第十章　建筑工程基础知识与应用　【在线测试】【名师讲解】

　　第一节 建筑和构成建筑的基本要素 【考点提问】
　　一、建筑的基本概念
　　建筑是建筑物和构筑物的通称。具体说，供人们进行生产、生活或其他活动的房屋或场所称为建筑物，如住宅、医院、学校、商店等；人们不能直接在其内进行生产、生活的建筑称为构筑物，如水塔、烟囱、桥梁、堤坝、纪念碑等。无论是建筑物还是构筑物，都是为了满足一定功能，运用一定的物质材料和技术手段，依据科学规律和美学原则而建造的相对稳定的人造空间。
　　本书所涉及的建筑主要是建筑物。
　　建筑从根本上看是由三个基本要素构成，即建筑功能、建筑物质技术条件和建筑形象，简称“建筑三要素”。
　　1．建筑功能
　　建筑功能是指建筑物在物质和精神方面必须满足的使用要求。当人们说某个建筑物适用或者不适用时，一般是指它能否满足某种功能要求。所以建筑的功能要求是建筑物最基本的要求，也是人们建造房屋的主要目的。在人类社会，建筑的功能除了满足人的物质生活要求之外，还有社会生活和精神生活方面的功能要求，因此，具有一定的社会性。
　　不同的功能要求产生了不同的建筑类型，例如各种生产性建筑、居住建筑、公共建筑等等。而不同的建筑类型又有不同的建筑特点。所以建筑功能是决定各种建筑物性质、类型和特点的主要因素。
　　2．建筑的物质技术条件
　　建筑的物质技术条件包括材料、结构、设备和建筑生产技术(施工)等重要内容。材料和结构是构成建筑空间环境的骨架；设备是保证建筑物达到某种要求的技术条件；而建筑生产技术则是实现建筑生产的过程和方法。
　　3．建筑形象
　　根据建筑的功能和艺术审美要求，并考虑民族传统和自然环境条件，通过物质技术条件的创造，构成一定的建筑形象。构成建筑形象的因素，包括建筑群体和单体的体形、内部和外部的空间组合、立面构图、细部处理、材料的色彩和质感以及光影和装饰的处理等等。
　　在上述三个基本构成要素中，满足功能要求是建筑的首要目的；材料、结构、设备等物质技术条件是达到建筑目的的手段；而建筑形象则是建筑功能、技术和艺术内容的综合表现。这三者之中，功能常常是主导的，对技术和建筑形象起决定作用；物质技术条件是实现建筑的手段，因而建筑功能和建筑形象在一定程度上受到它的制约；建筑形象也不完全是被动的；在同样的条件下，根据同样的功能和艺术要求，使用同样的建筑材料和结构，也可创造出不同的建筑形象，达到不同的美学要求。在优秀的建筑作品中，这三者是辩证统一的。 
　　二、建筑物的分类和分等
　　随着社会和科学技术的发展，一些建筑类型正在消失，例如教堂等；一些建筑类型正在转化，例如手工业作坊正在转化为现代化的工业厂房；而更多的新的建筑类型正在产生，例如核电站、卫星站、大型客机机场等等。
　　到目前为止，建筑物的类型已有许许多多，而各种建筑物都有不同的使用要求和特点，因此有必要对建筑物进行分类和分等。
　　(一)建筑物分类和分等的目的
　　1．便于总结各种类型建筑设计的特殊规律，以提高设计水平；
　　2．便于研究由于社会生活和科学技术的发展而提出的新的功能，要求了解建筑类型发展的远景，以保证建筑设计更符合实际要求；
　　3．便于根据不同类型的建筑特点，提出明确的任务，制定规范、定额、指标，以指导设计；
　　4．便于分析研究同类建筑的共性，以进行标准设计和工业化建造体系的设计；
　　5．便于掌握建筑标准，合理控制投资，等等。
　　(二)建筑物的分类
　　1．按建筑物的用途分类
　　大致可分为生产性建筑、居住建筑和公共建筑。
　　(1)生产性建筑
　　主要指供工农业生产用的建筑物，包括各种工业建筑和农牧业建筑；工业建筑如冶金、机械、食品、纺织厂房等等；农牧业建筑主要包括谷物及种子仓库、牲畜厩舍、蘑菇房、粮食与饲料加工站、拖拉机站等。
　　(2)居住建筑
　　居住建筑主要指供家庭和集体生活起居用的建筑物。包括各种类型的住宅、公寓和宿舍等。
　　(3)公共建筑
　　公共建筑主要指供人们从事各种政治、文化、福利服务等社会活动用的建筑物，如展览馆、医院及写字楼等。
　　建筑物分类有时还按建筑层数、规模以及主要承重结构的材料来分，例如低层建筑、多层建筑、高层建筑，大量性建筑、大型性建筑以及木结构建筑、砌体结构建筑、混凝土结构建筑等等。
　　2．按主要承重结构材料分类
　　(1)砖木结构建筑：用砖墙木楼板和木屋盖建造的建筑；
　　(2)砖混结构建筑：用块材与砂浆砌筑成墙体，用钢筋混凝土楼板和钢筋混凝土屋面板建造的建筑；
　　(3)混凝土结构建筑：主要承重构件全部采用钢筋混凝土建造的建筑；
　　(4)钢结构建筑：主要承重构件全部采用钢材建造的建筑；
　　(5)木结构建筑：承重材料或包括围护材料主要由木材建造的建筑。
　　3．按建筑层数分类
　　(1)住宅建筑：低层：1～3层；多层：4～6层；中高层：7～9层；高层：10～30层。
　　(2)公共建筑及综合性建筑：建筑物总高度在24米以下为非高层建筑，总高度在24米以上为高层建筑。
　　(3)超高层建筑：建筑物高度超过100米时，不论住宅或公共建筑均称为超高层建筑。
　　4．按抗震设防分类
　　根据其使用功能及重要性，建筑抗震设防分类和设防标准分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
　　(1)甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；
　　(2)乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑；
　　(3)丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑；
　　(4)丁类建筑应属于抗震次要建筑。
　　(三)建筑物分等
　　建筑物按其性质和耐久程度分为不同的建筑等级。设计时应根据不同的建筑等级，采用不同的标准和定额，选择相应的材料和结构。
　　1．按建筑的耐火程度分等
　　建筑物的耐火性能标准，主要是由建筑物的重要性和其在使用中的火灾危险性来确定的。例如，具有重大政治意义的建筑物或使用贵重设备的工厂和实验楼，以及使用人数众多的大型公共建筑或使用易燃原料的车间和热加工车间等，都应采用耐火性能较高的建筑材料和结构形式。有些建筑为了保证在3～4小时燃烧时间内不发生结构倒塌，还必须在结构设计中通过耐火计算，以确定构件断面尺寸与构造等。而一般住宅或金属冷加工的机械车间，则可采用耐火性能相对低一些的建筑材料和结构形式。
　　建筑物的耐火等级是由建筑材料的燃烧性能和建筑构件最低的耐火极限决定的，分为一、二、三、四级。建筑材料的燃烧性能一般分为不燃、难燃、可燃和易燃四级。建筑构件的耐火极限是指对任意建筑构件按时间一温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔热作用时止的时间(用小时表示)。
　　划分建筑物耐火等级的方法，一般是以楼板为基准，然后再按构件在结构安全上所处的地位，分级选定适宜的耐火极限，如在一级耐火等级建筑中，支承楼板的梁比楼板重要，可定为2.00h，而墙体因承受梁的重量而比梁更为重要，则可定为2.50～3.0h等等。
　　有关建筑防火的详细内容可见建筑防火一章。
　　2．按建筑物性质及耐久年限分等
　　建筑物的耐久一般包括抗冻、抗热、抗蛀、抗腐等等。
　　耐久年限在100年以上，耐火等级不低于二级的国家性和国际性的高级建筑为一等。耐久年限在50～100年，耐火等级不低于三级的较高级的公共建筑和居住建筑为二等。耐久年限在25～50年，耐火等级不低于三～四级的一般公共建筑和居住建筑为三等。耐久年限在5～20年的称为简易房屋。耐久年限在15年
以下的叫临时建筑。
　　3．按破坏产生的后果分等
　　按破坏产生的后果(危机人的生命、造成经济损失、产生社会影响)严重性分为三级