绪论 0.1建筑物的分类 《民用建筑设计术语标准》（GB/T 50504—2009）中指出： 用建筑材料构筑的空间和实体，供人们居住和进行各种活动的场所称为建筑物，如民用建筑、工业建筑等； 为某种使用目的而建造的、人们一般不直接在其内部进行生产和生活活动的工程实体或附属建筑设施称为构筑物，如水池、水塔、支架、烟囱等。 建筑物分类的方法很多，大体可以从使用性质、结构类型、施工方法、建筑层数（高度）、承重方式及建筑工程等级等几个方面进行区分。 0.1.1按使用性质分 建筑物按使用性质分类可以分为三大类： 1. 民用建筑 不以生产为目的，专门提供人们居住生活（住宅、宿舍、别墅等）和公共活动（办公楼、影剧院、医院、体育场馆、商场等）的建筑。 2. 工业建筑 以生产为主要目的，包括生产车间、仓储用房、动力设施用房等的建筑物。 3. 农业建筑 以农业生产为主要目的，包括饲养、种植等生产用房和机械、种子等储存用房。由于农业建筑的构造方法与民用建筑、工业建筑的构造相似，故本书不再另行介绍。 0.1.2按特点分 民用建筑还可以按建造和使用特点进行分类。 1. 大量性民用建筑 大量性民用建筑包括一般的居住建筑和小型公共建筑，如住宅、托儿所、幼儿园、商场及中小学校教学楼等。其特点是与人们日常生活密切相关，而且建造量大、类型多，一般多采用标准设计（一图多用）。 2. 大型性民用建筑 这类建筑多建造于大中城市，均为比较重要的公共建筑，如大型机场、火车站、会堂、纪念馆、博物馆、购物中心、大型办公楼等。这类建筑建筑面积大、功能复杂、形状特殊、建筑艺术要求也比较高，往往会形成地标性的建筑。此类建筑均需要单独设计。 0.1.3按结构类型分 结构类型指的是房屋承重构件的类型，主要依据其选材和传力方式的不同而区分。目前大体分为以下几种类型： 1. 砖木结构 这类房屋的主要承重构件采用砖石、木材做成。其中竖向承重构件的墙体、柱子采用砖石砌筑，水平承重构件的楼板、屋架则采用木材。这类房屋的建造量少，层数多在3层左右，主要用于别墅建筑中。 2. 砌体结构 这类房屋竖向承重构件的墙体、柱子采用各种类型的砌体材料（如烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、砌块、石材）通过砌筑砂浆砌筑而成，水平承重构件的楼板、屋顶板则采用钢筋混凝土浇筑（预制）而成。这类房屋的建造量大，高度也由于材料的改变而不同。如240 mm厚的实心砖墙体在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度，在设计基本地震加速度为0.20 g时为18 m、6层，而设计基本地震加速度为0.30 g时只有15 m、5层； 190 mm的多孔砖在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度，在设计基本地震加速度为0.20 g时为15 m、5层，而设计基本地震加速度为0.30 g时只有12 m、4层。 3. 钢筋混凝土结构 这类房屋的竖向承重构件和水平承重构件均采用钢筋混凝土制作。钢筋混凝土结构的类型很多，主要有钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土板墙结构、钢筋混凝土筒体结构、钢筋混凝土板柱结构等类型。建造高度和层数也由于选用材料的不同而改变。《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）中规定： 钢筋混凝土框架结构在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度，在设计基本地震加速度为0.20 g时为40 m，而设计基本地震加速度为0.30 g时为35 m； 钢筋混凝土板墙结构在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度，在设计基本地震加速度为0.20 g时为100 m，而设计基本地震加速度为0.30 g时为80 m。 4. 钢结构 这类房屋的主要承重构件均采用钢材制成，有钢框架结构、钢筒体结构、钢框架-钢支撑结构（剪力墙板）等类型。《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—1998）中指出： 钢框架结构在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度为90 m，钢筒体结构在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度则为260 m。 5. 混合结构 这类房屋的主要承重构件则由钢材和钢筋混凝土两种材料组合而成，是高层建筑所特有的一种结构，其类型有钢框架-混凝土剪力墙、钢框架-混凝土核心筒、钢框筒-混凝土核心筒等类型。《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—1998）中指出： 钢框架-混凝土剪力墙结构在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度为100 m，钢框筒-混凝土核心筒结构在8度抗震设防烈度地区的允许建造高度则为150 m。 0.1.4按施工方法分 通常建筑物的施工方法有以下4种形式。 1. 装配式 除基础外，房屋地坪以上的主要承重构件，如墙体、楼板、楼梯、屋顶板、隔墙、门窗等均在加工厂制作成预制构（配）件，在施工现场进行吊装、焊接、安装和处理节点。这类房屋以大板建筑、砌块建筑为代表。 2. 现浇（现砌）式 这类房屋的主要承重构件均在施工现场用手工或机械浇筑和砌筑而成，它以滑升模板为代表。 3. 部分现浇、部分装配式 这类建筑的施工特点是内墙采用现场浇筑混凝土，而外墙及楼板、屋顶板、楼梯、隔墙等均采用预制构件。它是一种混合施工的方法，以大模建筑为代表。 4. 部分现砌、部分装配式 这类房屋的施工特点是墙体采用现场砌筑墙体，而楼板、屋顶板、楼梯均采用预制构件，门窗等均采用预制配件，这是一种既有现砌又有预制的施工方法。它以砌体结构为代表。 0.1.5按建筑层数与高度分 房屋层数与高度两者密不可分，有的房屋以层数为准，如住宅； 有的房屋以高度为准，如公共建筑。 建筑层数是房屋的实际层数，指层高在2.2 m以上的层数，层高在2.2 m及以下的设备层、结构转换层和超高层建筑的安全避难层不计入建筑层数内。 坡屋顶的建筑高度是室外地坪至房屋檐口部分的垂直距离。平屋顶的建筑高度是室外地坪至房屋屋面面层的垂直距离。 《建筑设计防火规范》（GB 50016—2006）中规定： 9层及9层以下的住宅建筑和建筑高度在24 m及24 m以下的公共建筑为多层建筑； 10层及10层以上的住宅建筑和建筑高度在24 m以上的公共建筑为高层建筑。 《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）中规定： 1～3层的住宅为低层住宅； 4～6层的住宅为多层住宅； 7～9层的住宅为中高层住宅； 10层及10层以上的住宅为高层住宅。该规范还规定建筑高度超过100 m的民用建筑为超高层建筑。 《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）中规定： 10层及10层以上或房屋高度超过28 m的住宅建筑以及房屋高度大于24 m的其他民用建筑为高层建筑。 联合国经济事务部在1974年针对当时世界高层建筑的发展情况，把高层建筑划分为4类： 第一类为9~16层（最高50 m），第二类为17~25层（最高75 m），第三类为26~40层（最高100 m），第四类为40层以上（高于100 m）。 0.1.6按承重方式分 通常，房屋的承重方式有以下3种。 1. 墙承重式 用墙体支承楼板及屋顶板，并承受上部传来的荷载，如砌体结构。 2. 骨架承重式 用柱、梁、板组成的骨架承重，墙体只起围护和分隔作用，如框架结构。 3. 空间结构 采用空间网架、悬索、各种类型的壳体承受屋面水平荷载，墙柱承受竖直荷载的结构为空间结构，如体育馆、展览馆等建筑。 0.1.7按工程等级分 建筑物的工程等级以其复杂程度为依据，共分6级，具体方法详见表0-1。 表0-1建筑物的工程等级 工程等级工程主要特征工程范围举例 特级（1） 列为国家重点项目或以国际性活 动为主的特高级大型公共建筑 （2） 有全国性历史意义或技术要求特别复杂 的中小型公共建筑 （3） 30层以上的建筑 （4） 高大空间，有声、光等特殊 要求的建筑物国宾馆、国家大会堂、国际会议中心、国际体育中心、国际 贸易中心、国际大型航空港、国际综合俱乐部、重要历史纪念建筑、国家级图书馆、博物 馆、美术馆、剧院、音乐厅、三级以上人防 一级（1） 高级大型公共建筑 （2） 有地区性历史意义或技术要求复 杂的 中、小型公共建筑 （3） 16层以上29层以下或超过50 m高的公共建筑 高级宾馆、旅游宾馆、高级招待所、别墅、省级展览馆、博物馆、图书馆、科学试验研 究楼（包括高等院校）、高级会堂、高级俱乐部、大于300张床位的医院、疗养院、医疗技术楼 、大型门诊楼、大中型体育馆、室内游泳馆、室内滑冰馆、大城市的火车站、航运站、候机 楼、摄影棚、邮电通信楼、综合商业大楼、高级餐厅、四级人防、五级平战结合人防等 二级（1） 中高级、大中型公共建筑 （2） 技术要求较高的中小型建筑 （3） 16层以上29层以下的住宅大专院校的教学楼、档案楼、礼堂、电影院、省（部）级机关办公楼、300张床位以下（不含300张床位）的医院、疗养院、 市（地）级图书馆、文化馆、少年宫、俱乐部、排演厅、报告厅、风雨操场、大中城市的汽车客运站、中等城市的火车站、邮电局、多层综合商场、风味餐厅、高级小住宅等 三级（1） 中级、中型公共建筑 （2） 7层以上（含7层）15层以下有电 梯的住宅或框架结构的建筑重点中学、中等专业学校、教学楼、试验楼、 电教楼、社会旅馆、饭馆、招待所、浴室、邮电所、门诊所、百货楼、托儿所、幼儿园、综 合服务楼、1层或2层商场、多层食堂、小型车站等 四级（1） 一般中小型公共建筑 （2） 7层以下无电梯的住宅、宿舍及 砌体结构 建筑一般办公楼、中小学教学楼、单层食堂、单层汽车库、消防车库、消 防站、蔬菜门市部、粮站、杂货店、阅览室、理发室、水冲式公共厕所等 五级1层或2层单功能、一般小跨度结构的建筑1层或2层单功能、一般 小跨度结构的建筑 0.2建筑标准化 建筑标准化是建筑工业化的组成部分之一，是建筑工业化的前提。 建筑标准化一般包括以下两项内容。其一是建筑设计方面的有关条例，如建筑法规、建筑设 计规范、建筑标准、定额与技术经济指标等； 其二是推广标准设计，包括构配件的标准设计 、房屋的标准设计和工业化建筑体系设计等。 0.2.1标准构件与标准配件 标准构件是房屋的受力构件，如楼板、梁、楼梯等； 标准配件是房屋的非受力构件，如门窗 、装修做法等。标准构件与标准配件一般由国家或地方设计部门进行编制，供设计人员选用， 同时也为加工生产单位提供依据。标准构件一般用“G”表示； 标准配件一般用“J”表 示。如京96G44表示北京地区的预应力短向圆孔板图集，08 BJ 1—1表示北京地区的工程做法等。 0.2.2标准设计 标准设计包括整个房屋的设计和标准单元的设计两个部分。标准设计一般由地方设计院进行编制，供建筑单位选择使用。整个房屋的标准设计一般只进行地上部分，地下部分的基础与地下室由设计单位根据当地的地质勘探资料另行出图。标准单元设计一般指一个单元的详细设计，应用时进行拼接，形成一个完整的建筑组合体。标准设计在大量性民用建筑中应用比较普遍。 0.2.3工业化建筑体系 为了适应建筑工业化的要求，除考虑将房屋的构配件及水电设备等进行定型外，还应对构件的生产、运输、施工现场吊装以及组织管理等一系列问题进行通盘设计，作出统一规划，这就是工业化建筑体系，如北京地区的大模板住宅建筑体系、装配式大板住宅建筑体系等。 工业化建筑体系又分为以下两种做法。 1. 通用建筑体系 通用建筑体系以构配件定型为主，各体系之间的构件可以互换，灵活性比较突出。 2. 专用建筑体系 专用建筑体系以房屋定型为主，构配件只能专用，不能进行互换。 0.3建筑模数协调统一标准 为了实现设计的标准化，必须使不同的建筑物及各部分之间的尺寸统一协调。为此，我国在 1973年颁布了《建筑统一模数制》（GBJ 2—1973），1986年对上述规范进行了修订、补充，更名 为《建筑模数协调统一标准》（GBJ 2—1986），以此作为设计、施工、构件制作、科研的尺寸依 据。 0.3.1模数制 1. 基本模数 基本模数是建筑模数协调统一标准中的基本数值，用M表示，1M=100 mm，主要用于层高系列。 2. 扩大模数 扩大模数是导出模数的一种，其数值为基本模数的倍数。为了减少类型、统一规格，扩大模 数按3M（300 mm），6M（600 mm），12M（1200 mm），15M（1500 mm），30M（3000 mm），60M（6000 mm）进行扩大，共6种，主要用于民用建筑的开间、进深尺寸和工业建筑的柱距、跨度尺寸。 3. 分模数 分模数是导出模数的另一种，其数值为基本模数的分倍数。为了满足细小尺寸的需要，分模 数按12M（50 mm），15M（20 mm）和110M（10 mm）取用，主要用于构件的截面尺寸，缝隙尺寸和建筑制品的尺寸。 4. 模数数列 它是以基本模数、扩大模数和分模数为基础扩展成的尺寸系列，其幅度和应用范围见表0-2 。 表0-2模数数列 mm 基本 模数扩 大 模 数分模数 1M3M6M12M15M30M60M 110M15M12M 1003006001200150030006000102050 1003006001200150030006000102050 2006001200240030006000120002040100 3009001800360045009000180003060150 400120024004800600012000240004080200 5001500300060007500150003000050100250 6001800360072009000180003600060120300 700210042008400105002100070140350 800240048009600120002400080160400 90027005400108002700090180450 1000300060001200030000100200500 11003300660033000110220550 12003600720036000120240600 130039007800130260650 140042008400140280700 150045009000150300750 160048009600160320800 17005100170340850 续表 基本 模数扩 大 模 数分模数 1M3M6M12M15M30M60M 110M15M12M 1003006001200150030006000102050 18005400180360900 19005700190380950 200060002004001000 21006300 22006600 23006900 24007200 25007500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 注： ① 水平基本模数幅度为1~20M时主要应用于门窗洞口和构配件断面 尺寸。 ② 竖向基本模数的数列幅度为1~36M时主要应用于建筑物的层高、门窗洞口和构 配件断面尺寸。 ③ 水平扩大模数主要应用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗 洞口尺寸。 ④ 竖向扩大模数的数列幅度不受限制，它主要应用于建筑物的高度、层高和门窗洞 口尺寸。 ⑤ 分模数主要应用于缝隙、构造节点和构配件断面。 0.3.2三种尺寸 为了保证设计、构件生产、建筑制品等有关尺寸的统一与协调，必须明确标志尺寸、构造尺 寸和实际尺寸的定义及其相互间的关系。 1. 标志尺寸 用以标注建筑物定位轴线之间（开间、进深）的距离大小，以及建筑制品、建筑构配件、有关 设备位置的尺寸。标志尺寸必须符合模数制的规定。 2. 构造尺寸 构造尺寸是建筑制品、建筑构配件的设计尺寸。构造尺寸小于（或大于）标志尺寸。一般情况 下，构造尺寸加上预留的缝隙尺寸或减去必要的支承尺寸等于标志尺寸。 3. 实际尺寸 实际尺寸是建筑制品、建筑构配件的实有尺寸，实际尺寸与构造尺寸的差值，应由允许偏差 的幅度加以限制。 这里以北京地区常用的两种构件，说明三种尺寸的关系。 （1） ZB33.1预应力短向圆孔板，其标志尺寸为3300 mm，构造尺寸为3300 mm-90 mm=3210 mm，实 际尺寸为（3210±5）mm。 （2） L51.1进深梁，其标志尺寸为5100 mm（用于5100 mm的轴跨上），构造尺寸为5100 mm+240 mm =5340 mm（其中240 mm为支承长度），实际尺寸为（5340±10）mm。 0.4建筑设计过程简介 房屋的设计，一般包括建筑设计、结构设计、设备设计和电气设计四大部分。它们之间既有 各自专业的特点，又要相互配合。因此，建筑设计是建筑功能、工程技术和建筑技术的综合 。 0.4.1建筑设计的依据 （1） 主管部门有关建设任务的使用要求、建筑面积、单位面积造价和总投资的批文，以及建 设部和各省、市、地区规定的有关设计定额和指标。 （2） 设计任务书，由建设单位根据使用要求与建筑面积，提出各个房间的用途及房间数量等 ，工程设计的具体内容、面积、设计标准应与主管部门的批文相符合。 （3） 城建管理部门同意设计的批文，其中包括用地范围（“红线”）以及规划和设计要求。 （4） 委托设计协议书，即建设单位与设计单位签订的委托设计手续。 0.4.2设计前的准备工作 设计单位在承接设计任务以后，应做好以下准备工作： （1） 熟悉设计任务书，应特别注意建设目的与要求，建筑面积及房间分配、总投资及每平方 米造价指标、用地范围的概况、能源（水、电、煤气、热力）概况和设计期限等。 （2） 收集设计数据，其中包括气象、地形、地质、水文、能源、设计定额等方面的数据与资料。 （3） 设计前的调查研究，其中包括进一步熟悉建筑物的使用要求、建筑材料供应和结构施工 等技术条件、基地勘察、建筑经验及生活习惯等。 （4） 学习有关方针政策，查找同类型的文字及图纸资料。 0.4.3设计阶段的划分 1. 三段设计 三段设计是指初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段，每个阶段要完成以下任务。 1） 初步设计 （1） 建筑总平面图，比例尺为1∶500~1∶1000。 （2） 各层平面及立面、剖面，比例尺为1∶100~1∶200。 （3） 说明书，应说明设计意图、主要结构方案及构造特点、主要技术经济指标等。 （4） 设计概算。 （5） 根据设计任务的需要，辅以彩色透视图或建筑模型。 2） 技术设计 在初步设计的基础上，进一步确定房屋各工种和工种之间的技术问题，为编制施工图做好准 备。 3） 施工图设计 施工图设计应确定全部工程尺寸和用料，绘制建筑、结构、设备、电气四个专业的全部图纸 ，编制工程设计说明书、结构计算书和工程预算等。 施工图的图纸包括： （1） 建筑总平面图比例尺为1∶500，图中应标出基地上建筑物、道路、设施等所在位置的 尺寸、标高等。 （2） 各层建筑平面、各个方向的立面及必要的剖面比例尺为1∶100。 （3） 建筑详图比例尺为1∶20，1∶10，1∶5，1∶4，…，一般包括墙身剖面、楼梯详图、 厕所详图、门窗详图等。 （4） 各工种配套的施工图结构图应包括基础、楼层、屋顶、楼梯的平面图及节点图等； 设备图 应包括上下水、暖气、空调等平面图及详图等； 电气图应包括照明、动力的平面图及详图等 。 2. 两段设计 一般简单的工程，可以将三段设计合并成两段进行设计。 1） 扩大初步设计 一般完成初步设计与技术设计的各项内容。 2） 施工图设计 应完成施工图设计阶段的全部内容。 土建施工技术人员了解图纸的设计过程和设计人员的分工，可以进一步了解各专业设计人员的工作范 围，掌握设计意图，并针对图纸中存在的问题进行对口联系，使工程建设顺利进行。 复习题 1. “房屋构造”课程的特点是什么? 2. 建筑物的分类方法有哪几种? 3. 建筑标准化包含哪些内容? 4. 模数与模数制的含义是什么? 5. 建筑构件的三种尺寸有哪些? 6. 建筑设计的准备工作包括哪些内容? 7. 什么是建筑设计中的“三段设计”和“两段设计”?