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资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。目 录第一章 建筑工程概述之建筑学2第二章 建筑工程概述之建筑构造学11第三章 建筑工程概述之建筑设计学13第四章 建筑工程概述之室内设计学17第五章 建筑工程概述之园林学19第六章 建筑工程概述之城市规划学24第七章 建筑工程概述之土木工程学31第八章 建筑工程概述之工程力学35第十章 建筑工程概述之土力学39第十一章 建筑工程概述之岩土力学41第十二章 建筑工程概述之道路工程学43第十三章 建筑工程概述之桥梁工程学49第十四章 建筑工程概述之建筑学经济51第一章 建筑工程概述之建筑学建筑学是研究建筑物及其环境的学科, 它旨在总结人类建筑活动的经验, 以指导建筑设计创作, 构造某种体形环境等等。建筑学的内容一般包括技术和艺术两个方面。传统的建筑学的研究对象包括建筑物、 建筑群以及室内家具的设计, 风景园林和城市村镇的规划设计。随着建筑事业的发展, 园林学和城市规划逐步从建筑学中分化出来, 成为相对独立的学科。中国古代把建造房屋以及从事其它土木工程活动统称为”营建”、 ”营造”。”建筑”一词是从日语引入汉语的。汉语”建筑”是一个多义词。它既表示营造活动, 又表示这种活动的成果建筑物, 也是某个时期、 某种风格建筑物及其所体现的技术和艺术的总称, 如隋唐五代建筑、 文艺复兴建筑、 哥特式建筑等等。建筑学的形成和发展原始人类最早栖身于洞穴, 如北京周口店的”猿人洞”。中国古 代文献中也有巢居的记载。随着农业的发展, 人类开始用土石草木等天然材料建造简易房屋。这种建筑活动把自然环境改造成为适于居住的人工环境, 促进了人类社会的发展。人类在有意识地创造并美化居住环境的活动中积累知识、 总结经验、 不断创新, 逐渐形成了建筑学。因此, 用砖石、 木材构成的建筑物本身和用文字记述流传下来的建筑学著作, 都反映、 蕴含着当时建筑技术和艺术的成就。西方建筑学的源流大规模的建筑活动是从拥有大量奴隶劳动力的奴隶社会开始的。奴隶社会时期建筑文化发达的地区是埃及、 西亚、 波斯、 希腊和罗马。其中, 希腊和罗马的建筑文化, 两千多年来一直被继承下来, 成为欧洲建筑学的渊源。埃及产生了历史上第一批各种类型的巨型建筑, 有宫殿、 府邸、 神庙和陵墓。这些建筑物以巨大的石块为主要建筑材料, 工程宏大, 施工精细, 具有震撼人心的艺术力量。以金字塔为代表的埃及古代建筑反映了当时的几何、 测量和起重运输机械的知识已达到相当高的水平。早在公元前四千年, 埃及人已经会用正投影绘制建筑物的立面和平面图, 并能用比例尺绘制建筑总图和剖面图。新王国时期( 公元前16前11世纪) 的建筑图样留传至今, 可资证明。埃及的建筑主持人, 称”王家工程总管”, 拥有很高的地位和权力, 甚至死后封神。这反映了建筑活动在当时社会中的重要性。古希腊是欧洲文化的摇篮。希腊人高度的建筑才能和大量的建筑活动, 在建筑史上占有重要地位。古希腊建筑不以宏大雄伟取胜, 而以端庄、 典雅、 匀称、 秀美见长, 其建筑设计的艺术原则影响深远。雅典卫城是古希腊建筑文化的典型代表, 其中帕提农神庙是西方建筑史上的瑰宝。可是直到这时, 建筑类型还是不多, 形制和结构也很简单。到希腊化时期( 公元前332前30年) , 建筑创作的领域扩大了, 公共建筑的类型增多了。随着结构和施工技术的进步, 艺术手法也逐渐丰富。据记载当时已经有专门的建筑学著作, 涉及建筑物的营造经验、 构图法则、 施工机械等等, 可惜都已失传。古罗马国力强盛, 版图跨欧亚非三洲。古罗马建筑继承了古希腊建筑的成就, 但建筑的类型、 数量和规模都大大超过希腊。罗马人发展了拱券和穹窿结构的技术, 求取高大宽广的室内空间, 而从希腊引进的柱式往往成为建筑的装饰品。罗马建筑虽不如希腊建筑精美, 但规模宏大、 气势雄伟 .当时出现了罗马这样百万人口的大城市, 其格局不像希腊雅典那样以神庙为城市中心, 而是以许多世俗性的公共建筑, 如集市广场、 宫殿、 浴场、 角斗场、 府邸、 法院、 凯旋门、 桥梁等同神庙一起构成城市的壮丽面貌。罗马角斗场、 罗马万神庙和古罗马浴场著名于世。三层叠起连续拱券的输水道被认为是工程技术史上的奇迹。古罗马建筑不愧为世界建筑史上的里程碑。公元前一世纪罗马建筑师维特鲁威所著建筑十书是流传下来的最早建筑学著作。建筑十书分十卷, 系统总结了希腊和罗马的建筑实践经验, 论述了各种建筑材料的性质和用法、 各类建筑物的建造原则和建造方法、 施工工具和设备、 供水技术乃至选址、 阳光、 风向等与建筑有关的各种问题。书中第一次提出了”坚固、 实用、 美观”的建筑三原则, 为欧洲建筑学奠定了理论基础。公元228年, 罗马城出现第一所工程技术学校。东罗马帝国从公元334年起在各地设立建筑工程训练学校。建筑学校的出现反映建筑学知识开始能够采取系统的理性化的方式传授。欧洲中世纪经历了近千年的封建分裂和教会的统治。宗教建筑是这一时期建筑成就的最高代表。拜占廷建筑继承古希腊罗马的建筑遗产, 同时吸取了波斯、 两河流域等地的经验, 形成独特的建筑体系。拜占廷建筑的主要成就是在教堂建筑中创造了用四个或更多的柱墩经过拱券支承穹窿顶的结构方法和相应的中心对称式建筑形制。在拜占廷建筑中, 中心对称式构图的纪念性艺术形象同结构技术相协调。它的代表作当推君士坦丁堡的圣索非亚大教堂。公元476年, 西罗马帝国灭亡。在西欧, 古罗马的建筑技术和艺术失传了。1012世纪, 由于当时建筑上的木构架易受火灾又难以加大木结构跨度, 于是开始探索石拱券的技术, 形成了罗曼建筑。石拱券技术的不断发展, 终于形成了哥特式建筑。哥特式教堂建筑近似框架式的肋骨拱券石结构, 与相同空间的古罗马建筑相比, 重量大大减轻, 材料大大节省。用来抵挡尖拱券水平推力的扶壁和飞扶壁, 窗花格和彩色嵌花玻璃窗, 以及林立的尖塔是它的外部特征。哥特式建筑的外表和特征给人以向上的感觉, 体现了追求天国幸福的宗教意识。哥特式教堂的结构技术和艺术形象达到了高度统一。12世纪下半叶, 建筑工匠分工已经很细, 有石匠、 木匠、 铁匠、 焊接匠、 抹灰匠、 彩画匠、 玻璃匠等, 技艺日益精湛。当时称为”匠师”的工匠首脑掌握着建筑的技术和艺术, 在长期实践中对石拱券的力学知识比古罗马时代有更深刻的理解。她们绘制建筑物的平面图、 立面图和细部大样, 制作模型, 还参加施工, 积累了大量经验和知识, 推动了建筑学的发展。14世纪, 意大利出现了文艺复兴运动。这个运动反对神权, 要求人权, 追求自由和现实幸福的人文主义思想和重视科学理性的思想, 形成了以复兴希腊罗马古典文化为旗帜反对教会文化统治的浪潮。15世纪初, 这个浪潮涌进建筑学领域, 被遗忘的古罗马建筑文化, 又成为崇奉的对象。勃鲁涅列斯基经过对罗马废墟的研究, 了解古罗马建筑的做法以后, 顺利地解决了佛罗伦萨大教堂大穹顶的建造问题。这座大穹顶于1434年建成, 标志着文艺复兴建筑的开端。在此以后, 很多艺术家如达。芬奇、 米开朗琪罗等都纷纷涉足建筑领域。罗马圣彼得大教堂集当时艺术和技术之大成, 穹窿顶便是米开朗琪罗等人设计的。此时期建造的大量贵族府邸, 也反映文艺复兴建筑技艺和艺术的高度水平。文艺复兴是巨匠辈出的时代, 也是建筑学飞速发展的时代。在在这一时期, 建筑设计从匠人手中逐渐转到专业建筑师手中。她们以丰富的知识, 睿哲的眼光, 探索古罗马建筑的法式和规律, 总结当时的实践经验, 创造出一代风格。作为建筑设计的重要手段的建筑制图也逐步完善。15世纪, 佛罗伦萨画家伍才娄创制透视图, 扩大了制图领域。后来法国数学家蒙日于1799年出版的画法几何一书是文艺复兴以来建筑制图方法的总结。科学的建筑制图方法问世后, 建筑技术和艺术有了更加精确的表示手段, 有助于建筑学的发展。随着建筑创作繁荣, 学者和艺术家参与建筑活动, 各种建筑学著作纷纷问世。其中阿尔伯蒂的论建筑是意大利文艺复兴时期最重要的建筑学理论著作, 书中第一次将建筑的艺术和技术作为两个相关的门类加以论述, 为建筑学确立了完整的概念, 是建筑学在认识上的一次飞跃。文艺复兴时期的建筑教育以”艺术私塾”为主, 1562年意大利艺术家和作家瓦萨利创办设计学院; 1563年佛罗伦萨城巨富美第奇创办艺术设计学院以代替”艺术私塾”; 1655年创立于巴黎的皇家绘画与雕刻学院, 1793年更名为国立高等艺术学院。它是世界上第一所有完善的建筑系科的学院, 对后来世界各国的建筑教育有广泛的影响。学院总结并传播了文艺复兴以来建筑艺术的成就, 对建筑学的发展作出贡献。文艺复兴晚期, 由于企图突破已有的建筑程式, 追求奇特奔放的效果, 崇尚豪华富丽的装饰, 而出现了巴洛克建筑和洛可可风格。十八世纪下半叶, 产业革命开始以后, 机器大工业生产加速了资本主义发展的进程。建筑物日益商品化, 城市迅猛发展, 建筑类型大量增加, 对建筑的功能要求也日趋复杂, 形式和内容之间不相适应的状况十分严重, 因而在二百年间, 建筑师不断地进行建筑形式的探求。一种倾向是将建筑的新内容程度不同地屈从于旧的艺术形式, 于是产生了古典复兴建筑、 浪漫主义建筑和折衷主义建筑这些流派; 另一种倾向是充分利用先进的生产力、 先进的科学技术, 探求新的建筑形式。后一种倾向顺应了社会生产发展的要求, 成为近代建筑发展的主流。19世纪下半叶钢铁和水泥的应用, 为建筑革命准备了条件。1851年为伦敦国际博览会建造的水晶宫, 采用铁架构件和玻璃, 现场装配, 成为近代建筑的开端。至20世纪初终于出现了现代主义建筑和有机建筑等流派。一批思想敏锐的青年建筑师, 在前人革新实践的基础上, 提出比较系统而彻底的建筑改革主张。德国建筑师格罗皮乌斯、 密斯。范德罗、 法国建筑师柯布西耶和美国建筑师赖特是现代建筑思潮的杰出代表, 她们的主张和建筑作品对现代建筑的发展产生巨大影响。包豪斯校舍和流水别墅等是当时的代表作, 它们不论在使用功能、 建筑形式、 结构造型以及材料运用上都体现了现代建筑的特征。随着现代建筑的形成和发展, 建筑学建立了新的理论体系。主要体现在: 从理论和实践上将建筑的使用功能作为设计的出发点, 强调建筑形式与内容的致性; 应用现代科学技术, 以提高建筑设计的科学性; 注意发挥现代建筑材料和建筑结构的技术和艺术特点; 反对不合理的外加的建筑装饰, 强调建筑艺术处理的合理性和逻辑性, 突出艺术和技术的高度统一; 将建筑艺术处理重点放在空间组合和建筑环境的创造; 重视建筑的社会性质, 强调建筑同公众生活的密切关系, 重视建筑的经济性。这些现代建筑基本理论的建立, 标志着建筑学完成了又一次重大飞跃。19 , 格罗皮乌斯在德国魏玛建立包豪斯学校。包豪斯的教学活动将现代建筑艺术以及其它艺术同现代科学技术和现代社会需求密切结合起来, 为现代建筑理论的传播作出贡献。从20世纪50年代开始, 人们对于现代建筑中出现的某些忽视精神生活的需求、 忽视民族和地区文化差异的倾向, 特别是某些建筑师的设计手法公式化的倾向, 产生了怀疑, 重新探讨继承传统和发展创新等问题, 在建筑风格上又出现了多元化倾向。20世纪60年代以来世界上产生了众多的建筑流派, 其中以后现代主义较为活跃。建筑学在中国的发展建筑学在中国的发展经历了不同于西方的过程, 这是不同的自然条件、 社会条件和历史条件造成的。早在殷商时代中国就建造了大规模的宫室和陵墓。在以后三千多年的历史中, 中国建筑取得了很高的成就, 形成了风格独具的建筑体系。中国古代建筑以木结构为主体, 它的基本艺术造型特点来自结构本身。中国古代建筑注重群体组合, 形成以”院”为单位的组合体。院的尺度、 空间形式常常形成变化序列, 有主从, 有韵律, 既有宫殿建筑等严整的对称布局, 也有园林、 住宅建筑等灵活的非对称布局, 至今对现代建筑仍有很大的启示意义。中国建筑有自己独特的装饰方法和室内布局方式。在装饰方法方面, 中国建筑采用石雕、 木雕、 砖雕、 金属件、 馏金、 贴金、 壁画、 彩绘、 琉璃、 镶嵌、 织物、 编竹等多种装饰手段, 利用油漆和各种矿物颜料以及金箔的光泽, 造成或鲜艳浓丽, 或淡雅朴素的视觉效果。在室内布局方面, 则用各种隔断自由灵活地分隔空间。中国古代建筑高超的结构技术和丰富的艺术处理手法的高度统一, 充分反映了中国传统建筑学的高度成就。中国建筑学的发展有长久历史。先秦古籍考工记的匠人中有关于专业建筑家的最早记载。由于工程实践和计划管理的需要, 中国古代数学著作中关于计算距离、 土方、 材料用量、 建筑基址( 城寨, 营垒等) 的尺寸及面积等方面的内容, 占有很大比重。如汉代的九章算术, 唐代王孝通的缉古算经, 宋代秦九韶数学九章等著作中均有大量有关建筑的运算例题, 水平很高。中国很早就懂得建筑图的绘制。河北平山县出土的战国时期的中山王陵兆域图, 用金铝丝嵌在铜版上, 是中山国陵墓建筑群的下面示意图, 图上标有尺寸, 与陵墓实物相比, 比例约为五百分之一。隋代宇文恺作明堂图, 则用百分之一比例。城市图遗留的实例, 以宋吕大防所作的长安图和南宋平江府图碑为代表。最早使用建筑模型的记载是隋代兴建仁寿舍利塔和筹建明堂。古代中国历朝政府都设有掌管建筑的机构和官吏。周为”司空”, 秦汉设”将作少府”, 魏晋为”民曹尚书”, 隋以后至清朝称”工部尚书”。又有”将作监”( 唐、 宋) , 营缮司( 明) 等部门。清代皇宫、 苑囿则由内务府掌管, 设”样房”、 ”算房”, 其中供职的主持人是世袭的, 如著名的”样式雷”、 ”算房刘”。至迟从唐代起, 已有民间职业匠师从事设计、 结构和施工指挥, 称为”都料匠”, 负责作出结构详图, 指挥下料加工和现场施工合成, 但不亲自操作。可见, 都料匠是从工匠中分离出来的有建筑专业知识的技师。五代至北宋初期都料匠喻浩曾撰写木经, 书已失传; 仅在梦溪笔谈中有片断记载, 说建筑分为上、 中、 下三分: 上分屋顶尺度以粱长为准; 中分以柱高为准, 台基及檐深与之成比例; 下分为堂基与登阶坡道关系, 分峻、 平、 慢三等, 以荷辇姿势和人体尺度为准。宋代另部重要建筑著作, 是建筑专家李诫编著的营造法式。书中包含各种”作”( 大木作、 瓦作等等) 的制度、 工限、 料例三个主要内容以及有关附图, 系统说明当时建筑的分级, 结构方法, 规范要领, 并按照”功分三等, 役辨四时, 木议刚柔, 土评远近”的原则, 规定劳动定额。书中一个重要之点是提出”以材为祖”的材份制, 即以与建筑规模等级相应的某一尺度作为建筑的空间尺度及构件尺度的模数, 这是建筑体系达到成熟阶段的标志。这种模数制度或比例制度一直延续到清代, 只是表现形式有所变化。清工部工程做法记载了这一体系的最后形态斗口制。元代官府编纂的经世大典, 其中工典分为二十二项, 一半以上同建筑有关; 另有梓人遗制一书, 反映元朝对建筑技术的重视, 可惜两书大部分均已失传。元代尚有民间匠师用书鲁班营造正式, 记录民间特别是南方建筑形式和尺度。明代以此为底本改编成的鲁班经增加了大量家具、 农具做法的资料。明代涉及室内陈设、 家具和造园方面的著作, 有长物志、 遵生八笺和园冶等。清代的工段营造录乃至近世的营造法原, 均为论述中国传统建筑的重要著作。中国建筑知识的教习, 一直是师徒相授, 父子相传, 往往人亡艺绝, 阻碍建筑学的发展。到20世纪初, 现代建筑师的称号及其知识传授方式由西方传入中国后, 上述情况才发生变化。一百多年来, 中国建筑师融合中西建筑, 经过继承、 借鉴和革新, 为创造现代化而又民族化的中国现代建筑学作了不懈的努力, 取得许多成就。建筑和建筑学的性质和特点自然条件对于建筑结构、 建筑形式和建筑布局有重大的影响。人类一开始建筑活动, 就尽可能地适应自然条件, 就近利用天然建筑材料, 创造最合理的建筑形式。中国毛家嘴干阑遗址位于温暖多雨地区, 这里的房屋上层用作居住, 下层用柱子架空, 以防潮湿。陕西半坡遗址所在地区, 黄土丰厚, 土质均匀, 壁立不倒, 古人营建的房屋最初有袋竖穴或半穴居, 以后发展成为木骨架泥墙房屋。至今中国黄土高原仍盛行窑洞形式生土建筑。在外国建筑史上, 两河流域的巴比伦建筑和亚述建筑, 由于当地缺少优质石料而富有粘土, 导致砖结构的发展。砖的使用又促使叠涩式和辐射形的拱券和穹窿结构的出现。古希腊由于当地石料丰富, 创造了石粱柱结构体系, 形成灿烂的古希腊建筑。干热地区( 如西亚和中国吐鲁番) 室外气温高, 建筑多厚墙小窗, 以避免内外空气流通, 保持室内阴凉, 形成厚重封闭的风貌。湿热地区( 如东南亚和中国西双版纳) 的建筑, 则以通透为原则, 靠通风来形成凉爽的环境, 以轻巧通透为其特色。不同地区的自然条件是形成不同的地方建筑风格的重要因素, 这一点贯穿在建筑学发展的全过程。近代科学技术的进步, 为建筑活动提供了各种人工材料以及空气调节、 照明等等技术设备, 帮助我们克服自然条件给予建筑设计创作的种种限制。可是, 协调人、 建筑、 自然之间的关系, 在建筑活动中利用当时当地自然条件的有利方面, 避开不利方面, 依然是建筑学的一条重要原则。建筑学服务的对象不但是自然的人, 而且也是社会的人; 不但要满足人们物质上的要求, 而且要满足她们精神上的要求。因此社会生产力和生产关系的变化, 政治、 文化、 宗教、 生活习惯等等的变化, 都密切影响着建筑技术和艺术。如上所述, 古希腊建筑以端庄、 典雅、 匀称、 秀美见长, 既反映了城邦制小国寡民, 也反映了当时兴旺的经济以及灿烂的文化艺术和哲学思想; 罗马建筑的宏伟壮丽, 反映了国力雄厚、 财富充分以及统治集团巨大的组织能力、 雄心勃勃的气魄和奢华的生活; 拜占廷教堂和西欧中世纪教堂在建筑形制上的不同, 原因之一是由于基督教东、 西两派在教义解释和宗教仪式上有差异; 西欧中世纪建筑的发展和哥特式建筑的形成是同封建生产关系有关的。封建社会的劳动力比奴隶社会贵, 再加上在封建割据下, 关卡林立、 捐税繁多, 石料价格提高, 促使建筑向节俭用料的方向发展。同样以石为料, 同样使用拱券技术, 哥特式建筑用小块石料砌成的扶壁和飞扶壁, 这同罗马建筑用大块石料建成的厚墙粗柱在形式上大相径庭。另外, 建筑学作为一门艺术, 自然受到社会思想潮流的影响。这一切说明建筑学发展的原因、 过程和规律的研究绝不能离开社会条件, 不能不涉及社会科学的许多问题。建筑学是技术和艺术相结合的学科, 建筑的技术和艺术密切相关, 相互促进。技艺在建筑学发展史上一般是主导的一方面。在一定条件下, 艺术又促进技术的研究。就工程技术性质而言, 建筑师总是在 可行的建筑技术条件下进行艺术创作的, 因为建筑艺术创作不能超越技术上的可能性和技术经济的合理性。埃及金字塔如果没有几何知识、 测量知识和运输巨石的技术手段是无法建成的。人们总是可能使用当时可资利用的科学技术来创造建筑文化。现代科学的发展, 建筑材料、 施工机械、 结构技术以及空气调节、 人工照明、 防火、 防水技术的进步, 使建筑不但能够向高空、 地下、 海洋发展, 而且为建筑艺术创作开辟了广阔的天地。建筑学在研究人类改造自然的技术方面和其它工程技术学科相似。可是建筑物又是反映一定时代人们的审美观念和社会艺术思潮的艺术品, 建筑学有很强的艺术性质, 在这一点上和其它工程技术学科又不相同。建筑艺术主要经过视觉给人以美的感受, 这是和其它视觉艺术相似之处。建筑能够像音乐那样唤起人们某种情感, 例如创造出庄严、 雄伟、 幽暗、 明朗的气氛, 使人产生崇敬、 自豪、 压抑、 欢快等等情绪。汉初萧何建造未央宫时说, ”天子以四海为家, 非壮丽无以重威”, 能够说明这样的问题。德国文学家歌德把建筑比喻为”凝固的音乐”, 也就是这个意思。可是建筑又不同于其它艺术门类, 它需要大量的财富和技术条件, 大量的劳动力和集体智慧才能实现。它的物质表现手段规模之大, 为任何其它艺术门类所难以比拟。宏伟的建筑建成不易, 保留时间也较长, 这些条件导致建筑美学的变革相对迟缓。建筑艺术还常常需要应用绘画、 雕刻、 工艺美术、 园林艺术, 创造室内外空间艺术环境。因此, 建筑艺术是一门综合性很强的艺术。建筑学的内容建筑设计是建筑学的核心, 指导建筑设计创作是建筑学的最终目的。建筑设计是一种技艺, 古代靠师徒承袭, 口传心授, 后来虽然开办学校, 采取课堂教学方式, 但仍须经过 设计实践来学习。有关建筑设计的学科内容大致可分为两类。一类是总结各种建筑的设计经验, 按照各种建筑的内容、 特性、 使用功能等, 经过范例, 阐述设计时应注意的问题以及解决这些问题的方式方法。另一类是探讨建筑设计的一般规律, 包括平面布局、 空间组合交通安排, 以及有关建筑艺术效果的美学规律等等。后者称为建筑设计原理。室内设计是从建筑设计中分化出来的, 它主要研究室内的艺术处理、 空间利用、 装修技术及家具等问题。建筑构造是研究建筑物的构成, 各组成部分的组合原理和构造方法的学科, 主要任务是根据建筑物的使用功能、 技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案, 指导建筑细部设计和施工, 作为建筑设计的依据。建筑历史研究建筑、 建筑学发展的过程及其演变的规律, 研究人类建筑历史上遗留下来有代表性的建筑实例, 从中了解前人的有益经验, 为建筑设计汲取营养。”建筑理论”探讨建筑与经济、 社会、 政治、 文化等因素的相互关系; 探讨建筑实践所应遵循的指导思想以及建筑技术和建筑艺术的基本规律。建筑理论与建筑历史两者之间有密切的关系。城市设计是介于建筑学和城市规划之间的知识领域, 从建筑学的角度研究城市空间环境及其景观的问题。建筑物理研究物理学知识在建筑中的应用。建筑设计应用这些知识, 为建筑物创造适合使用者要求的声学、 光学、 热工学的环境。建筑设备研究使用现代机电设备来满足建筑功能要求, 建筑设计者应具备这些相关学科的知识。建筑学的未来第二次世界大战结束以来, 建筑同其它各种有关科学技术的关系更加密切, 建筑技术的进展日新月异。新的结构理论、 新材料和新设备的运用, 高层建筑和大跨度建筑的发展, 体现了新技术的威力。建筑工业化体系的运用, 加速了大量性建筑的发展。电子计算机技术进入建筑设计领域所引起的设计方法论的研究势必深刻地影响建筑学的发展。社会的发展, 人口的密集, 城市化进程的加快, 产业结构的变化, 使城市规划和环境问题十分突出, 成为当代建筑师、 规划师和园林设计师面临的共同课题, 同时也为建筑学开拓出一个前所未有的广阔天地。建筑和建筑学发展的历史进程反映了人类文明的进步。正如伟大文学家维克多雨果在她的杰作巴黎圣母院中所说的”从世界的开始到15世纪, 建筑学一直是人类的巨著, 是人类各种力量的发展或才能的发展的主要表现”。人类将以自己的智彗和劳动不断探索建筑学的未来, 为这部巨著撰写新的更加瑰丽的篇章。第二章 建筑工程概述之建筑构造学建筑构造学是研究建筑物的构成、 各组成部分的组合原理和构造方法的学科。主要任务是根据建筑物的使用功能、 技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案, 作为建筑设计的依据。中国先秦典籍考工记对当时营造宫室的屋顶、 墙、 基础和门宙的构造已有记述。唐代的大唐六典, 宋代的木经和营造法式, 明代成书的鲁班经和清代的清工部工程做法等, 都有关于建筑构造方面的内容。公元前一世纪罗马维特鲁威所著建筑十书, 文艺复兴时期的建筑四论和五种柱式规范等著作均有对当时建筑结构体系和构造的记述。在19世纪, 由于科学技术的进步, 建筑材料、 建筑结构、 建筑施工和建筑物理等学科的成长, 建筑构造学科也得到充实和发展。在进行建筑设计时, 不但要解决空间的划分和组合, 外观造型等问题, 而且还必须考虑建筑构造上的可行性。为此, 就要研究能否满足建筑物各组成部分的使用功能; 在构造设计中综合考虑结构选型、 材料的选用、 施工的方法、 构配件的制造工艺, 以及技术经济、 艺术处理等问题。建筑结构是构成建筑物并为使用功能提供空间环境的支承体, 承担着建筑物的重力、 风力撞击、 振动等作用下所产生的各种荷载; 同时又是影响建筑构造、 建筑经济和建筑整体造型的基本因素。为此就要研究建筑物的结构体系和构造形式的选择; 影响建筑刚度、 强度、 稳定性和耐久性的因素; 结构与各组成部分的构造关系等。建筑结构体系的类型, 基本可分为: 木结构建筑、 砖混结构建筑和骨架结构建筑, 装配式建筑和工具式模板建筑, 筒体结构建筑、 悬挂结构建筑薄膜建筑和大跨度结构建筑等。对于建筑物来说, 屋顶、 墙和楼板层等都是构成建筑使用空间的主要组成部件, 它们既是建筑物的承重构件, 又都是建筑物的围护构件。它们的功能是用来抵御和防止风、 雨、 雪、 冻、 地下水、 太阳辐射、 气温变化、 噪声以及内部空间相互干扰等影响, 为提供良好的空间环境创造条件。按照建筑功能需要而设置的构件和设施, 包括楼梯、 台阶、 阳台、 雨篷、 栏杆、 隔断、 门、 宙、 天宙、 火墙、 火炕和房屋管道配件等。建筑配件除满足使用功能要求外, 均有艺术造型方面的要求, 在习惯上把中国古代属于小木作范围的如门、 宙、 栏杆、 隔断、 固定家具以及顶棚、 地面、 墙面等构件归入建筑装修。单纯为了满足视觉要求而进行艺术加工的则归入建筑装饰。建筑装修和装饰同建筑的艺术表现和使用功能有密切关系。为此, 就要研究构配件的功能、 造型、 尺度、 质感、 色彩以及照度等有关问题。为了防止建筑物在使用过程中受到各种人为因素和自然因素的影响或破坏, 必须研究下述问题, 并采取安全措施, 如建筑防火、 建筑防震建筑防爆、 建筑防尘、 建筑防腐蚀、 建筑辐射防护、 建筑屏蔽、 地下, 室防水、 外墙板接缝防水以及变形缝等。建筑构造是为建筑设计提供可靠的技术保证。现代化的建筑工程如果没有技术依据, 所作的, 设计只能是纸上的方案, 没有实用价值可言。建筑构造作为建筑技术, 自始至终贯穿于建筑设计的全过程, 即方案设计、 初步设计、 技术设计和施工详图设计等每个步骤。在方案设计和初步设计阶段, 首先应根据该工程的, 社会、 经济、 文化传统、 技术条件等环境来选择合宜的, 结构体系, 使所设计的建筑空间和外部造型具有可行性和现实性; 在技术设计阶段还要进一步落实设计方案的, 具体技术问题, 并对结构和给水排水、 供暖、 供电、 空调设备等工程项目进行统一规划, 协调各工程项目之间的交又矛盾。施工详图设计阶段是技术设计的深化, 处理局部与整体之间的关系, 并为工程的实施提供制作和安装的具体技术条件。随着建筑业的发展, 多层建筑、 高层建筑、 大跨度建筑以及各种特殊建筑都在构造上不断提出新的研究项目。例如建筑工业化的发展, 对构配件提出既要标准化, 又要高度灵活性的要求; 为节约能源而出现的太阳能建筑、 生土建筑、 地下建筑等, 提出太阳能利用和深层防水、 导光、 通风等技术和构造上的问题; 核电站建筑提出有关防止核扩散和核污染的建筑技术和构造的问题; 为了在室内创造自然环境而出现的”四季厅”有遮盖的运动场, 提出大面积顶部覆盖的技术和构造的有关问题等, 都有待于深入研究。第三章 建筑工程概述之建筑设计学建筑设计是指建筑物在建造之前, 设计者按照建设任务, 把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题, 事先作好通盘的设想, 拟定好解决这些问题的办法、 方案, 用图纸和文件表示出来 .作为备料、 施工组织工作和各工种在制作、 建造工作中互相配合协作的共同依据。便于整个工程得以在预定的投资限额范围内, 按照周密考虑的预定方案, 统一步调, 顺利进行 .并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。在古代, 建筑技术和社会分工比较单纯, 建筑设计和建筑施工并没有很明确的界限, 施工的组织者和指挥者往往也就是设计者。在欧洲, 由于以石料作为建筑物的主要材料, 这两种工作一般由石匠的首脑承担; 在中国, 由于建筑以木结构为主, 这两种工作一般由木匠的首脑承担。她们根据建筑物的主人的要求, 按照师徒相传的成规, 加上自己一定的创造性, 营造建筑并积累了建筑文化。在近代, 建筑设计和建筑施工分离开来, 各自成为专门学科。这在西方是从文艺复兴时期开始萌芽, 到产业革命时期才逐渐成熟; 在中国则是清代后期在外来的影响下逐步形成的。随着社会的发展和科学技术的进步, 建筑所包含的内容、 所要解决的问题越来越复杂, 涉及的相关学科越来越多, 材料上、 技术上的变化越来越迅速, 单纯依靠师徒相传、 经验积累的方式, 已不能适应这种客观现实; 加上建筑物往往要在很短时期内竣工使用, 难以由匠师一身二任, 客观上需要更为细致的社会分工, 这就促使建筑设计逐渐形成专业, 成为一门独立的分支学科。广义的建筑设计是指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作。由于科学技术的发展, 在建筑上利用各种科学技术的成果越来越广泛深入, 设计工作常涉及建筑学、 结构学以及给水、 排水, 供暖、 空气调节、 电气、 煤气、 消防、 防火、 自动化控制管理、 建筑声学、 建筑光学、 建筑热工学、 工程估算, 园林绿化等方面的知识, 需要各种科学技术人员的密切协作。但一般所说的建筑设计, 是指”建筑学”范围内的工作。它所要解决的问题, 包括建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排, 建筑物与周围环境、 与各种外部条件的协调配合, 内部和外表的艺术效果, 各个细部的构造方式, 建筑与结构、 建筑与各种设备等相关技术的综合协调, 以及如何以更少的材料、 更少的劳动力、 更少的投资、 更少的时间来实现上述各种要求。其最终目的是使建筑物做到适用、 经济、 坚固、 美观。以建筑学作为专业, 擅长建筑设计的专家称为建筑师。建筑师除了精通建筑学专业, 做好本专业工作之外, 还要善于综合各种有关专业提出的要求, 正确地解决设计与各个技术工种之间的矛盾。建筑师在进行建筑设计时面临的矛盾有: 内容和形式之间的矛盾; 需要和可能之间的矛盾; 投资者、 使用者、 施工制作、 城市规划等方面和设计之间, 以及它们彼此之间由于对建筑物考虑角度不同而产生的矛盾; 建筑物单体和群体之间、 内部和外部之间的矛盾各个技术工种之间在技术要求上的矛盾; 建筑的适用、 经济、 坚固、 美观这几个基本要素本身之间的矛盾; 建筑物内部各种不同使用功能之间的矛盾; 建筑物局部和整体、 这一局部和那一局部之间的矛盾等这些矛盾构成非常错综复杂的局面。而且每个工程中各种矛盾的构成又各有其特殊性。因此说, 建筑设计工作的核心, 就是要寻找解决上述各种矛盾的最佳方案。经过长期的实践, 建筑设计者创造、 积累了一整套科学的方法和手段, 能够用图纸、 建筑模型或其它手段将设计意图确切地表示出来, 才能充分暴露隐藏的矛盾, 从而发观问题, 同有关专业技术人员交换意见, 使矛盾得到解决。另外, 为了寻求量佳的设计方案, 还需要提出多种方案进行比较。方案比较, 是建筑设计中常见的方法。从整体到每一个细节, 对待每一个问题, 设计者一般都要设想好几个解决方案, 进行一连串的重复推敲和比较。即或问题得到初步解决, 也还要不断设想有无更好的解决方式, 使设计方案臻于完善。总之。建筑设计是一种需要有预见性的工作, 要预见到拟建建筑物存在的和可能发生的各种问题。这种预见, 往往是随着设计过程的进展而逐步清晰、 逐步深化的。为了使建筑设计顺利进行, 少走弯路, 少出差错, 取得良好的成果, 在众多矛盾和问题中, 先考虑什么, 后考虑什么, 大致上要有个程序。根据长期实践得出的经验, 设计工作的着重点、 常是从宏观到微观, 从整体到局部、 从大处到细节、 从功能体型到具体构造、 步步深入的。为此, 设计工作的全过程分为几个工作阶段: 搜集资料、 初步方案、 初步设计、 技术设计施工图和详图等, 循序进行, 这就是基本的设计程序。它因工程的难易而有增减。设计者在动手设计之前, 首先要了解并掌握各种有关的外部条件和客观情况: 自然条件, 包括地形、 气候、 地质、 自然环境等; 城市规划对建筑物的要求, 包括用地范围的建筑红线、 建筑物高度和密度的控制等, 城市的人为环境, 包括交通、 供水、 排水、 供电、 供燃气、 通信等各种条件和情况; 使用者对拟建建筑物的要求, 特别是对建筑物所应具备的各项使用内容的要求; 对工程经济估算依据和所能提供的资金、 材料施工技术和装备等; 以及可能影响工程的其它客观因素, 这个阶段, 一般称为搜集资料阶段。在搜集资料阶段, 设计者也常协助建设者做一些应由咨询单位做的工作, 诸如确定计划任务书, 进行一些可行性研究, 提出地形测量和工程勘察的要求, 以及落实某些建设条件等。设计者在对建筑物主要内容的安排有个大概的布局设想以后, 首先要考虑和处理建筑物与城市规划的关系, 其中包括建筑物和周围环境的关系, 建筑物对城市交通或城市其它功能的关系等。这个工作阶段, 一般叫做初步方案阶段。经过这一阶段的工作, 建筑师能够同使用者和规划部门充分交换意见, 最后使自己所设计的建筑物取得规划部门的同意, 成为城市有机整体的组成部分。对于不太复杂的工程, 这一阶段能够省略, 把有关的工作并入初步设计阶段。技术设计阶段是设计过程中的一个关键性阶段, 也是整个设计构思基本成型的阶段。初步设计中首先要考虑建筑物内部各种使用功能的合理布置。 要根据不同的性质和用途合理安排, 各得其所。这不但出于功能上的考虑, 同时也要从艺术效果的角度来设计。当考虑上述布局时, 另一个重要的问题是建筑物各部分相互间的交通联系。交通贵在便捷, 要尽可能缩短交通路线的长度, 这不但为节省通道面积, 收到经济效益, 而且可使房屋内部使用者来往方便, 省时、 省力。由于人们在建筑物内是循着交通路线往来的, 建筑的艺术形象又是循着交通路线逐一展现的, 因此交通路线的巧妙设计还影响人们对建筑物的艺术观感。与使用功能布局同时考虑的, 还有不同大小、 不同高低空间的合理安排问题。这不只为了节省面积、 节省体积, 也为了内部空间取得良好的艺术效果。考虑艺术效果, 一般不但要与使用相结合, 而且还应该和结构的合理性相统一。至于建筑物形式, 常是上述许多内容安排的合乎逻辑的结果, 虽然有它本身的美学法则, 但应与建筑物内容形成一个有机的统一体。脱离内容的外形的美, 是经不起时间考验的; 而扎根于建筑物内在因素的外形美, 即内在美、 内在哲理的自然表露, 才是经得起时间考验的美。技术设计的内容包括整个建筑物和各个局部的具体做法, 各部分确切的尺寸关系, 内外装修的设计, 结构方案的计算和具体内容, 各种构造和用料的确定, 各种设备系统的设计和计算, 各技术工种之间各种矛盾的合理解决, 设计预算的编制等。这些工作都是在有关各