1、1 建筑工程概述建筑工程概述本章包括建筑及建筑工程的概念、建筑构本章包括建筑及建筑工程的概念、建筑构成要素、建筑基本属性、建筑工程基本属性、成要素、建筑基本属性、建筑工程基本属性、建筑的分类和著名建筑物、构筑物介绍等。其建筑的分类和著名建筑物、构筑物介绍等。其中，重点是建筑及建筑工程的内涵及其基本属中，重点是建筑及建筑工程的内涵及其基本属性，其他内容作一般了解。性，其他内容作一般了解。本章提要本章提要本本 章章 内内 容容1.1 建筑和建筑工程的概念建筑和建筑工程的概念1.2 建筑工程的类别及建筑结构体系建筑工程的类别及建筑结构体系1.3 建筑物的等级建筑物的等级1.4 建筑模数协调统一标准建
2、筑模数协调统一标准1.5 工程建设程序工程建设程序1.1 建筑和建筑工程的概念建筑和建筑工程的概念建筑一词英文为architecture，来自拉丁语architectura，可理解为关于建筑物的技术和艺术的系统知识，称为建筑学。汉语“建筑”是一个多义词，既可以表示建筑工程或土木工程的营造活动，又可表示这种活动的成果目前，有关建筑的含义学术界有很多解释，本节按照最通俗的理解去说明，也就是把建筑作为工程实体来对待。1.1.1 建筑的概念及其基本属性建筑的概念及其基本属性 建筑通常认为是艺术与工程技术相结合，营造出供人们进行生产、生活或者其他活动的环境、空间、房屋或者场所。一般情况下是指建筑物和构筑
3、物。建筑物是指供人们生活居住、工作学习、娱乐和从事生产的建筑。而人们不在其中生产、生活的建筑则称为构筑物。建筑的形成主要涉及建筑学、结构学、给排水、供暖通风、空调技术、电气、消防、自动控制、建筑声学、建筑光学、建筑热工学、建筑材料、建筑施工技术等方面的知识和技术。同时，建筑也受到政治制度、自然条件、经济基础、社会需要以及人工技巧等因素影响。建筑在一定程度上反映了某个地区某个时期的建筑风格与艺术，也反映了当时的社会活动和工程技术水平。因此，建筑是一门融社会、工程技术和文化艺术于一体的综合性学科，是一个时代物质文明、精神文明和政治文明的产物。建筑的基本属性包括以下几个方面：（1）建筑的时空性 （2
4、）建筑的工程技术性 （3）建筑的艺术性（4）建筑的民族性和地方性 构成建筑的基本要素是指不同历史条件下的建筑功能、建筑的物质技术条件和建筑形象。1.1.2 建筑的基本构成要素建筑的基本构成要素 1.1.2.1 建筑功能建筑功能建筑功能一是满足人体活动所需的空间尺度，即人是建筑空间活动的主体。二是满足人的生理要求，即要求建筑应具有良好的朝向、保温、防潮、隔声、防水、采光和通风的性能。三是满足不同建筑使用特点的要求，即不同性质的建筑物在使用上又有不同的特点。建筑的物质技术条件是建造建筑物的手段，一般包括建筑材料、土地、制品、构配件技术、结构技术、施工技术和设备技术等。建筑的物质技术条件是建筑发展的
5、重要因素。建筑技术和建筑设备对建筑的发展同样起到重要作用。1.1.2.2 建筑的物质技术条件建筑的物质技术条件建筑除满足人们的使用要求外，又以它不同的空间组合、建筑造型、立面形式、细部与重点处理、材料的色彩和质感、光影和装饰处理等，构成一定的建筑形象。建筑的形象是建筑的功能和技术的综合反映。1.1.2.3 建筑形象建筑形象建筑构成的三要素是相互联系、相互约束，而又不可分割的辩证统一关系。建筑功能是建筑的目的，是主导因素；物质技术条件是达到建筑目的的手段；而功能不同的各类建筑可以选择不同的结构形式和使用不同的建筑材料，形成不同的建筑形象。所以，在一定功能和技术条件下，应充分发挥设计者的主观作用，
6、使建筑形象更加美观。工程是运用科学原理、技术手段、实践经验，利用和改造自然，生产开发对社会有用的产品和实践活动的总称。而建筑工程是运用数学、物理、化学等基础知识和力学、材料等技术知识，以及专业知识研究各种建筑物设计、修建的一门学科。由于建筑工程主要涉及房屋等建筑物，所以建筑工程又指房屋建筑工程，即兴建房屋的规划、勘察、设计（建筑、结构和设备）、施工的总称。1.1.3 建筑工程的概念及其基本属性建筑工程的概念及其基本属性 1.1.3.1 建筑工程的概念建筑工程的概念土木工程是一门古老、传统、综合的学科，是人类赖以生存与发展的基础。而作为土木工程学科中最有代表性的分支建筑工程，主要解决社会和科技发
7、展所需的“衣、食、住、行”中“住”的问题。表现为形成人类活动所需要的、功能良好和舒适美观的空间。它满足人类物质方面的需要以及精神方面的需要。建筑工程的基本属性与土木工程的基本属性大体一致。即：（1）综合性 一项建筑工程项目的建设一般都要经过勘察、设计和施工等阶段。每一个阶段的实施过程都需要运用工程地质勘探、工程测量、土力学、建筑力学、建筑结构、工程设计、建筑材料、建筑设备、建筑经济等学科，以及施工技术、施工组织等不同领域的知识。1.1.3.2 建筑工程的基本属性建筑工程的基本属性（2）社会性 建筑工程是伴随人类社会的进步而发展起来的，所建造的建筑物和构筑物反映出不同历史时期社会、经济、文化、科
8、学、技术和艺术发展的全貌。建筑工程在相当大的程度上成为社会政治和历史发展的外在特征和标志。（3）实践性 建筑工程涉及的领域非常广泛，因此，影响建筑工程的因素必然众多且复杂，使得建筑工程对实践的依赖性很强。（4）技术、经济和艺术的统一性 建筑工程是为人类需要服务的，所以它必然是集一定历史时期社会经济、技术和文化艺术的产物，是技术、经济和艺术统一的结果。1.2 建筑工程的类别及建筑结构体系建筑工程的类别及建筑结构体系例如，别墅、宿舍、公寓等。其特点是它的内部房间的尺度虽小但使用布局却十分重要，对朝向、采光、隔热和隔音等建筑技术问题有较高要求。它的主要结构构件为楼板和墙体，层数12层至1020层不等
9、。1.2.1 按按建筑物的使用性质分建筑物的使用性质分 1.2.1.1 住宅建筑住宅建筑例如，展览馆、影剧院、体育馆、候机大厅等。它是大量人群聚集的场所，室内空间和尺度都很大，人流走向问题突出，对使用功能及其设施的要求很高。经常采用将梁柱连接在一起的大跨度框架结构以及网架、拱、壳结构等为主体结构，层数以单层或低层为主。1.2.1.2 公共建筑公共建筑例如，商店、银行、商业写字楼等。由于它也是人群聚集的场所，因此有着与公共建筑类似的要求。但它往往可以做成高层建筑，对结构体系和结构形式有较高的要求。1.2.1.3 商业建筑商业建筑例如，图书馆、实验楼、医院等。这类建筑有较强的针对性，如图书馆有书库
10、、实验楼要安置特殊实验设备、医院有手术室和各种医疗设施。这种建筑物经常采用框架结构为主体结构，层数以410层的多层为主。1.2.1.4 文教卫生建筑文教卫生建筑例如，重型机械厂房、纺织厂房（单层轻工业）、制药厂房、食品厂房（多层轻工业）等。它们往往有很大的荷载，沉重的撞击和振动，需要巨大的空间，而且经常有湿度、温度、防爆、防尘、防菌、洁净等特殊要求，以及要考虑生产产品的起吊运输设备和生产路线等。单层工业建筑经常采用的是铰接排架结构，多层工业建筑往往采用刚接框架结构。1.2.1.5 工业建筑工业建筑例如，暖棚、畜牧场、大型养鸡场等。通常采用的是轻型钢结构。1.2.1.6 农业建筑农业建筑采用砖、
11、石、混凝土砌块等砌体形成。主要用于建筑物的墙体结构。1.2.2 按建筑物结构采用的材料分按建筑物结构采用的材料分 1.2.2.1 砌体结构砌体结构采用钢筋混凝土或者预应力混凝土做成。主要用于框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构、空间薄壳和空间折板结构等。1.2.2.2 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构采用各种热轧型钢、冷弯薄壁型钢或钢管通过焊接、螺栓或铆钉等连接方法连接而成。主要用于框架结构、剪力墙结构、筒体结构、拱结构等。1.2.2.3 钢结构钢结构采用方木、圆木、条木连接而成。但木材主要用于制作建筑物结构所用的木梁、木柱、木屋架、木屋面板等。1.2.2.4 木结构木结构主要用于屋盖结构。1.
12、2.2.5 薄壳充气结构薄壳充气结构利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗水平荷载（如风荷载或水平地震荷载）的结构。墙体同时也可作为围护及房间分隔构件用。另外，在高层建筑中墙体结构也称为剪力墙结构。如图1.1（a）。1.2.3 按建筑物的结构体系分按建筑物的结构体系分 1.2.3.1 墙体结构墙体结构采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向承重结构，同时承受水平荷载。其中，梁和柱整体连接，相互之间不能自由转动但可以承受弯矩时，称为刚接框架结构；如梁和柱非整体连接，其间可以自由转动但不能承受弯矩时，称为铰接框架结构。如图1.1（b）。1.2.3.2 框架结构框架结构利用房间四周墙体形成的封闭筒体（也可利用
13、房屋外围由间距很密的柱与截面很高的梁，组成一个形式上像框架，实质上是一个有许多窗洞的筒体）作为主要抵抗水平荷载的结构。也可以利用框架和筒体组合成框架筒体结构。如图1.1（d）。1.2.3.3 筒体结构筒体结构利用整层高的桁架横向跨越房屋两外柱之间的空间，并利用桁架交替在各楼层平面上错列的方法增加整个房屋的刚度，也使居住单元的布置更加灵活，这种结构体系称为错列桁架结构，如图1.1（c）。1.2.3.4 错列桁架结构错列桁架结构以在一个平面内受力的由曲线（或折线）形构件组成的拱所形成的结构，来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载的结构，如图1.1（e）。1.2.3.5 拱结构拱结构由曲面形板与边缘构件
14、（梁、拱或桁架）组成的空间结构。它能以较薄的板面形成承载能力高、刚度大的承重结构，并能覆盖大跨度的空间而无需中间设柱，如图1.1（g）。1.2.3.6 空间薄壳结构空间薄壳结构由多块平板组合而成的空间结构，是一种既能承重又可围护，用料较省、刚度较大的薄壁结构，如图1.1（i）。1.2.3.7 空间折板结构空间折板结构由多根杆件按照一定的网格形式，通过节点连接而成的空间结构，具有空间受力、重量轻、刚度大、可跨越较大跨度、抗震性能好等优点，如图1.1（f）。1.2.3.8 网架结构网架结构楼面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去，再由柱传递到基础的结构，如图1.1（h）。这种结构形式类似悬索结构的桥
15、梁。1.2.3.9 钢索结构钢索结构图1.1 房屋主体结构的各种形式示意(a)墙体结构；(b)框架结构；(c)错列桁架结构；(d)筒体结构；(e)拱结构；(f)网架结构；(g)空间薄壳结构；(h)钢索结构；(i)空间折板结构 1.3 建筑物的等级建筑物的等级例如，民用建筑设计等级一般分为特级、一级、二级和三级，如表1.1所示（详见P6）。1.3.1 建筑物的设计等级建筑物的设计等级 建筑物耐久等级是指建筑物的使用年限。使用年限的长短由建筑物的性质决定。影响建筑物使用寿命的主要因素是结构构件的材料和结构体系。例如，我国现行标准建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）对结构设计的使用年
16、限作了如下规定：1类：设计使用年限5年，适用于临时性的结构；2类：设计使用年限25年，适用于易于替换的结构构件；1.3.2 建筑物的耐久等级建筑物的耐久等级 3类：设计使用年限50年，适用于普通房屋和构筑物；4类：设计使用年限100年，适用于纪念性建筑和特别重要的建筑结构。危险的建筑物（危房）实际是指结构已经严重损坏，或者承重构件已属危险构件，随时可能丧失稳定性和承载力，不能保证居住和使用安全的房屋。建筑物的危险性一般分为以下四个等级：A级:结构承载力能满足正常使用要求，未发生危险点，房屋结构安全；1.3.3 建筑物的危险等级建筑物的危险等级 B级:结构承载力基本满足正常使用要求，个别结构构件
17、处于危险状态，但不影响主体结构；C级:部分承重结构承载力不能满足正常使用要求，局部出现险情，构成局部危房；D级:承重结构承载力已不能满足正常使用要求，房屋整体出现险情，构成整幢危房。我国现行标准建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）规定，建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果的严重性，采用不同的安全等级。建筑结构安全等级划分为以下三个等级：一级:破坏后果很严重，适用于重要的房屋；二级:破坏后果严重，适用于一般的房屋；三级:破坏后果不严重，适用于次要房屋。1.3.4 建筑结构的安全等级建筑结构的安全等级 1.4 建筑模数协调统一标准建筑模数协调统一标准基本模数是建筑模数协调统
18、一标准中的基本数值，用M表示，且1M=100mm。1.4.1 基本模数基本模数 扩大模数是导出模数的一种。其数值为基本模数的倍数。为减少构配件类型、统一规格，扩大模数分别按3M(300mm)、6M(600mm)、12M(1200mm)、15M(1500mm)、30M(3000mm)、60M(6000mm)选用。其中，用于竖向尺寸的扩大模数仅有3M、6M两个。1.4.2 扩大模数扩大模数 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，分模数分别按1/2M(50mm)、1/5M(20mm)、1/10M(10mm)选用。1.4.3 分模数分模数 模数数列是由基本模数、扩
19、大模数和分模数为基础扩展成的一系列尺寸。水平基本模数的数列幅度为1M到20M，它主要应用于门窗洞口和构配件断面尺寸。竖向基本模数的数列幅度为1M到36M，它主要用于建筑物的层高、门窗洞口和构配件断面尺寸。1.4.4 模数数列模数数列(1)3M时为3M到75M。(2)6M时为6M到96M。(3)12M时为12M到120M。(4)15M时为15M到120M。(5)30M时为30M到360M。(6)60M时为60M到360M。1.4.4.1 水平扩大模数的数列幅度水平扩大模数的数列幅度(1)1/10M时为1/10M到2M。(2)1/5M时为1/5M到4M。(3)1/2M时为1/2M到10M。分模数主
20、要应用于缝隙、构造节点和构配件的断面尺寸。1.4.4.2 分模数的数列幅度分模数的数列幅度1.5 工程建设程序工程建设程序工程建设程序是在认识工程建设客观规律的基础上总结出来的，是工程建设全过程中各项工作都必须遵循的先后顺序，也是工程建设各个环节相互衔接的顺序。建筑工程的建设程序一般包括立项报建、可行性研究、选择建设地点、编制设计任务书、编制勘察设计文件、建设施工（含设备安装等）、竣工验收以及交付使用等内容。1.5.1 工程建设程序概述工程建设程序概述 立项和报建是一项建筑工程项目建设程序的第一步。其主要内容是建设单位（或业主）对拟建项目的目的、必要性、依据、建设设想、建设条件以及可能性进行初
21、步分析，对投资估算和资金筹措、项目的进度安排、经济效益和社会效益进行估价等，并将上述内容以书面的形式（项目建议书）报请上级主管部门批准后兴建。1.5.1.1 立项和报建立项和报建可行性研究是上级主管部门对拟建工程项目批准立项后，建设单位（或业主）组织有关人员或委托有关咨询机构对建设项目的技术和经济的可行性进行分析论证，为项目投资决策提供依据。通过对项目进行技术和经济论证及多方案比较，提出科学、客观的评价意见，确认可行后，编写可行性研究报告。另外，可行性研究报告是确定建设项目、编制设计文件的基本依据。因此，可行性研究是一项重要的决策准备工作。1.5.1.2 可行性研究可行性研究按照建设布局需要和
22、经济合理、节约用地的原则，考虑环境保护等方面的要求，调查原材料、能源、交通、地质水文等建设条件，在综合研究和进行多方案比较的基础上，提出选址报告。并征得城市规划部门和上级主管部门同意批准后，才能最后确定建设地点。1.5.1.3 选择建设地点（选址）选择建设地点（选址）在建设项目和可行性报告获得批准后，由建设单位（或业主）组织编写工程地质勘察任务书。1.5.1.4 编制勘察设计任务书编制勘察设计任务书在建设项目和可行性报告获得批准后，由建设单位（或业主）组织编写设计任务书。并以此设计任务书通过招标的方式择优选择设计单位。中标的设计单位按照设计任务书的要求编制设计文件。设计单位交付建设单位（或业主
23、）的设计文件一般有：全套的建筑、结构、给排水、供热制冷通风、电气等施工图纸以及必要的设计说明和计算书；工程概预算；协助建设单位编制的施工招标标底；主要结构、材料、半成品、建筑构配件品种和数量以及需用的设备等。1.5.1.5 编制设计文件编制设计文件在施工图阶段设计的施工图纸必须经过施工，才能使蓝图变成实际的建筑物或房屋。因此，建筑施工是建筑结构施工、建筑装饰施工和建筑设备安装的总称。一般由施工准备、各工种施工实施和竣工验收三部分组成。1.5.1.6 建筑施工建筑施工竣工验收是工程项目建设程序中最后的环节，是全面考核工程项目建设成果，检验设计和施工质量，实施建设过程事后控制的重要步骤。同时，也是
24、确认建设项目能否动用的关键步骤。所有建设项目在按照批准的设计文件所规定的内容建成之后，都必须组织竣工验收。竣工验收时，施工企业应向建设单位提交竣工图、隐蔽工程记录、竣工决算以及其他有关技术文件。另外，施工企业还要提出竣工后在一定时间内保修的保证。1.5.1.7 竣工验收竣工验收竣工验收一般以建设单位为主，组织使用单位、施工企业、设计单位、勘察单位、监理企业和质量监督机构共同进行。竣工验收后都要评定工程质量的等级。验收合格后办理移交手续。交付使用是工程项目实现建设目的的过程。在使用过程的法定保修期限内，一旦出现质量问题，应通知施工单位或安装单位进行维修，因质量问题造成的损失由工程承包单位负责。目前我国建筑工程建设程序与计划经济体制下的建设程序相比发生了较大的变化。一是在工程项目决策阶段实施了项目咨询评估机制。二是实行了建设监理制。三是实行工程招投标制。1.5.1.8 交付使用交付使用
