地下各种有害因素的侵蚀。

（2）墙或柱。墙是建筑物的承重、围护和分隔构件。作为承重构件，墙承受着屋顶和楼板层传来的荷载，并将其传给基础；作为围护构件，可抵御自然界各种有害因素对室内的侵袭；内墙主要起分隔空间的作用。因此，墙体应具有足够的强度、稳定性，具有保温、隔热、防水、防火等性能。

柱是框架或排架结构中的竖向承重构件，必须具有足够的强度和稳定性。

（3）楼板层和地层。楼板是建筑物水平方向的承重构件，并用来分隔楼层之间的空间。楼板承受家具设备和人体荷载，并将其传给墙或柱，同时对墙体起着水平支撑作用。因此，楼板应具有足够的强度、刚度和隔声性能，对有水侵蚀的房间还应具有防潮、防水性能。

地层是底层房间与土壤之间的分隔构件，起承受底层房间荷载的作用。地层应具有耐磨、防潮、防水、防尘和保温性能。

（4）楼梯。楼梯是建筑物的垂直交通设施，供人们上下楼层和紧急疏散之用，应具有足够的通行宽度，并且满足防滑、防火等要求。

（5）屋顶。屋顶是建筑物的承重兼围护构件，承受风、雨、雪荷载及施工、检修等荷载。故屋顶应具有足够的强度、刚度及防水、保温、隔热等性能。

（6）门窗。门窗属非承重构件。门主要起交通联系、分隔之用；窗主要起通风、采光、分隔、眺望等作用。故要求其开关灵活，关闭紧密，坚固耐久，必要时应具有保温、隔声、防火能力。

建筑物除以上六大基本组成部分以外，对不同使用功能的建筑物，还有许多特有的构配件，如阳台、坡道、雨篷、烟囱、台阶、垃圾井、花池等。

2.1.5　影响建筑构造的因素

（1）外界环境因素的影响。

1）外力作用的影响。作用在建筑物上的各种外力统称为荷载。荷载可分为恒载（如结构自重）和活荷载（如人群、雪荷载、风荷载等）两大类。荷载的大小是建筑结构设计的主要依据，决定着构件的尺度和用料。而构件的材料、尺寸、形状等又与构造密切相关。

2）自然气候的影响。太阳的热辐射，自然界的风、霜、雨、雪等，构成了影响建筑物和建筑构件使用质量的多种因素。在进行构造设计时，应采取必要的防范措施。

3）各种人为因素的影响。人们所从事的生产和生活活动，也往往会造成对建筑物的影响，如机械振动、化学腐蚀、爆炸、火灾、噪声等，都属人为因素的影响。因此在进行建筑构造设计时，必须针对各种有关的影响因素，从构造上采用防振、防腐、防火、隔声等相应的措施。

（2）物质技术条件的影响。建筑材料和结构等物质技术条件是构成建筑的基本要求。材料是建筑物的物质基础，结构则是构成建筑物的骨架，这些都与建筑构造密切相关。

随着建筑业的不断发展，物质技术条件的改变，新材料、新工艺、新技术的不断涌现，同样也会对构造设计带来很大影响。

（3）经济条件的影响。随着建筑技术的不断发展和人们生活水平的提高，人们对建筑的使用要求，包括居住条件及标准也随之改变标准的变化势必带来建筑的质量标准、建筑造价等出现较大差别。在这样的前提下，对建筑构造的要求将随着经济条件的改变而发生极大的变化。