建築構造

建築構造是建築設計不可分割的一部分，其研究建築物各組成部分的構造原理和構造方法，具有很強的實踐性和綜合性，內容涉及建築材料、建築物理、建築力學、建築結構、建築施工，以及建築經濟等有關方面的知識。研究建築構造的主要目的是根據建築物的功能要求，提供符合適用、安全、經濟、美觀的構造方案，以此作為建築設計中綜合解決技術問題、進行施工圖設計、繪製大樣圖等的依據。

解剖一座建築物，不難發現它是由許多部分所構成，這些構成部分在建築工程上被稱為構件或配件。

建築構造原理是綜合多方面的技術知識，根據各種客觀條件，以選材、造型、工藝、安裝等為依據，研究這些構配件及其細部構造的合理性和經濟性，更有效地滿足建築使用功能的理論。

構造方法是指運用各種材料，有機地製造、組合各種構配件，並提出解決各構配件之間互相組合的技術措施。

中國先秦典籍《考工記》對當時營造宮室的屋頂、牆、基礎和門窗的構造已有記述。唐代的《大唐六典》，宋代的《木經》和《營造法式》，明代成書的《魯班經》和清代的清工部《工程做法》等，都有關於建築構造方面的內容。公元前 1世紀羅馬維特魯威所著《建築十書》，文藝復興時期的《建築四論》和《五種柱式規範》等著作均有對當時建築結構體系和構造的記述。在19世紀，由於科學技術的進步，建築材料、建築結構、建築施工和建築物理等學科的成長，建築構造學科也得到充實和發展。

在進行建築設計時，不但要解決空間的劃分和組合，外觀造型等問題，而且還必須考慮建築構造上的可行性。為此，就要研究能否滿足建築物各組成部分的使用功能；在構造設計中綜合考慮結構選型、材料的選用、施工的方法、構配件的製造工藝，以及技術經濟、藝術處理等問題。

建築結構體系 建築結構是構成建築物並為使用功能提供空間環境的支承體，承擔著建築物的重力、風力、撞擊、振動等作用下所產生的各種荷載；同時又是影響建築構造、建築經濟和建築整體造型的基本因素。為此，就要研究：建築物的結構體系和構造形式的選擇；影響建築剛度、強度、穩定性和耐久性的因素；結構與各組成部分的構造關係等。建築結構體系的類型，基本可分為：木結構建築、磚混結構建築和骨架結構建築（以上為傳統結構體系建築），裝配式建築和工具式模板建築（以上為現代工業化施工的結構體系建築），筒體結構建築、懸掛結構建築、薄膜建築和大跨度結構建築（以上為特種結構體系建築）等。

建築部件 對於建築物來說，屋頂、牆和樓板層等都是構成建築使用空間的主要組成部件，它們既是建築物的承重構件，又都是建築物的圍護構件。它們的功能是用來抵禦和防止風、雨、雪、凍、地下水、太陽輻射、氣溫變化、雜訊以及內部空間相互干擾等影響，為提供良好的空間環境創造條件。

建築配件 按照建築功能需要而設置的構件和設施，包括樓梯、台階、陽台、雨篷、欄桿、隔斷、門、窗、天窗、火牆、火炕和房屋管道配件等。建築配件除滿足使用功能要求外，均有藝術造型方面的要求，在習慣上把中國古代屬於小木作範圍的如門、窗、欄桿、隔斷、固定傢具以及頂棚、地面、牆面等構件歸入建築裝修。單純為了滿足視覺要求而進行藝術加工的則歸入建築裝飾。建築裝修和裝飾同建築的藝術表現和使用功能有密切關係。為此，就要研究構配件的功能、造型、尺度、質感、色彩以及照度等有關問題。

建築防護 為了防止建築物在使用過程中受到各種人為因素和自然因素的影響或破壞，必須研究下述問題，並採取安全措施，如建築防火、建築防震、建築防爆、建築防塵、建築防腐蝕、建築輻射防護、建築屏蔽、地下室防水、外牆板接縫防水以及變形縫等。

建築構造是為建築設計提供可靠的技術保證。現代化的建築工程如果沒有技術依據，所作的設計只能是紙上的方案，沒有實用價值可言。建築構造作為建築技術，自始至終貫穿於建築設計的全過程，即方案設計、初步設計、技術設計和施工詳圖設計等每個步驟。在方案設計和初步設計階段，首先應根據該工程的社會、經濟、文化傳統、技術條件等環境來選擇合宜的結構體系，使所設計的建築空間和外部造型具有可行性和現實性；在技術設計階段還要進一步落實設計方案的具體技術問題，並對結構和給水排水、供暖、供電、空調設備等工程項目進行統一規劃，協調各工程項目之間的交叉矛盾。施工詳圖設計階段是技術設計的深化，處理局部與整體之間的關係，並為工程的實施提供製作和安裝的具體技術條件。

隨著建築業的發展，多層建築、高層建築、大跨度建築以及各種特殊建築都在構造上不斷提出新的研究項目。例如建築工業化的發展，對構配件提出既要標準化，又要高度靈活性的要求；為節約能源而出現的太陽能建築、生土建築、地下建築等，提出太陽能利用和深層防水、導光、通風等技術和構造上的問題；核電站建築提出有關防止核擴散和核污染的建築技術和構造的問題；為了在室內創造自然環境而出現的“四季廳”、有遮蓋的運動場，提出大面積頂部覆蓋的技術和構造的有關問題等，都有待於深入研究。

1．基礎

基礎與地基直接接觸，是建築物最下部的承重構件，其作用是承受建築物的全部荷載，並將這些荷載傳給它下面的土層 地基。因此，基礎必須堅固穩定、安全可靠，並能抵禦地下各種有害因素的侵蝕。

2．牆或柱

牆是建築物的承重構件和圍護構件。作為承重構件，牆承受著建築物由屋頂和樓板層傳來的荷載，並將這些荷載傳給基礎。當以柱代牆起承重作用時，柱間的填充牆只起圍護作用。作為圍護構件，外牆起著抵禦自然界各種因素對室內侵襲的作用；內牆起分隔房間和創造室內舒適環境的作用。為此，要求牆體要有足夠的強度、穩定性、隔熱保溫、隔聲、防水及防潮、防火、耐久等性能。

柱是框架或排架結構的主要承重構件。和承重牆一樣承受著屋頂和樓板層及吊車傳來的荷載，它必須具有足夠的強度、剛度和穩定性。

3．樓板層

樓板層是建築水平方向的承重和分隔構件，它承受著傢具、設備和人體荷載及本身的自重，並將這些荷載傳給牆或柱。同時，樓板層將建築物分為若干層，並對牆體起著水平支撐的作用。樓板層應有足夠的強度、剛度、隔聲、防水、防潮、防火等能力。地坪層是底層房間與土壤層相接觸的部分，它承受著底層房問內部的荷載。地坪層應具有堅固、耐磨、防潮、防水和保溫等性能。

4．樓梯

樓梯是建築的垂直交通構件，供人們上下樓層和緊急疏散之用。樓梯應有足夠的通行能力以及防水、防滑的功能。

5．屋頂

屋頂是建築物最上部的外圍護構件和承重構件。作為外圍護構件，屋頂抵禦著各種自然因素（風、雨、雪霜、冰雹、太陽輻射熱、低溫）對頂層房間的侵襲；作為承重構件，屋頂又承受風雪荷載及施工、檢修等屋頂荷載，並將這些荷載傳給牆和柱。因此，屋頂應有足夠的強度、剛度及隔熱、防水、保溫等性能。此外，屋頂對建築立面造型有重要的作用。

6．門窗

門與窗均屬非承重構件，門的主要作用是交通，同時還兼有採光、通風及分隔房間的作用；窗的主要作用是採光和通風，在立面造型中也佔有較重要的地位。門、窗應有保溫、隔熱、隔聲、防火排煙等功能。

建築構件除了以上六大組成部分外，還有其他附屬部分，如陽台、雨篷、散水、台階、煙囪、爬梯等。

一幢建築物建成並投入使用后，要經受來自於人為和自然界各種因素的作用。為了提高建築物對外界各種影響的抵抗能力，延長使用壽命和保證使用質量，在進行建築構造設計時，必須充分考慮到各種因素對它的影響，以便根據影響程度採取相應的構造方案和措施。影響建築構造的因素很多，大致可歸納為以下幾方面：

1．外力作用的影響

作用在建築物上的外力稱為荷載。荷載的大小和作用方式是結構設計和結構選型的重要依據，它決定著構件的形狀、尺度和用料，而構件的選材、尺寸、形狀等又與建築構造密切相關。因此，在確定建築構造方案時。必須考慮外力的影響。

2．自然環境的影響

自然界的風霜雨雪、冷熱寒暖的氣溫變化，太陽熱輻射等均是影響建築物使用質量和使用壽命的重要因素。在建築構造設計時，必須針對所受影響的性質與程度，對建築物的相關部位採取相應的措施，如防潮、防水、保溫、隔熱、設變形縫等。

3．人為因素的影響

人們在從事生產和生活活動中，也常常會對建築物造成一些人為的不利影響，如機械振動、化學腐蝕、爆炸、火災、雜訊等。因此，在建築構造設計時，應針對各種影響因素採取防振、防腐、防火、隔聲等相應的構造措施。

4．物質技術條件的影響

建築材料、結構、設備和施工技術是構成建築的基本要素之一，由於建築物的質量標準和等級的不同。在材料的選擇和構造方式上均有所區別。隨著建築業的發展，新材料、新結構、新設備和新工藝的不斷出現，建築構造要解決的問題越來越多、越來越複雜。

5．經濟條件的影響

為了減少能耗、降低建造成本及Et后使用維護費用，在建築方案設計階段——影響工程總造價的關鍵階段，就必須深入分析各建築設計參數與造價的關係，即在滿足適用、安全的條件下，合理選擇技術上可行、經濟上節約的設計方案。建築構造設計是建築設計不可分割的一部分。也必須考慮經濟效益的問題。

1．滿足建築功能要求

滿足使用功能要求是整個建築設計的根本。建築物的功能要求和某些特殊需要，如保溫、隔熱、隔聲、防振、防腐蝕等，在建築構造設計時，應綜合分析諸多因素，選擇、確定最經濟合理的構造方案。

2．有利於結構安全

建築物除根據荷載的性質、大小，進行必要的結構計算，確定構件的必須尺寸外，在構造上需採用相應的措施，以保證房屋的整體剛度和構件之間的連接可靠，使之有利於結構的穩定和安全。

3．適應建築工業化的需要

為了提高建設速度，改善勞動條件，保證施工質量，在構造設計時，應大力推廣先進技術，選用各種新型建築材料，採用標準化設計和定型構配件，提高構配件間的通用性和互換性，為建築構配件的生產工廠化，施工機械化和管理科學化創造有利條件，以適應建築工業化的需要。

4．考慮建築節能與環保的要求

節約建築用能，有利於保護能源，發展國民經濟，人所共知。在建築構造設計時。要在我國頒布的有關建築節能設計標準的基礎上，選擇節能環保的綠色建材，確定合理的構造方案，提高圍護結構的保溫、隔熱、防潮、密封等方面的性能，從而減少建築設備的能耗、節約能源，保護環境。

5．經濟合理

降低成本、合理控制造價指標是構造設計的重要原則之一。在建築構造設計時，嚴格執行建築法規，注意節約材料。在材料的選擇上，從實際出發，因地制宜，就地取材，降低消耗，節約投資。

6．注意美觀

建築構造設計是建築內外部空間以及造型設計的繼續和深入，尤其某些細部構造處理不僅影響精緻和美觀，也直接影響整個建築物的整體效果，應充分考慮和研究。

總之，在構造設計中，必須全面貫徹國家建築政策、法規，充分考慮建築物的使用功能、所處的自然環境、材料供應以及施工技術條件等因素，綜合分析、比較，選擇最佳的構造方案。