建筑设计基础知识的介绍
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建筑设计基础知识
设计任务书
设计任务书是业主对工程项目设计提出的要求，是工程设计的主要依据。进行可行性研究的工程项目，可以用批准的可行性研究报告代替设计任务书。设计任务书一般应包括以下几方面内容：1．设计项目名称、建设地点。2．批准设计项目的文号、协议书文号及其有关内容。3．设计项目的用地情况，包括建设用地范围地形、场地内原有建筑物、构筑物、要求保留的树木及文物古迹的拆除和保留情况等。还应说明场地周围道路及建筑等环境情况。4．工程所在地区的气象、地理条件、建设场地的工程地质条件。5．水、电、气、燃料等能源供应情况，公共设施和交通运输条件。6．用地、环保、卫生、消防、人防、抗震等要求和依据资料。7．材料供应及施工条件情况。8．工程设计的规模和项目组成。9．项目的使用要求或生产工艺要求。10．项目的设计标准及总投资。11．建筑造型及建筑室内外装修方面要求。
建筑方案设计
建筑方案设计是依据设计任务书而编制的文件。它由设计说明书、设计图纸、投资估算、透视图等四部分组成，一些大型或重要的建筑，根据工程的需要可加做建筑模型。建筑方案设计必须贯彻国家及地方有关工程建设的政策和法令，应符合国家现行的建筑工程建设标准、设计规范和制图标准以及确定投资的有关指标、定额和费用标准规定。建筑方案设计的内容和深度应符合有关规定的要求。建筑方案设计一般应包括总平面、建筑、结构、给水排水、电气、采暖通风及空调、动力和投资估算等专业，除总平面和建筑专业应绘制图纸外，其它专业以设计说明简述设计内容，但当仅以设计说明还难以表达设计意图时，可以用设计简图进行表示。建筑方案设计可以由业主直接委托有资格的设计单位进行设计，也可以采取竞选的方式进行设计。方案设计竞选可以采用公开竞选和邀请竞选两种方式。建筑方案设计竞选应按有关管理办法执行。
初步设计
初步设计是根据批准的可行性研究报告或设计任务书而编制的初步设计文件。初步设计
文件由设计说明书（包括设计总说明和各专业的设计说明书）、设计图纸、主要设备及材料表和工程概算书等四部分内容组成。初步设计文件的编排顺序为：1．封面；2．扉页；3．初步设计文件目录；4．设计说明书；5．图纸；6．主要设备及材料表；7．工程概算书。在初步设计阶段，各专业应对本专业内容的设计方案或重大技术问题的解决方案进行综合技术经济分析，论证技术上的适用性、可靠性和经济上的合理性，并将其主要内容写进本专业初步设计说明书中。设计总负责人对工程项目的总体设计在设计总说明中予以论述。为编制初步设计文件，应进行必要的内部作业，有关的计算书、计算机辅助设计的计算资料、方案比较资料、内部作业草图、编制概算所依据的补充资料等，均须妥善保存。初步设计文件深度应满足审批要求：1．应符合已审定的设计方案；2．能据以确定土地征用范围；3．能据以准备主要设备及材料；4．应提供工程设计概算，作为审批确定项目投资的依据；5，能据以进行施工图设计；6．能据以进行施工准备。初步设计文件编制深度可执行中华人民共和国建设部1992年3月2日（建设〔1992〕102号）《建筑工程设计文件编制深度的规定》。
施工图设计
施工图设计是根据已批准的初步设计或设计方案而编制的可供进行施工和安装的设计文件。施工图设计内容以图纸为主，应包括封面、图纸目录、设计说明（或首页）、图纸、工程预算等。施工图设计文件编制深度应按中华人民共和国建设部1992年3月2日（建设〔1992〕102号）文批准的《建筑工程设计文件编制深度的规定》有关部分执行。设计文件要求齐全、完整，内容、深度应符合规定，文字说明、图纸要准确清晰，整个设计文件应经过严格的校审，经各级设计人员签字后，方能提出。施工图设计文件的深度应满足以下要求：1．能据以编制施工图预算。2．能据以安排材料、设备订货和非标准设备的制作；3．能据以进行施工和安装；4．能据以进行工程验收。
设计周期
根据有关设计深度和设计质量标准所规定的各项基本要求完成设计文件所需要的时间称
为设计周期。设计周期是工程项目建设总周期的一部分。根据有关建筑工程设计法规、基本建设程序及有关规定和建筑工程设计文件深度的规定制定设计周期定额。设计周期定额考虑了各项设计任务一般需要投入的力量。对于技术上复杂而又缺乏设计经验的重要工程，经主管部门批准，在初步设计审批后可以增加技术设计阶段。技术设计阶段的设计周期根据工程特点具体议定。设计周期定额一般划分方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段，每个阶段的周期可在总设计周期的控制范围内进行调整。
城市设计
20世纪40年代中期，沙里宁明确地提出城市设计的概念，这个概念在60年代开始广泛地被接受。例如纽约在1964年大力推行城市设计，作为一项新的政策以改进城市环境。近10年来，各国都在强调城市设计问题以提高城市的特色形象，改善城市环境，促进人与城市与环境的协调发展。对城市设计的定义有两种提法：一种认为城市设计是一种环境设计。另一种认为城市设计是一种空间布局、空间设计或各物质要素的空间关系设计。此外，对城市设计的理解还有如下的表述方式：城市设计也是一种社会干预和行政管理手段。城市设计是造型设计，但不是个体建筑造型，而是把城市的多种要素排列得有秩序，所谓城市设计也就是建立秩序，使之符合现代社会人们的生活。城市设计的目标是为人们创造舒适、方便、卫生、优美的物质空间环境，也就是通过对一定地域空间内各种物质要素的综合设计，使城市达到各种设施功能相互配合和协调，以及空间形式的统一、完美，综合效益的最优化。城市设计的基本原则：1．遵循总体规划所制订的指导精神。城市设计是城市规划的组成部分，应在总体规划指导精神下进行工作，这里包括城市性质的制约、城市规模的制约、城市发展方向的制约、城市经济能力的制约。2．满足人的生产、生活各项活动要求。人的需求有生理需求、安全需求、社会需求、心理需求、自我完善的需求。城市设计应充分考虑人的活动的多样性和复杂性，并把满足这些活动的要求作为出发点和最终检验标准。3．保持环境特征。每一地区在自然环境方面，历史传统方面，地域气候方面都有自己的特色，城市设计应突出特色，以加强识别性，令人兴奋，用特色促进地区发展。它包括：（1）自然环境如地理位置、地形地貌、气候……（2）人工环境如建筑形式、建筑色彩、建筑风格等。（3）人文环境如历史传统、民俗民习、社会风尚。4．提供多样性服务的可能。5按功能要求和美学原则组织各项物质要素。城市设计
是各种物质要素的综合设计。重点应考虑平面布局的清晰，空间展开的序列，以及形体、色彩、质感的处理。综上五个方面，城市设计的根本原则可归纳为“协调”、“多样”和“特色”。城市的形象问题与空间布局问题是近代城市发展的重要内容，也是近代城市设计的重要研究内容。各国都在逐步完善它的设计理论和设计实践。从总的发展看有如下四个方面的趋向。1．从着眼于视觉艺术环境扩展到整个社会环境的研究。2．从热衷于大规模大尺度的规划到从事“小而活”的规划，更面向人们生活。3．从热衷于“自觉”设计到重视“不自觉”设计的研究和在实践中加强引导。“自觉”设计是设计师刻求而成。而“不自觉”设计是从人们的需要出发逐渐发展而加以认定，相对完善，并随时间的推移，长久积淀而成，如徽州民居的形成。4．从园林绿化、美化环境到对城市生态环境的重视和保护。城市设计最根本的问题就是人与建筑与环境之间的关系研究，这其中人是核心，建筑师和规划师都应关注这一问题。我们应重新认识建筑物之间，建筑与城市之间，城市与大自然之间，历史与现实之间的相互关系，应针对具体地域明确城市设计的具体目标和具体内容。我们应看到目前城市规划和建筑设计之间缺少中间环节，城市设计作为一项中间环节如何开展，如何与规划设计，与建筑设计接轨，如何评估，成果如何表达都在积极的研究和实践中。城市设计的发展促进建筑师必须涉及城市规划和城市设计的领域，也促进规划师作城市规划必须有着眼于整体设计的建筑师参加。城市设计涉及多学科领域，应努力运用各学科的科研成果，运用多种工具和多种手段，深化城市设计。城市设计的工作对象是城市构成的所有物质要素，包括建筑物、道路、广场、绿化、建筑小品、人工环境、自然环境等。城市设计的服务对象是人的物质要求和精神需求。
居住区设计原则
居住区的规划布局，应综合考虑路网结构、公建与住宅布局、群体组合、绿地系统及空间环境等的内在联系，构成一个完善的、相对独立的有机整体，并应遵循下列原则：1．方便居民生活，有利组织管理；2．组织与居住人口规模相对应的公共活动中心，方便经营、使用和社会化服务；3．合理组织人流、车流，有利安全防卫；4．布置合理，空间丰富，环境美，体现地方特色。居住区的空间与环境设计应遵守下列原则：1．合理布置
公共服务设施，避免烟、气、味、尘及噪声对居民的污染和干扰；2．建筑应体现地方风格、突出个性，群体建筑与空间层次应在协调中求变化；3．精心设置建筑小品，丰富与美化环境；4．注重景观与空间的完整性，市政公用站点、停车库等小建筑宜与住宅或公建结合安排；供电、电讯、路灯等管线宜地下埋设；5．公共活动空间的环境设计，应处理好建筑、道路、广场、院落、绿地和建筑小品之间及其与人活动之间的相互关系。居住区住宅建筑和规划设计，应综合考虑用地条件、选型、朝向、间距、绿地、层数与密度、布置方式、群体组合和空间环境等因素确定。居住区公共服务设施包括教育、医疗卫生、文化体育、商业服务、金融邮电、市政公用、行政管理等设施。公共服务设施项目指标应按有关规范规定确定。居住区内绿地应包括公共绿地、宅旁绿地、配套公建所属绿地和道路绿地等。绿地率新区建设不应低于30％；旧区改造不宜低于25％。居住区道路可分为居住区道路、小区路、组团路和宅间小路四级，其道路规划设计应符合有关规范规定。
建筑基地
也可以称为建筑用地。它是有关土地管理部门批准划定为建筑使用的土地。建筑基地应给定四周范围尺寸或坐标。基地应与道路红线相连接，否则应设通路与道路红线相连接。基地与道路红线相连接时，一般以道路红线为建筑控制线。如城市规划需要，主管部门可在道路红线以外另订建筑控制线。建筑基地地面宜高出城市道路的路面，否则应有排除地面水的措施。基地如果有滑坡、洪水淹没或海潮侵袭可能时，应有安全防护措施。车流量较多的基地（包括出租汽车站、车场等），其通路连接城市道路的位置应符合有关规定。人员密集建筑的基地（电影院、剧场、会堂、博览建筑、商业中心等），应考虑人员疏散的安全和不影响城市正常交通，符合当地规划部门的规定和有关专项建筑设计规范。
住宅容积率
是每公顷住宅用地上拥有的住宅建筑面积或以住宅建筑总面积与住宅用地的比值表示。建筑容积率是建筑规划设计中一项重要指标。它可以控制建筑基地内建筑的规模和高度，以便留出一定的空地作为绿化交通广场用地，也可以控制建筑物的层数以符合城市规划的要求。当地城市规划主管部门对需要建设的基地应提出建筑容积率指标。
建筑红线
建筑红线由道路红线和建筑控制线组成。道路红线是城市道路（含居住区级道路）用地的规划控制线；建筑控制线是建筑物基底位置的控制线。基地与道路邻近一侧，一般以道路红线为建筑控制线，如果因城市规划需要，主管部门可在道路线以外另订建筑控制线，一般称后退道路红线建造。任何建筑都不得超越给定的建筑红线。《民用建筑设计通则》（JGJ37—87）规定建筑物的台阶、平台、窗井、地下建筑及建筑基础，除基地内连通城市管线以外的其它地下管线不允许突出道路红线。允许突出道路红线的建筑突出物：1．在人行道地面上空：（1）2米以上允许突出窗扇、窗罩，突出宽度不大于0．4米；（2）2．50米以上允许突出活动遮阳，突出宽度不应大于人行道宽度减1米，并不应大于3米；（3）3．50米以上允许突出阳台，凸形封窗、雨棚、挑檐，突出宽度不应大于1米；（4）5米以上允许突出雨棚、挑檐，突出宽度不应大于人行道宽减1米，并不大于3米。2．在无人行道的道路上空：（1）2．50米以上允许突出窗扇、窗罩，突出宽度不应大于0．4米；（2）5米以上允许突出雨棚、挑檐，突出宽度不应大于1米。
地形图
按着一定的投影方法、比例和专用符号把地面上的地形和地物通过测量绘制而成的图形，是规划和总平面设计的一项重要资料依据。地形图上的比例尺是地面上一段长度与图上相应一段长度之比。例如地形图比例尺是1：1000，就是地面上1000米的长度反映在图上的长度是1米。根据不同用途的需要，地形图的比例可以不同。地理位置地形图比例尺为1：25000或1：50000；区域位置地形图比例尺为1：5000或1：10000，等高线间距为1～5米；厂址地形团比例尺为1：500，1：1000或1：2000，等高线间距为0．25～1米，厂外工程地形图，厂外铁路、道路、供水排水管线、热力管线，输电线路，原料成品输送廊道等带状地形图比例尺为1：500～1：2000。地形图上的方向用指北针表示，在指北针箭头处注上“北”或“N”字。一般情况下地形图的上部为北向，下部为南向，即称上北下南。
风玫瑰图
根据某一地区气象台观测的风气象资料，绘制出的图形称风玫瑰图。分为风向玫瑰图和风速玫瑰图两种，一般多用风向玫瑰图。风向玫瑰图表示风向和风向的频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比。根据各方向风的出现频率，以相应的比例长度，按风向中心吹，描在用8个或16个方位所表示的图上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个形式宛如玫瑰的闭合折线，就是风玫瑰图。图中线段最长者即为当地主导风向。建筑物的位置朝向和当地主导风向有密切关系。如把清洁的建筑物布置在主导风向的上风向；把污染建筑布置在主导风向的下风向，以免受污染建筑散发的有害物的影响。风玫瑰图是一个地区，特别是平原地区风的一般情况但由于地形、地物的不同，它对风气候起到直接的影响。由于地形、地面情况往往会引起局部气流的变化，使风向、风速改变，因此在进行建筑总平面设计时，要充分注意到地方小气候的变化，在设计中善于利用地形、地势，综合考虑对建筑的布置。
建筑总平面布置
根据建设项目的性质、规模、组成内容和使用要求，因地制宜地结合当地的自然条件、环境关系，按国家有关方针政策、有关规范和规定合理布置建筑，组织交通线路，布置绿化，使其满足使用功能或生产工艺要求，做到技术经济合理、有利生产发展、方便职工生活，称为建筑总平面布置。总平面布置应有必要的说明和设计图纸。说明的内容主要应阐述总平面布置的依据、原则、功能分区、交通组织、街景空间组织、环境美化设计、建筑小品和绿化布置等。总平面设计图应包括以下几方面内容：1．地形和地物测量坐标网、坐标值；场地施工坐标网、坐标值；场地四周测量坐标和施工坐标。2．建筑物、构筑物（人防工程、地下车库、油库、贮水池等隐蔽工程以虚线表示）的位置，其中主要建筑物、构筑物的坐标（或相互关系尺寸）、名称（或编号）、层数、室内设计标高。3．拆废旧建筑的范围边界，相邻建筑物的名称和层数。4．道路、铁路和排水沟的主要坐标（或相互关系尺寸）。5．绿化及美化设施布置。6．风玫瑰，指北针。7．主要技术经济指标和工程量表。8．说明栏内：尺寸单位、比例、测绘单位、日期、高程系统名称、场地施工坐标网与测量坐标网的关系、补充图例及其它必要的说明等。
竖向布置
根据建设项目的使用要求，结合用地地形特点和施工技术条件，合理确定建筑物、构筑物道路等标高，做到充分利用地形，少挖填土石方，使设计经济合理，这就是竖向布置设计的主要工作。竖向布置的目的是改造和利用地形，使确定的设计标高和设计地面能满足建筑物、构筑物之间和场地内外交通运输合理要求，保证地面水有组织的排除，并力争土石方工程量最小。竖向设计应说明设计依据，如城市道路和管道的标高、工艺要求、运输、地形、排水、供水位等情况以及土石方平衡、取土或弃土地点、场地、平整方法等。还应说明竖向布置方式（平坡式或台阶式），地表水排除方式（明沟或暗沟系统）等。如采用明沟系统，还应阐述其排放地点的地形、高程等情况。竖向布置图应包括以下几方面：1．场地施工坐标图、坐标值。2．建筑物、构筑物名称（或编号）、室内外设计标高。3．场地外围的道路、铁路、河渠或地面的关键标高。4．道路、铁路、排水沟的起点、变坡点、转折点和终点等设计标高。5．用坡向箭头表示地面坡向。6．指北针。7．说明栏内：尺寸单位、比例、高层系统名称等。
管线综合
在建筑总平面设计的同时，根据有关规范和规定，综合解决各专业工程技术管线布置及其相互间的矛盾，从全面出发，使各种管线布置合理、经济，最后将各种管线统一布置在管线综合平面图上。根据各种管线的介质、特点和不同的要求，合理安排各种管线敷设顺序。地下管线宜敷设在车行道以外地段，特殊困难情况应采取加固措施，方可在车行道下布置检修较少的给水管或排水管。地下管线应避免将饮用水管与生活、生产污水排水管或含碱腐蚀、有毒物料管线共沟敷设，如并列敷设应保证一定的安全间距。尽可能将性质类似、埋深接近的管线排列在一起。地下管线发生交叉时，应符合下列条件要求，1．离建筑物的水平排序，由近及远宜为：电力管线或电信管线、煤气管、热力管、给水管、雨水管、污水管。2．各类管线的垂直排序，由浅入深宜为：电信管线、热力管、小于10kv电力电缆、大于10kv电力电缆、煤气管、给水管、雨水管、污水管。地下管道均可以敷设在绿化地带内，但不宜在乔木下。管线敷设发生矛盾时应本着临时性管道让永久性管道；管径小的让管径大的；可以弯曲的让不可弯曲或难弯曲的；新设计的让原有的；有压力的让自流的；施工量小的让施工量大的原则进行处理。
建筑模数
建筑物及其构配件（或组合件）选定的标准尺寸单位，并作为尺寸协调中的增值单位，称为建筑模数单位。在建筑模数协调中选用的基本尺寸单位，其数值为100mm，符号为M，即1M＝100mm，目前世界上大部分国家均以此为基本模数。基本模数的整数值称为扩大模数。整数除基本模数的数值称为分模数。模数是一种度量单位，这个度量单位的数值扩展成一个系列就构成了模数系列。模数系列可由基本模数M的倍数得出。模数系列在建筑工业化生产中有重要的作用，因为借助于它才可能分割某些部件或半成品不剩零头，并把它们的尺寸准确地送进机器中去。模数可以作为建筑设计依据的度量，它决定每个建筑构件的精确尺寸，它决定体系中和建筑物本身内建筑构件的位置。模数在建筑设计上表现是模数化网格。网格的尺寸单位是基本模数或扩大模数。在建筑设计中，每个建筑构件都应与网格线建立一定的关系，一般常以建筑构件的中心线、偏中线或边线位于网格线上。建筑设计中的主要建筑构件如承重墙、柱、梁、门窗洞口都应符合模数化的要求，严格遵守模数协调规则，以利于建筑构配件的工业化生产。
定位轴线
确定主要结构位置的线，如确定建筑的开间或柱距，进深或跨度的线称为定位轴线。除定位轴线以外的网格线均称为定位线，它用于确定模数化构件尺寸。模数化网格可以采用单轴线定位、双轴线定位或二者兼用，应根据建筑设计、施工及构件生产等条件综合确定，连续的模数化网格可采用单轴线定位。当模数化网格需加间隔而产生中间区时，可采用双轴线定位。定位轴线应与主网格轴线重合。定位线之间的距离（如跨度、柱距、层高等）应符合模数尺寸，用以确定结构或构件等的位置及标高。结构构件与平面定位线的联系，应有利于水平构件梁、板、屋架和竖向构件墙、柱等的统一和互换，并使结构构件受力合理、构造简化。工业厂房定位线的确定应遵守有关规定，使厂房建筑和构配件逐步达到统一，提高设计标准化、生产工业化和施工机械化的水平。
体型系数
建筑物外露部分所有面的面积总和（F↓0），除以该建筑物的体积（V↓0），所得的数值称为建筑的体型系数。为了减少建筑物外围护结构临空面的面积大而造成的热能损失，节能建筑标准中对建筑物的体型系数做出限定，限定不同地区的住宅体型系数应在限定值以内。建筑的耗能量随着体型系数加大而增加，体型系数小，建筑物耗能效果好。为了减少建筑物的体型系数，在设计中可以采用以下几点：1．建筑平面布局紧凑，减少外墙凸凹变化，即减少外墙面的长度。2．加大建筑物的栋深。3．加大建筑物的层数。4．加大建筑物的体量。
住宅使用面积
住宅房间实际能使用的面积，不包括墙、柱等结构构造和保温层的面积。住宅套内使用面积等于套内各功能空间使用面积之和；各功能空间使用面积等于各功能使用空间墙体内表面所围合的水平投影面积之和。套内使用面积计算，应符合下列规定：1．套内使用面积包括卧室、起居室（厅）、厨房、卫生间、餐厅、过厅、过道、前室、贮藏室、壁柜等的使用面积的总和；2．跃层住宅中的套内楼梯按自然层数的使用面积总和计入使用面积；3．烟囱、通风道、管井等均不计入使用面积；4．室内使用面积按结构墙体表面尺寸计算，有复合保温层，按复合保温层表面尺寸计算；5．利用坡屋顶内空间时，顶板下表面与楼面的净高低于1．20米的空间不计算使用面积；净高在1．20～2．10米的空间按1／2计算使用面积；净高超过2．10米的空间全部计入使用面积；6．坡屋顶内的使用面积应单独计算，不得列入标准层使用面积和标准层建筑面积中，需计算建筑总面积时，利用标准层使用面积系数反求。阳台面积应按结构底板投影净面积单独计算，不计入每套使用面积或建筑面积内。
使用面积系数
使用面积系数一般作为住宅建筑设计的一项技术经济指标，它等于总套内使用面积（平
方米）被总建筑面积（平方米）除，再乘以百分之百，用百分数表示。使用面积系数愈大，标志建筑的公共交通及结构面积越小，也就说明建筑的使用面积大，建筑的经济性好。由于建筑的类型不同，建筑方案、建筑层数不同，其使用面积系数也不一样
。建筑的结构及墙体材料不同，也会影响建筑的使用面积多少，在评价建筑的经济指标时，也不能单纯看使用面积系数大小而决定其是否经济，应根据建筑方案的具体情况，全面考虑衡量建筑的经济性。
平均每套面宽
住宅建筑单元长度除以单元内服务的户数所得的值称为平均每套面宽。平均每套面宽是住宅建筑技术经济指标内容之一。在建筑面积一定的情况下，平均，每套面宽愈小，其栋深就愈大。栋深加大对于节约建筑用地和建筑节能都有利。为了减少建筑面宽，一般在住宅建筑设计中可采取三进深、四进深平面布置，使栋深加大。还有的住宅设计采取内天井、内楼梯等形式加大建筑栋深，减少建筑面宽。采用平均每套面宽这一指标进行住宅设计方案评价时，相比较的方案应具有基本相同的套型和建筑面积才能具有可比性。否则不具有可比性。
平均每套良好朝向卧室、起居室面积
住宅每套中卧室和起居室良好朝向的面积是住宅建筑建筑经济技术评价中项目之一。它是衡量住宅冬季获取日照的房间面积的多少而确定住宅居住质量的一项指标。房间日照多，阳光充足，对于人的身心健康有利。所谓良好朝向一般指南向偏东、偏西15°。我国大部分地区都是以偏南向为最好朝向，各地区由于地理位置、气候情况不同，可能对良好朝向的理解有些差异。各地可以根据地区情况，确定良好朝向的位置。