第一章  建筑设计原理

讲课内容：建筑设计知识考试的时间及题目分布情况，答题技巧及复习要点的把握。

公共建筑设计原理和建筑构图原理

重点： 公共建筑的功能问题，公共建筑的技术与经济问题，公共建筑的艺术处理

建筑设计知识考试采用选答题——填涂答题卡方式。考试时间3.5小时，共160道题

初次参加考试的请注意答题技巧：1.仔细审题，选择最符合题意的答案；2.先易后难，勿在难题前逗留；3.用排除法，最后猜答，不放过每一题。

 

第一节       公共建筑设计原理和建筑构图原理

公共建筑的功能问题包括：空间构成、功能分区、人流组织与疏散以及空间的量度、形状和物理环境(量、形、质) 几个主要方面。

在公共建筑设计中，处理好功能、艺术、技术三者之间的关系，是一个重要的问题，也是做好公共建筑设计的基础。

各种类型公共建筑的设计都立足于处理好功能要求、艺术形象和技术条件这三者的关系。其中，物质功能和审美要求的满足是设计的目的，而技术条件则是达到目的的手段。

    一、公共建筑的功能问题

    功能问题包括以下几个主要方面：

    空间构成、功能分区、人流组织与疏散以及空间的量度、形状和物理环境(量、形、质)。其中突出的重点则是建筑空间的使用性质和流线活动问题。

    (一)公共建筑的空间构成

    各种公共建筑的使用性质和类型尽管不同，都可以分成主要使用部分、次要使用部分(或称辅助部分)和交通联系部分三大部分。设计中应首先抓住这三大部分的关系进行排列和组合，逐一解决各种矛盾问题以求得功能关系的合理与完善。在这三部分的构成关系中，交通联系空间的配置往往起关键作用。

    交通联系部分一般可分为：水平交通、垂直交通和枢纽交通三种基本空间形式。

 

1．水平交通空间布置要点：

应直截了当，防曲折多变，与各部分空间有密切联系，宜有较好的采光和照明。例如走道。

2，垂直交通空间布置要点：

    位置与数量依功能需要和消防要求而定，应靠近交通枢纽，布置均匀并有主次，与使用人流数量相适应。例如：楼梯，电梯

楼梯是公共建筑中常用的垂直交通联系手段。楼梯的位置和数量应根据功能要求和防火规定，安排在各层的过厅、门厅等交通枢纽或靠近交通枢纽的部位。

楼梯可分为如下几种：

1） 直炮楼梯；

2） 双跑楼梯；

三跑楼梯。

 

（3）电梯

当公共建筑层数较多或某些建筑虽然层数不多但因有特殊需要（如医院），除布置一般楼梯外，还应布置电梯以解决垂直交通问题，布局中要考虑以下几点：

1）在设置电梯的同时，必须按防火规定的要求，配置辅助性的楼梯，供电梯发生故障时使用；

2）每层电梯出入口前，应考虑有停留等候的地方，并需让出一定的交通面积，以免造成拥挤和堵塞。

3）在8层左右的多层建筑中，电梯与楼梯几乎起着同等重要的作用，电梯宜与楼梯靠近布置或安排在同一个楼梯间内，以相互协助。

4）在超过8层的高层公共建筑中，电梯成为主要的交通工具，可考虑成组的安排在电梯厅内，一般每组电梯不超过8部，并与电梯厅的空间处理相适宜。

5）因电梯本身没有采光要求，所以电梯间的位置可以灵活布置，通常可布置在建筑的中心地带。

 

（4）自动扶梯

自动扶梯因具备连续不断地乘载大量人流性能，因而适用于具有这种人流特点的大型公共建筑，如大型商场等。

自动扶梯在建筑中可以单独布置成为上行或下行的，也可布置成为上下行并列的。一般自动扶梯的坡度较为平缓，通常30⁰左右。

 

3．交通枢纽空间布置要点：

使用方便，空间得体，结构合理，装修适当，经济有效。应兼顾使用功能和空间意境的创造。例如门厅。

门厅出入口部分的设计，主要依据两方面的要求：一是使用方面的要求，二是空间处理方面的要求。

(二)公共建筑的功能分区

功能分区的概念是，将空间按不同功能要求进行分类，并根据它们之间联系的密切程度加以组合、划分；

功能分区的原则是：

    分区明确、联系方便，并按主、次，内、外，闹、静关系合理安排，使其各得其所；同时还要根据实际使用要求，按人流活动的顺序关系安排位置。空间组合、划分时要以主要空间为核心，次要空间的安排要有利于主要空间功能的发挥；对外联系的空间要靠近交通枢纽，内部使用的空间要相对隐蔽；空间的联系与隔离要在深入分析的基础上恰当处理。

 

(三)公共建筑的人流疏散

    人流疏散分正常与紧急两种情况；正常疏散又可分为连续的(如商店)、集中的(如剧场)和兼有的(如展览馆)。而紧急疏散都是集中的。

    公共建筑的人流疏散要求通畅，要考虑枢纽处的缓冲地带的设置，必要时可适当分散，以防过度的拥挤。连续性的活动宜将出口与人口分开设置。要按防火规范充分考虑疏散时间，计算通行能力。

    (四)功能对于空间形式的规定性

功能对空间大小和容量的规定性，即具有合适的大小和容量足以满足功能的需求。功能对于空间形状方面的规定性，即具有合适的形状以适应功能的要求。

功能对于空间质的要求，所围合的空间具有适当的条件（如日照、采光、通风、温度、湿度等），以防止功能的使用受到损害。

 

二、公共建筑的技术与经济问题

    建筑空间和体形的构成要以一定的工程技术条件作为手段。建筑的空间要求和建筑技术的发展是相互促进的。选择技术形式时要满足功能要求，符合经济原则。

    (一)公共建筑与结构技术

    公共建筑常用的三种结构形式：墙承重结构、框架结构、空间结构。

    1．墙承重结构

常为砖砌墙体、钢筋混凝土梁板体系，梁板跨度不大，承重墙平面呈矩形网格布置，适用于房间不大，层数不多的建筑(如学校、办公楼、医院)。结构特点：内墙和外墙起到分隔建筑空间和支撑上部结构重量的双重作用。

其承重墙要尽量均匀、交圈，上下层对齐，洞口大小有限，墙体高厚比要合理，大房间在上，小房间在下。

 

2．框架结构

    承重与非承重构件分工明确，空间处理灵活，适用于高层或空间组合复杂的建筑。

    3．空间结构(大跨度结构)

充分发挥材料性能，提供中间无柱的巨大空间，满足特殊的使用要求。

经常使用的有拱形、空间网架、悬索结构、空间薄壁、充气薄膜等。

实例：法国巴黎工业展览馆、意大利罗马奥运会体育馆。

现代大跨度结构与古代的拱或穹隆相比具有极大优越性，主要表现如下：

（1）  跨度大；

（2）  矢高小；

（3）  厚度薄，自重轻；

（4）  平面形式多样。

以上结构有两个共同地方：一是它本身必须符合于力学的规律性；二是它必须能够形成或覆盖某种形式的空间。

 

(二)公共建筑与设备

公共建筑中的建筑设备主要包括采暖通风、空气调节以及电器照明等。

考虑要点: 恰当安排设备用房,解决好建筑、结构与设备上的各种矛盾,注意减噪、防火、隔 热。结合设备课程,了解采暖、空调、照明各种系统的选型原则和适用范围。

 1.采暖系统

常用的有热水采暖系统与蒸汽采暖系统两种。热水采暖系统,散热器的表面温度不甚 高,因此给人以舒适感。再加之热水的热惰性大,冷却又较慢,室温容易保持均匀稳定, 没有暴热暴冷的现象。所以这种采暖方式适用于医院、幼儿园或旅馆等类公共建筑。蒸汽 采暖系统,散热器的表面温度比热水系统为高,有热得快,冷却也快的特点,常适用于短 时间采暖或间歇性采暖的公共建筑,如学校,影剧院、会堂等。

 

2.空调系统

在现代公共建筑中,常要求装设空调设备,以便调整室内温度、湿度、风速与洁净 度,从而可以保证室内有良好的空气环境和适宜的温度。

空调系统常用的有如下种方式: 集中式空调系统:这种空调系统具有服务面大、设备固定、机房集中、管理方便以及 风速较低和容易消除噪声等优点。但是,这种系统也存在着不少弱点,如:空调机房大、 风道比较粗等,尤其需要较高的层高,这一点对高层建筑甚为不利。

风机盘管系统:是由风机和盘管组合而成的空调设备,也称风机一盘管机组。它的优 点是:各个单独空间可自行调整室温,不用时也可局部关闭风机等。因此适用于空间组成 复杂、灵活调节室温的公共建筑,例如高级宾馆、精密试验室等。盘管风机的形式,主要 有立式和卧式两种。通常将立式风机明装在窗台下面,而卧式风机可暗装在靠近房间走廊 的吊顶内。

 

(三)公共建筑与经济

公共建筑的经济问题,涉及的范围是多方面的,如总体规划、单体设计、施工方法及维修管理等。

应当把一定的建筑标准作为考虑建筑经济问题的基础,设计要符合国家规定的建筑标准,避免铺张浪费,也不可片面追求低标准而降低建筑质量。

要注意节约建筑面积和体积,计算和控制建筑的有效面积系数、使用面积系数、结构面积系数和体积系数等指标,节约用地,降低造价,以期获得较好的经济效益建筑面积的计算规则

 

1.计算建筑面积的范围

单层建筑物不论其高度如何均按一层计算,其建筑面积按建筑物外墙勒脚以上的外围水平面积计算。单层建筑物内如带有部分楼层者,亦应计算建筑面积。 高低联跨的单层建筑物,如需分别计算建筑面积,当高跨为边跨时,其建筑面积按勒脚以上两端山墙外表面间的水平长度乘以勒脚以上外墙外表面至高跨中柱外边线的水平宽度计算;当高跨为中跨时,其建筑面积按勒脚以上两端山墙外表面间的水平长度乘以中柱外边线的水平宽度计算。

地下室、半地下室、地下车间、仓库、商店、地下指挥部等及相应出入口的建筑面积 按其上口外墙(不包括采光井、防潮层及其保护墙)外围的水平面积计算。 用深基础做地下架空层并加以利用且层高超过2.2m的,按架空层外围的水平面积的 一半计算建筑面积。

穿过建筑物的通道,建筑物内的门厅、大厅,不论高度如何,均按一层计算建筑面 积,门厅、大厅内回廊部分按其水平投影面积计算建筑面积。

图书馆的书库按书架层计算建筑面积。

2.不计算建筑面积的范围

突出墙面的构件、配件和艺术装饰;如柱、垛、勒脚、台阶、无柱雨篷等; 检修、消防等用的室外爬梯;

层高在2.2m以内的技术层;

构筑物,如独立烟囱、烟道、水塔、贮油(水)池、贮仓、圆库、地下人防干(支) 线等;

 

三、公共建筑的艺术处理

结合《建筑空间组合论》进行学习,注意把握以下几点。

(一)形式美的规律(构图原理)

公共建筑和其他建筑一样,在满足人们使用要求的同时,还必须满足人们的精神要 求。应当看到物质与精神上的双重要求。 多样统一,是建筑艺术形式的普遍法则,同样也是公共建筑创作中的重要原则。达到 多样统一的手段是多方面的,如对比、主从、韵律、重点等形式美的规律,则是经常运用 的手段。

 

1.以简单的几何形状求统一

古代一些美学家认为简单、肯定的几何形状可以引起人的美感,他们特别推崇圆、球 等几何形状,认为是完整的象征一一一具有抽象的一致性;以上美学观点可以从古今中外的 许多建筑实例中得到证实。

 2.主从与重点

在由若干要素组成的整体中,每一要素在整体中所占的比重和所处的地位,将会影响 到整体的统一性。倘使所有要素都竞相突出自己,或者都处于同等重要的地位,不分主次,这些都会削弱整体的完整统一性。在一个有机统一的整体中,各组成部分是不能不加 区别而一律对待的。它们应当有主与从的差别;有重点与一般的差别;有核心与外围组织 的差别。否则,各要素平均分布、同等对待,即使排列得整整齐齐、很有秩序,也难免会 流于松散、单调而失去统一性。

3.均衡与稳定

存在决定意识,也决定着人们的审美观念。在古代,人们崇拜重力,并从与重力作斗 争的过程中逐渐地形成了一整套与重力有联系的审美观念,这就是均衡与稳定。 以静态均衡来讲,有两种基本形式:一种是对称的形式;另一种是非对称的形式。对称的形式天然就是均衡的,加之它本身又体现出一种严格的制约关系,因而具有一种完整统一性。

 

4.对比与微差

对比指的是要素之间显著的差异;微差指的是不显著的差异,就形式美而言,这两者 都是不可缺少的,对比可以借彼此之间的烘托陪衬来突出各自的特点以求得变化;微差则 可以借相互之间的共同性以求得和谐。

 

5.韵律与节奏

公共建筑的体型处理,还存在着节奏与韵律的问题。所谓韵律,常指建筑构图中的有 组织的变化和有规律的重复,使变化与重复形成有节奏的韵律感,从而可以给人以美的感 受。在公共建筑中,常用的韵律手法有连续的韵律、渐变的韵律、起伏的韵律、交错的韵律等。

 

 6.比例与尺度

所谓建筑体型处理中的"比例",一般包含两个方面的概念:一是建筑整体或它的某个细部本身的长、宽、高之间的大小关系；二是建筑物整体与局部或局部与局部之间的大 小关系。而建筑物的"尺度"。 则是建筑整体和某些细部与人或人们所习见的某些建筑细部之间的关系。

 

（三）内部空间处理

空间的形状大小与比例尺度的关系

建筑的室内空间,因不同的形状或方、或圆、或是多角形,给人的感觉是不同的。是高而长,还是低而宽敞,这些问题用建筑的术语来说,就是建筑空间的形状、比例和尺度的问题。一般公共建筑室内空间的形状,概括起来有两种:一种是规整的几何形;另一种是不规整的线形。

 

(四)外部形体处理

1.外部形体是内部空间的反映

外部体型是内部空间的反映,而内部空间、包括它的形式和组合情况,又必须符合于 功能的规定性,这样看来,建筑体型不仅是内部空间的反映,而且它还要间接地反映出建 筑功能的特点。正是千差万别的功能才赋予建筑体型以千变万化的形式。只有把握住各个 建筑的功能特点,并合理地赋予形式,那么这种形式才能充分地表现建筑物的个性。

2.建筑的个性与性格特征的表现

建筑的个性就是其性格特征的表现。它植根于功能,但又涉及到设计者的艺术意图。前者是属于客观方面的因素,是建筑物本身所固有的;后者则是属于主观因素,是由设计者赋予的。

 

(五)群体组合

建筑与环境关系要有机联系、统一和谐。建筑设计要结合地形、地貌。运用对称、轴线引导与转折、向心等手法,可通过结合地形、体形重复、形式与风格一致等手段获得统一与和谐。

（六）当代西方建筑的审美变异

1 变异的美学特征

（1）       追求多义与含混         

（2）       追求个性表现            

（3）       怪诞与滑稽               

（4）       残破、扭曲 、畸变        

2 多元化的创作倾向

（1）       历史主义的倾向

（2）       乡土主义倾向

（3）       追求高技术的倾向

（4）       解构主义倾向

（5）       有机综合和可持续发展