(完整版)《房屋建筑学》教案

一、课程的研究对象和任务

《房屋建筑学》是土木工程专业必修的一门技术基础课，是建筑工程预算、结构设计、建筑施工等课程的基础。主要研究房屋建筑空间环境组合设计和构造设计的原理和方法。

课程的任务，通过理论学习和设计训练及参观实习，使学生熟悉建筑的类型，掌握建筑空间环境组合设计和构造设计的基本原理和方法；具备一般工业与民用建筑设计的基本技能；能够根据不同情况，合理地选择结构、构造方案；为其他专业课程的学习和将来从事建筑工程的设计、施工和管理打下坚实的基础。

二、学习要求

《房屋建筑学》是一门综合性很强的研究应用技术的课程，内容丰富，知识面广。通过教学达到以下要求：

1、了解建筑设计的基本内容和步骤；了解建筑设计中建筑功能、经济技术和建筑形象三者之间的关系；能根据建筑功能的要求，用先进的物质技术条件，创作出符合时代要求的建筑形象。

2、对房屋建筑又比较全面的认识，完整地理解结构、施工与建筑艺术的关系。

3、熟练掌握一般工业与民用建筑构造的原理和方法，能根据建筑的不同条件选择合理的构造。

4、掌握建筑施工图的内容及表达方法。

5、能熟练运用计算机绘制建筑施工图。

三、学习方法

要注意理论联系实际，多观察、多思考、多练习。强化学生图面表达能力和计算机绘图能力的训练，提高设计的基本技能。

第一篇民用建筑设计

第一章概论（2学时）

第一节民用建筑的分类

按使用功能分：民用建筑（居住建筑和公共建筑）、工业建筑和农业建筑；

按重要性分：特等、甲、乙、丙、丁五等；

按层数分：低层、多层、高层、超高层等；

建筑物设计时，要根据其规模、重要性和实用性质，确定建筑物再使用要求、材料、设备等方面的质量标准，并确定其耐久年限和耐火等级。

第二节建筑设计的内容和过程

1、设计内容：建筑、结构、设备三部分。

2、建筑设计程序

准备工作：

⑴熟悉设计任务书

任务书的内容有：

1）建设项目总的要求和建造目的的说明；

2）建筑物的使用要求、建筑面积以及各类用途房间之间的面积分配；

3）建设项目的总投资和单方造价，并说明原有建筑、道路等室外设施费用情况；

4）建设基地范围、大小，原有建筑、道路、地段环境的描述，并附地形测量图；

5）供电、供水和采暖、空调等设备方面的要求，并附水源、电源的接用许可文件；

6）设计期限和项目的建设进程要求。

⑵收集必要的设计原始数据

1）气象资料：所在地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速以及冻土深度等；

2）地形、地质、水文资料：基地地形及标高，土壤种类及承载力，地下水位以及地震烈度等；

3）水电等设备管线资料：基地地下的给水、排水、电缆等管线布置，以及基地上的架空线等供电线路情况；

4）设计项目的有关定额指标：国家或省市地区有关设计项目的定额指标，例如住宅的每户面积或每人面积定额，学校教室的面积定额，以及建筑用地、用材等指标。

⑶设计前的调查研究

1）建筑物的使用要求：访问使用单位中有实践经验的人员，调查同类已建房屋的实际使用情况，对所设计房屋的使用要求，做到“胸中有数”；

2）建筑材料供应和结构施工等技术条件：了解所在地区建筑材料供应的品种、规格、价格等情况，预制混凝土制品以及门窗的种类规格，新型建筑材料的性能、价格以及采用的可能性。结合房屋使用要求和建筑空间组合的特点，了解并分析不同结构方案的选型，当地施工技术和起重、运输等设备条件；

3）基地踏勘：进行现场踏勘，了解现场的地形、地貌及基地周围原有的建筑、道路、绿化等，考虑拟建房屋的位置和总平面布局的可能性；

4）当地建筑传统经验和生活习惯：传统建筑中有许多结合当地地理、气候条件的设计布局和创作经验，可以借鉴。同时在建筑设计中，要考虑当地的生活习惯以及喜闻乐见的建筑形象。

3、设计过程：初步设计、技术设计、施工图设计三阶段。

初步设计的内容：确定组合方式，选择结构方案和建筑材料，做出概算等。

施工图设计的内容：确定全部工程尺寸和用料，各工种施工图纸，工程说明书，结构计算书和预算书。

第三节建筑设计的要求和依据

1、设计要求：满足功能要求；合理的技术措施；良好的经济效果；美观，符合总体规划要求。

2、设计依据：人体尺度及活动所需空间尺度；设备尺寸及使用所需的必要空间；气候条件如温度、湿度、日照、雨雪、风向和风速等；地形、地质条件如基地的平缓起伏、地质构成、土壤特性与承载力的大小，地下水位的高低及地下水的性质；地震设防要求；建筑模数。

第二章建筑平面设计

平面设计的任务：各部分的大小、形状；门窗的大小和位置；楼梯的宽度和位置；各部分的组合。

按房屋各部分面积的适用性质分为：使用部分和交通联系部分，前者又分为主要使用活动面积（起居室、卧室、教室、营业厅、观众厅等）和辅助使用活动面积（厨房、浴室、卫生间、储藏室等）。后者包括走廊、门厅、过厅、楼梯、坡道、电梯等面积。

第一节使用部分的平面设计

一、使用房间的分类和使用要求

分类：生活用房间、工作学习用房间、公共或动用房间。

设计要求：

二、使用房间的面积、形状和大小

1、面积

决定面积的大小要考虑的因素：家具、设备所占面积；使用活动面积；内部交通面积。

易于计算的：根据家具和设备的数量、布置方式，人体尺度和使用活动所需空间确定；

不易计算的：根据调查资料、定额指标等确定。如中小学普通教室分别为51m2和43.5m2。

2、形状和尺寸

考虑因素：室内使用活动特点；家具布置方式；采光通风要求；视听要求、结构布置、空间美感等。

中小学教室的视听要求：最远距离8.5m，最近距离2m，视角

≥300。

常用平面形状：矩形、正方形、多变形等。

三、门窗的布置

1、门

宽度：一般房间900～1000mm；卫生间650～800mm；公共建筑开成双扇，1200～1500mm；房间人数多于50时，必设两个门；会场、影院等按600mm/100人设置。

开启方式：内开、外开和双面开。

位置：交通便捷、家具布置方便

2、窗

宽度：采光要求和光照均匀。按窗地面积比确定，符合3M的倍数。

位置：照度均匀、通风流畅、立面效果。

四、辅助房间的平面设计

第二节交通联系部分的平面设计

水平交通联系：走廊、过道；

垂直交通联系：楼梯、坡道、电梯、自动梯等。

设计要求：路线简捷、通行方便；人流通畅、疏散安全；一定的采光通风。

一、过道（走廊）

宽度：住宅1100～1200mm；公共建筑≥1800mm（单侧房间时1800，两侧房间时2400mm）；兼有其他功能的适当加宽，并应符合防火要求。

长度：房间门到楼梯间或外门的最大距离。以及袋形走廊的长

度，按照防火的等级确定。

二、楼梯和坡道

楼梯宽度：住宅1100～1200mm；内部用楼梯850～900mm；公共楼梯≥1500mm；休息平台宽度≥梯段宽度。

形式：单跑、两跑、三跑、双分、双合、弧形、螺旋式等，根据建筑的使用性质选择。

数量：根据楼层使用人数的多少和防火要求确定。楼梯和远端房间的距离不超过防火要求的距离。2～3层的公共建筑面积超过200m2，或二层以上的三级防火房屋楼层使用人数超过50人时，要布置两个以上的楼梯。

楼梯要有主次之分，主要楼梯布置在主出入口处，楼梯一般放在房屋朝向较差的一面。

坡道适用于医院、幼儿园、体育馆等建筑，以方便上下通行。特点是上下省力，通行能力大。

三、门厅、过厅和出入口

门厅：交通枢纽、兼有其他功能（候诊、服务、陈列）。

对外出入口宽度：不小于通向门厅的过道、楼梯宽度的总和。公共建筑的门厅，一般按每100人0.6m计算；外门要外开或双面开启。

门厅的面积：中小学建筑0.06～0.08m2/人；影院0.13m2/人，兼具其他功能的按实际要求增加。

门厅导向性要明确。组织好交通路线，减少人流的交叉和干扰；空间组合和造型。

过厅起转折和过渡作用。

雨蓬、门廊、门斗：防风沙和寒气侵袭、防雨；是建筑的重点部位。

第三节建筑平面的组合设计

平面组合设计的任务：合理安排建筑各部分的位置，确定相互关系；组织交通联系；结构布置、施工方法、选用材料的合理性；注意美观；符合规划要求，节约用地，环境保护等。

一、建筑平面的功能分析鱼组合方式

平面的功能分析的内容如下：

1、分清主次内外关系

2、功能分区及其联系与分割

3、使用顺序于交通路线的组织

4、平面组合的方式：走廊式（办公楼）、套间式（展览馆）、大厅式（影剧院）。

二、平面组合和结构布置的关系

1、混合结构（适用于走廊式和套间式的组合）

横墙承重：横向刚度好，隔音效果好，房间大小受限。

纵墙承重：大小灵活，横向刚度差，窗洞大小受限。

混合承重：

墙体承重对建筑平面的要求：

★开间、进深基本统一，符合钢筋混凝土板的经济跨度，上下承重墙要对齐重合；

★承重墙布置均匀、闭合；

★洞口开设满足墙体受力要求；

★大房间布置在上部或单独布置。

2、框架结构

适用于房间面积大、层高大、荷载大或层数多的建筑。

对平面组合的要求：

★符合柱网尺寸的规格、模数以及梁的经济跨度；

★为提高侧向刚度，在中间或两端设置剪力墙；

★楼梯间对称、均匀布置。

3、空间结构（用于大厅式组合）

大厅跨度较小时，可采用排架结构；跨度大时，采用各种空间结构，如网架、壳体、悬索、充气结构等。

三、基地环境对平面组合的影响

1、基地大小、形状和道路走向

2、建筑物的间距和朝向

建筑物的间距取决于以下因素：

室外使用要求；日照通风卫生要求；防火安全要求；施工条件的要求；室外空间和环境绿化等要求。

3、地形条件

建筑物平行于等高线布置

建筑物垂直于等高线布置

作业一：住宅平面设计

一梯两户100m2单元式住宅，三室一厅或三室两厅。

A3图纸一张，电脑打印。线形符合制图标准，尺寸按施工图要求。

第三章建筑剖面设计

剖面设计的任务：确定房屋各部分的高度；建筑层数；空间的组合及利用。

第一节房屋各部分高度的确定

层高和净高：

一、确定高度考虑的因素：

★室内使用性质及活动特点：面积大，使用人数多，净高就要大；有视听要求的房间，高度有变化；

★采光通风要求：进深大，窗上沿的高度大，单侧采光时，大于进深的一半，双侧采光时，大于进深的1/4；窗上沿至顶棚之间要有一定的距离。窗台高度一般为900MM左右。

进深大的房间，为改善采光条件，可在屋顶设置天窗。食堂的屋顶要设置天窗排气。

★结构类型：梁板结构的尺寸、空间结构的类型。

★设备尺寸：天棚上设置的灯具、管道等设备。

★空间比例要求：合适的空间比例，视觉上感到舒适。

二、房屋各部分的高度

1、层高

住宅2700mm～3300mm；教室3300mm～3600mm；办公室3000mm～3300mm；营业厅4000mm～4800mm。

2、底层地坪的标高

高出室外地面450mm；功能复杂的公共建筑，可以考虑采用不同的标高（如旅馆大厅）。易于积水或经常用水冲洗的地方（阳台、厨房、卫生间等），地面标高低20mm～50mm。

第二节层数的确定和剖面的组合方式

一、层数的确定

考虑的因素：房屋使用要求；城市规划要求；结构类型；建筑放火要求等。

在一定的范围内，适当增加房屋层数，可降低造价。

二、建筑剖面的组合方式

1、单层

适用于覆盖面大、跨度较大的结构，如食堂、会场、车站、展览厅等。缺点为：用地不经济，道路和室外管线较多。

2、多层和高层

适用于有较多相同高度房间的组合。交通联系较紧凑。需注意上下层墙、柱承重构件的对应关系。

高层建筑占地面积小，利于绿化；需要电梯垂直交通联系，管道设备复杂，承受风力、地震力等水平荷载突出。

3、错层和跃层

第三节建筑空间的组合以及空间的利用

着重从从垂直方向考虑各种不同高度房间的空间组合、楼梯的位置以及空间的利用等问题。

一、建筑空间的组合

1、高度相同或接近的房间组合

从结构构造的经济合理和施工方便等方面考虑，在满足使用功能的前提下，调整房间之间的高差，使其高度统一。如教学楼中的普通教室、阅览室、厕所等房间可取为相同的高度；行政办公、阶

梯教室则单独设置。相互联系时，可通过踏步解决之间的高差。

2、高度相差较大房间的组合

在单层剖面中，根据房间实际使用要求的高度，设置不同高度的屋顶，如食堂的餐厅、厨房、备餐间。体育馆中的休息、办公等辅助房间，布置在大厅看台的下面。

在多层和高层建筑中，高度相差叫大的房间在垂直方向分层组合，如旅馆中的公共用房组织在一、二层，客房按标准层设置，高度较低的设备用房集中在同一层，成为设备层。少量高度叫大的房间，可设在顶层或或附设在端部。

上下层的厕所、浴室等房间应上下对齐，便于管线布置经济合理。

3、楼梯间的位置

由于采光通风要求，一般沿外墙设置；若设在中部，剖面中要解决好梯段坡度与房屋层高进深的关系，安排好楼梯下面出入或错层搭接时的平台标高；解决好采光通风问题（如天井）。公共建筑大厅中的楼梯，常采用开敞式的楼梯。

二、建筑空间的利用

1、房间内的空间利用

上部空间的利用：住宅内设置吊柜、搁板、壁龛等；图书馆中的夹层；坡屋顶的阁楼；二层以上得出挑等。

2、走廊、门厅和楼梯间的空间利用

走廊上部设置通风、照明设备或铺设管线；大厅上部设置夹层、走马廊；楼梯间的底部不作出口时，平台下的空间设储藏室或辅助房间，楼梯顶部做成储藏室，但需增设一个梯段。

第四章建筑体型立面设计

建筑物要满足使用功能的要求外，还要考虑人们对建筑物的审美要求。美观问题还在一定程度上反映社会的文化生活、精神面貌和经济基础。

体型和立面设计的做法是：以房屋内部使用空间的组合要求为依据，通过门窗的大小、位置和排列方式，墙面上构件的划分和安排，材料、颜色的选择和安排来实现。

第一节建筑体型和立面设计的要求

一、反映建筑功能要求和建筑类型的特征

不同功能要求的建筑类型，具有不同的空间组合特点：

住宅建筑：进深小，入口、窗户较小，楼梯阳台成组布局；

学校建筑：成组排列的高大的窗户，宽敞的入口；

商业建筑：大片的橱窗，明显的出入口；

二、结合材料性能、结构和施工技术特点

砖混结构：窗间墙要有一定的宽度，窗不能过大，一般通过门窗的良好比例和合理组合，以及墙面材料的质感和色彩的配置，取得朴实、稳重的造型效果。

混凝土结构和钢结构：门窗开启灵活，可以很大（带形），外露的结构构件，形成节奏明快的立面构图。

空间结构：如筒壳、悬索、网架等，空间结构形成的屋顶形状，具有明显的造型特点。

不同的施工技术方法，也对建筑体型合立面产生影响。如滑模施工和升板施工，所形成的建筑立面具有不同的特征。

三、掌握建筑标准和经济指标

不同级别的建筑物、同一城市中建筑物所在的位置不同、大型建筑和大量性建筑等，在建筑标准和材料选用、外观要求等方面要区别对待。

四、适应基地环境和建筑规划的群体布置

单体建筑的体型、立面、建筑风格要与周围建筑群体祥配合，要考虑建筑与所处的地形、道路及绿化等基地环境相适应。

五、符合建筑造型和立面构图的规律

造型和构图的规律：比例尺堵、完整均衡、变化统一、节奏韵律、对比等。

第二节建筑体型的组合

建筑体型取决于建筑内部空间的组合方式。如大厅式的组合，具有一个突出的、体量较大的外部体型。

建筑体型反映建筑物的体量的大小、组合方式和比例尺度，对方屋外形的总体效果有重要影响。体型的组合分为对称式和不对称式的组合两种。

对称式：有明确的中轴线，各部分组合体的主从关系明确，形体完整。产生端正、庄重的效果。如纪念性的建筑。

不对称式：布局灵活，可取得舒展、活泼的造型效果。用于功能复杂、不规则地形的情况。如园林建筑等。

体型组合的要求如下：

一、完整均衡、比例恰当

简单体型、复杂体型。后者的处理要注意各组成部分体量的大小、比例关系，在不对称中取得均衡。

二、主次分明、连接明确

多个形体组合时，要突出主体。一般通过调整体量的大小、高低、宽窄，形状的对比，平面位置的前后，出入口位置等手法进行。

组合体的连接方式有：直接连接、咬接和连接体（走廊）连接。连接方法根据结构、气候、地震、环境等有关因素确定。

三、体型简捷、环境协调

第三节建筑立面设计

方法：确定立面中构件、配件的比例和尺度，运用构图规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面。

步骤：建筑的大小、高低、门窗位置、构件的排列等大的尺度把握，墙面的处理、门窗的调整、出入口的安排，建筑装饰和重点、细部的处理。

一、尺度与比例

踏步的高低、栏杆和窗台的高度、拉手的位置等尺度较固定，不符合要求，不但使用不便，且视觉上也不习惯。建筑物的各部分尺度之间的比例，构件尺度的比例，要符合结构和构造的合理性，还要符合立面构图得美观要求。

二、节奏感和虚实对比

相同构件作有规律的重复和变化，视觉上产生节奏感；主要体现在门窗的排列组合、墙面构件的划分上。在满足功能、技术条件下，尽可能既统一又富有节奏变化。如教学楼窗户的成组或独立排列。

墙面构件的排列使墙面形成横向划分和垂直划分：立面横向划分，具有轻巧、亲切感；竖向划分则具有庄重、挺拔感。

虚实对比通常指形体凹凸所形成的比较强烈的明暗对比关系。如墙面实体和门窗洞口、栏板和凹廊等的对比。实大虚小使人感到厚实和封闭；虚大实小则感到轻巧和开敞。

三、材料之感和色彩配置

粗糙显得厚重，平整光滑感觉轻巧；浅色明快、清新，深色端庄、稳重。

四、重点和细部处理

重点：主要出入口、楼梯间等。宽敞的门廊、通透的花格是经常使用的手法。

细部：勒脚、窗台、遮阳、雨篷、檐口、大门、台阶等是需要认真设计的，可以起到画龙点睛的作用。

作业2：建筑方案设计

为方便居民生活，拟在以下几地上建一小饮食店，总建筑面积100m2，内部房间组成如下：

餐厅60m2；厨房25m2；储藏室6m2；办公、休息室6m2；卫生间3m2。

第五章民用建筑构造概论

第一节概述

一、研究对象和任务

建筑构造是一门研究建筑物的构造形式、构造组成、材料选择、尺寸大小、构造做法和节点连接的综合性建筑技术学科（各组成部分的构造原理和构造方法）。

任务是根据建筑物的使用要求、材料供应和施工技术条件，选择和提供适用、坚固、经济而又美观的构造方案，绘制构造设计图。

二、建筑物的组成及其作用

基础：承重构件。它承受建筑物全部荷裁，并将这些荷载传给地基。要求坚固、稳定、耐久。

墙和柱：承重和围护构件。承受建筑物屋顶及各楼层传来的荷载，并传给基础。从围护方面看，外墙起着抵抗风、雨、雪及太阳辐射热的作用；内墙起分隔房间的作用。对墙的要求是坚固稳定、耐久，且保温、隔热、隔声性能良好。

楼板层：水平方向的承重构件，同时对墙身又起着水平支撑作用。楼板层应具有足够的强度、刚度和良好的隔声、防水性能。

地面：一般指底层的地坪，它承受底层房间的荷裁。要求坚固耐磨、防潮等。

楼梯：垂直交通工具，供人们上下楼层和紧急疏散用。要求足够的通行宽度和硫散能力，并坚固、安全。

屋顶：围护和承重构件。屋顶应坚固、耐久、不渗漏，保温热性能良好。

门窗：门起交通和分隔房间的作用，窗采光和通风，同时又有

分隔和围护作用。要求使用方便，构造合理，考虑保温、隔热、隔声等要求。

不同功能的建筑，另外还有不同的构件和配件。

第二节建筑物的结构体系

结构指建筑物的承重骨架。

墙承重：用于单层和多层的建筑；

框架承重：用于多、高层的建筑；

按结构的材料分：木结构、混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构等种类。

第三节影响建筑构造的因素

一、外力的影响

静载、活载，水平荷载，地震荷载等。荷载式结构设计的主要依据，决定着构件的尺度和用料；

二、自然气候影响

温度的变化、风、霜、雨、雪的影响等。

三、人为因素的影响

机械振动、化学腐蚀、火灾、噪声等。

第四节建筑构造设计原则

1、满足使用功能要求

2、结构安全

选择合理的确定构造方案。在具体构造上要保证房屋整体刚度和构件之间的连接，做到结构安全而又稳定。

3、技术先进：在构造设计时，要结合当时当地条件积极推广先进技术，选择各种高效能材料，应有利于建筑工业化。

4、经济合理：要结合我国国情和当地情况，做到因地制宜，就地取材，采用地方材料，降低造价（长远利益）的目的。

5、美观大方：构造设计既要创造坚固实用的室内外空间环境，又要考虑人们对建筑美观的要求。

第六章墙和基础构造

第一节墙体类型及设计要求

一、墙的分类

按墙在平面中所处的位置分为内墙和外墙。另有山墙、横墙、纵墙。

按墙体受力情况为承重墙和非承重墙。

按墙体所用材料分为砖墙、石墙、土墙和混凝土墙等。

按施工方法分为叠砌式墙、版筑墙和装配墙。

二、墙体的设计要求

1、足够的强度和稳定性

2、必要的保温、隔热性能

3、满足防水要求

4、满足隔声要求

第二节砖墙

一、砖墙材料

砖墙材料包括砖和砂浆两部分。

1、砖

砖的种类：普通粘土砖。粘土空心砖、炉渣砖、灰砂砖、粉煤灰砖、煤矸石砖等。

砖的尺寸：240×115×53mm

砖的强度：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5

2、砂浆