公共建筑原理4第1頁/共51頁Chapter3-3Review1下列建筑構圖手法中，哪一種具有韻律感？（）A、突變B、漸變C、不連續D、不重復2試將下列建筑與相應的構圖手法建立正確聯系（）1金字塔2大雁塔3人民英雄紀念碑4悉尼歌劇院Ⅰ、對比Ⅱ、動態、均衡Ⅲ、穩定Ⅳ、漸變的韻律A、1,Ⅰ;2,Ⅳ;3,Ⅲ;4,ⅡB、1Ⅲ;2,Ⅱ;3,Ⅳ;4,ⅠC、1,Ⅲ;2,Ⅳ;3,Ⅰ;4,ⅡD、1Ⅱ;2,Ⅰ;3,Ⅲ;4,Ⅳ3建筑設計中處理立面造型時，以下哪一種情況需要考慮透視變形的矯正？（）A、體型復雜的建筑B、體量大的建筑C、石頭建筑D、垂直方向高聳的建筑BCD第2頁/共51頁Chapter3-3Review4不屬于建筑外部造型常用手法的是（）A、統一與變化B、比例與尺度C、材料與質感D、性格與表現5在建筑設計中“穩定”這一概念所涉及的要素是：（

）A、左與右之間的相對輕重關系的處理B、上與下之間的相對輕重關系的處理C、前與后之間的相對輕重關系的處理D、大與小之間的相對輕重關系的處理6包豪斯校舍設計主要運用了下列那項形式美規律？（）A、直與曲的對比B、動態均衡C、漸變的韻律D、中軸線的運用突出重點CBB

第3頁/共51頁4公共建筑的技術經濟問題分析ContentsAbstract：綜述4.1公共建筑設計與結構技術4.2公共建筑與設備技術4.3公共建筑的經濟分析第4頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——綜述※工程技術問題包含的主要內容：結構設備裝修、消防、施工等※19世紀以來建筑技術和造型的重大變革：P88第5頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——綜述※建筑結構與建筑設計的關系結構作為實現建筑功能和審美要求的技術手段，要受到它們的制約。就互相之間的關系而言，結構與功能之間通常更為緊密一些。然而結構并不是一個完全消極被動的因素，相反對建筑空間形式具有很強的反作用。恰當運用合理的結構形式往往會對空間的功能和美觀起到很大的促進作用。第6頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術建筑結構體系不僅對空間的圍合、分隔及限定起著決定的作用，而且直接關系到空間的量、形、質等三方面的因素。下面我們將分類討論不同類型的結構形式所對應的空間特點。現代建筑的結構體系可分為平面結構體系和空間結構體系兩大類。

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——公共建筑設計與結構技術一、平面結構體系（一）混合結構體系

這是一種古老的結構體系，公元前兩千多年的古埃及建筑中就已被廣泛使用，一直到今天世界各地的人們依然在使用這種結構來建造房屋。1、特點：墻體本身是圍護結構同時又是承重結構。以磚或石墻承重及鋼筋混凝土梁板承重。常形成矩形網格承重墻。2、適用范圍：功能簡單、房間不大、層數不高、一般標準的公建（學校、辦公、醫院）3、缺點：剛度、抗震要求苛刻，開門窗洞口受限制。第8頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術4、分類：（1）按墻的受力情況劃分

承重墻：承受上部結構(梁、板、屋架等)傳來的荷載的墻。

非承重墻：不承受上部荷載的墻，包括自承重墻和框架墻。自承重墻僅承重自身質量的墻，如隔墻、隔斷墻；框架墻(填充墻)為在框架結構中，位于框架梁、柱之間的后砌墻，其作用是分隔或圍護。（2）按墻體的承重方案劃分第9頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術墻體各部分名稱第10頁/共51頁4公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術承重墻結構示意圖第11頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術1橫墻承重：橫墻承重就是把梁或板擱置在橫墻上，其特點是房間的開間小，橫墻較密，上部受彎構件的跨度小，抗震性能高。但是由于橫墻密，導致了房間的布置不夠靈活，同時也限制了門窗洞的開設。橫墻承重適用于有規律布置的小房間，如宿舍、住宅、辦公室、旅館等。2縱墻承重：就是把梁或板擱置在縱墻上，主要由縱墻承擔荷載，而橫墻起到分割空間、連接縱墻、承擔自重的作用。其特點是房間較大，采用的板跨大，橫墻少，抗震性能低。但是由于橫墻少，使得房間布置靈活，門窗的開設也較自由。縱墻承重方案適用于非地震區的大房間，如大辦公室、餐廳、商店等。第12頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術3縱橫墻混合承重：縱橫墻混合承重就是把梁或板同時擱置在縱墻和橫墻上，其特點是基礎應力較均勻，平面布置較靈活，房屋的剛性較好。但是所用的梁、板類型較多，給施工帶來不便。縱橫墻餛合承重方案適用于房間的開間和進深較大、平面布置比較復雜的建筑，如醫院、教學樓、幼兒園、住宅等。4墻與柱混合承重：墻與柱混合承重是房間內部由梁和柱形成框架承重體系，房間四周由縱墻和橫墻承重，內框架與外墻共同承擔水平構件的荷載，其特點是房屋空間大，布置靈活，不受墻體布置的限制，整體性能好，抗震性能高。其主要缺點是內部的框架與外圍的墻體剛度不同，在水平荷載作用下變形量不同，適用于室內需要大空間的建筑，如大型商店、餐廳等。第13頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（二）框架結構體系框架結構本身無法形成完整的空間，而是為建筑空間提供一個骨架。由于它的力學特性，人們得以擺脫厚重墻體的束縛，根據功能和美觀要求自由靈活地分隔空間，從而打破了傳統六面體的空間概念，極大豐富了空間的變化，這不僅適應了現代建筑復雜多變的功能要求，而且也使人們傳統的審美觀念發生了變化，創造出了“底層透空”“流動空間”等典型的現代建筑空間形式。概念：框架結構是由梁和柱形成受力結構骨架的結構體系。特點：承重的骨架與分隔、圍護的墻體明確地分開，使內部空間的劃分變得自由靈活。適用范圍：高層建筑和空間復雜的公建。第14頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術梁架斗拱構造示意圖第15頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術鋼筋混凝土框架第16頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術分類：框架結構剪力墻結構：剪力墻結構使建筑物抗水平荷載能力大大提高，但其內部空間卻會受到結構要求的限制而失去部分靈活性。筒體結構：使用剛度極大的內筒來抵抗側向荷載，并在內核中設置電梯、樓梯、管道井等輔助設施，從而使平面布局具有極大的靈活性。有些超高層建筑甚至把外墻也設計成筒，形成筒中筒結構。常用柱距：6～9米。第17頁/共51頁4公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術框架結構：北京飯店客房第18頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術筒體結構：芝加哥西爾斯大廈第19頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（三）桁架結構

桁架是人們為得到較大的跨度而創造的一種結構形式，它的最大特點是把整體受彎轉化為局部構件受壓或受拉，從而有效地發揮材料的受力性能，增加了結構的跨度。然而桁架本身具有一定的空間高度，而且上弦一般呈兩坡或曲線的形式，所以只適合于當作屋頂結構，多用于廠房、倉庫等。第20頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（四）拱形結構拱形結構在人類建筑發展史上起到了及其重要的作用。歷史上以拱形結構創造出的建筑藝術精品不勝枚舉。拱形結構包括拱券、筒形拱、交叉拱和穹隆，它的受力特點是在豎向荷載的作用下產生向外的水平推力。材料主要受軸向的壓力而基本不承受彎矩，因此可以跨越相當大的空間。同時利用不同的拱形單元可以組合成較為豐富的建筑空間。現代建筑中拱型結構的材料大都使用鋼或鋼筋混凝土，拱的線形也趨于合理，多用于大跨度建筑，如體育館、大禮堂、飛機庫等。第21頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術桁架結構：北京體育館拱形結構：廠房內鏡拱形結構：北京體育學院田徑館第22頁/共51頁4公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術懸索結構：美國斯克山谷滑冰場第23頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（五）剛架結構

剛架結構是由水平或帶坡度的橫梁與柱由剛性節點連接而成的拱體或門式結構。剛架結構根據受力彎矩的分布情況而具有與之相應的外形。彎矩大的部位截面大，彎矩小的部位截面小，這樣就充分發揮了材料的潛力，因此剛架可以跨越較大的空間。剛架適合矩形平面，常用于廠房或單層、多層中型體育建筑，如體操館、羽毛球館等。第24頁/共51頁4公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術剛架：浙江黃龍游泳館第25頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術二、空間結構體系（一）懸索結構（代代木體育館、北京工人體育館）1、概念：懸索結構是利用張拉的鋼索來承受荷載的一種柔性結構。2、特點：具有跨度大，自重輕、節省材料、不要大型起重設備和大量模板等特點。內部空間宏大有動感，外部空間變化多樣。3、適用范圍：可以覆蓋多種建筑平面，除矩形還有圓形、橢圓形、菱形乃至不規則平面。4、分類：單曲懸索雙曲懸索混合懸索第26頁/共51頁4公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術懸索結構一般形式第27頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術華盛頓杜勒斯國際機場航站樓懸索結構：日本靜岡體育館第28頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（二）網架結構1、概念：網架是由許多桿架按照一定規律組成的網狀結構。2、特點：剛性大、變形小、應力分布較均勻、結構自重輕、節省材料、平面適應性強（圓形、方形、矩形、六角形等）等特點。3、分類：單層平板網架、單層曲面網架、雙層平板網架、雙層曲面網架目前最為常用的是雙層平板空間網架，一般由鋼管或型鋼構成。其網格有兩向和三向兩種。兩向網架是兩縱橫而組成正交（90°）的網格組成。可以正放，也可以斜放，比較適合方形或矩形平面。三向網架由三組互成60°斜交的網格組成。適合于三角形、六邊形或圓形平面。網架結構是目前大跨度建筑使用最普通的一種結構形式。第29頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術網架結構單元示意圖網架－南京五臺山體育館第30頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（三）空間薄壁（薄殼）結構（北京天文館、北京火車站、意大利羅馬奧運會館）1、概念：空間薄壁結構，也稱薄殼結構。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以稱薄壁。它屬于空間受力結構，主要承受曲面內的軸向壓力，彎矩很小。它的受力比較合理，自重輕，用料省，曲線美，形態多變。2、適用范圍：常用于大跨度的屋蓋結構，如展覽館、俱樂部、飛機庫等。3、缺點：薄殼結構多采用現澆鋼筋混凝土，費模板、費工時。第31頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術4、分類：筒殼：跨度在30m以內是有利的。當跨度再大時，宜采用雙曲薄殼。雙曲殼：特別適用于大空間大跨度的建筑。雙曲殼又分為圓頂殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼。目前園頂的直徑已達200多米。圓頂結構可用在大型公共建筑中，如天文館、展覽館的屋蓋。（北京天文館——殼板6cm、北京火車站-——殼板8cm）波形殼：第32頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術折板：是由許多薄平板以一定的角度相互整體連接而成的空間結構體系。折板結構既是板又是梁的空間結構，受彎能力、剛度穩定性均比較好，采用折板結構的建筑，其造型鮮明清晰，幾何形體規律嚴整，尤其折板的陰影隨日光移動，變化微妙，氣氛獨特。第33頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術（四）膜結構1、分類：張拉式膜結構：也稱帳篷式結構，由撐桿、拉索和薄膜面層三部分組成，通過張拉，使薄膜面層呈反向的雙曲面形式，從而達到空間穩定性。這種結構形式造型獨特，安裝方便，是最能展現膜結構精神的構造形式。第34頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術張拉式膜結構：武漢魯巷廣場第35頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術骨架式膜結構：以鋼構或是集成材構成的屋頂骨架，在其上方張拉膜材的構造形式,下部支撐結構安定性高，因屋頂造型比較單純,開口部不易受限制，且經濟效益高等特點，廣泛適用于任何大,小規模的空間。（迪拜七星級酒店）骨架式膜結構：迪拜七星級酒店第36頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術

充氣式膜結構：是將尼龍薄膜、人造纖維或金屬片等膜材，固定于屋頂結構周邊，利用送風系統讓室內氣壓上升到一定壓力后，使屋頂內外產生壓力差，以抵抗外力，因利用氣壓來支撐，及鋼索作為輔助材,無需任何梁,柱支撐，可得更大的空間，施工快捷，經濟效益高，但需維持進行24小時送風機運轉，在持續運行及機器維護費用的成本上較高。水立方第37頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑設計與結構技術2、特點：（建筑膜材料的使用壽命為25年以上。）藝術性經濟性節能性自潔性跨度無遮擋的可視空間3、適用范圍：

體育設施：體育場/網球場/游泳館/訓練中心/健身中心等商業設施：商場/游樂中心/酒店/餐廳/商業街等文化設施：展覽中心/劇院/表演中心/水族館等交通設施：飛機場/火車站/碼頭/停車場/天橋/加油站/收費站等景觀設施：標志性小品/廣場標識/小區景觀/步行街等工業設施：工廠/倉庫/污水處理中心/物流中心/溫室等第38頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑與設備技術一、建筑設備包含內容：采暖通風、空氣調節、電器照明、通訊線路、閉路電視、網絡系統、自動噴淋、煤氣管網等二、暖通、空調與建筑設計的關系

這些暖通、空調都需要一套相應的設備，包括鍋爐房、冷凍機房、空氣調節機房以及風道、管道、地溝散熱器、送風口、回風口等，它們都占有一定建筑空間，因此與建筑設計、結構設計都有密切關系。第39頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑與設備技術1．建筑平面布局要考慮設備的位置，如采暖用的鍋爐房、水泵房，空調用的空氣調節機房，冷凍機房等。在高層建筑中，由于用水設備的水壓力限制，除底層及頂層外，有時還需在中間層布置設備層。2．建筑空間布局中要預留各種風道、管道、地溝的位置。集中式空調系統由于風道大，與建筑空間布局的矛盾較多，結構上也要考慮各種設備管道穿通墻面、樓板對結構安全度的影響。3．空調房間內各種散熱器、設備機組以及送風口、回風口的布置需要考慮使用效果以及與建筑細部處理的密切結合。4．建筑和結構要采取措施降低各種設備機械用房及風管所產生的噪聲。

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——公共建筑與設備技術三、采暖與空氣調節的方式（一）采暖熱水采暖系統——適宜于人們長時間生活和居住的建筑如旅館、辦公樓。蒸汽采暖系統——適宜于熱損失較大，要求短時間采暖的建筑如影劇院、會堂等。地板輻射采暖、帶形輻射板采暖、熱風采暖等第41頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑與設備技術（二）空調集中式空調系統——適用于要求風量大、服務面積廣的廳堂類建筑優點：空調機房集中、設備固定、管理方便、服務面積大、使用壽命長，運行費用低，風道的噪聲較低。缺點：空調機房面積大，風道粗，要占較大的建筑空間，往往會影響到建筑的層高，風量不易分配調整。第42頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑與設備技術高速誘導系統——標準較高的民用建筑如賓館等采用較多優點：房間之間彼此無污染，衛生條件好，占地小。缺點：噪聲高，無慮塵器，作用深度有限，一般不大于6ｍ。盤管風機系統——適用于賓館一類建筑優點：經濟實用，靈活性大，各房間可以自行調節室溫，風道截面小。缺點：風量小，新風量受室外自然環境影響，容易把室外的灰砂帶入。第43頁/共51頁公共建筑的技術經濟問題分析

——公共建筑與設備技術（三）人工照明1分類：（1）按照度分：一般照明、局部照明、混合照明（2）按受光情況分：直接照明、間接照明、半直接照明2常用光源：白熾燈、熒光燈、