建筑設(shè)計原理本課件旨在全面介紹建筑設(shè)計的基本原理和流程。從建筑設(shè)計的定義、歷史演變，到與環(huán)境的關(guān)系、基本原則，再到設(shè)計流程、表達(dá)方式，以及場地分析、空間構(gòu)成、形態(tài)構(gòu)成、結(jié)構(gòu)體系、設(shè)備系統(tǒng)、材料選擇與應(yīng)用，最后通過案例分析和發(fā)展趨勢展望，力求為學(xué)習(xí)者構(gòu)建一個完整的建筑設(shè)計知識體系。課程簡介：建筑設(shè)計的定義與范疇定義建筑設(shè)計是運用技術(shù)和藝術(shù)手段，創(chuàng)造性地解決建筑物在功能、技術(shù)、經(jīng)濟、美觀等方面的問題，并將其轉(zhuǎn)化為圖紙、模型等可視形式的過程。范疇建筑設(shè)計的范疇涵蓋了從規(guī)劃設(shè)計、單體設(shè)計到室內(nèi)設(shè)計、景觀設(shè)計等多個方面，涉及建筑的選址、布局、造型、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各個環(huán)節(jié)。建筑設(shè)計的歷史演變1古代古代建筑以滿足基本生活需求為主，注重實用性和耐久性，如中國的長城、埃及的金字塔。2中世紀(jì)中世紀(jì)建筑受到宗教影響，哥特式建筑是其代表，特點是高聳、尖頂、彩色玻璃。3現(xiàn)代現(xiàn)代建筑強調(diào)功能主義，追求簡潔、實用、經(jīng)濟，如包豪斯風(fēng)格。4當(dāng)代當(dāng)代建筑注重可持續(xù)發(fā)展，追求綠色、環(huán)保、智能，如生態(tài)建筑、智能建筑。建筑與環(huán)境的關(guān)系氣候建筑設(shè)計應(yīng)充分考慮氣候條件，如日照、通風(fēng)、降水等，以創(chuàng)造舒適的室內(nèi)環(huán)境。生態(tài)建筑設(shè)計應(yīng)尊重自然生態(tài)，減少對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。人文建筑設(shè)計應(yīng)尊重當(dāng)?shù)匚幕?，融入人文元素，?chuàng)造具有地方特色的建筑。建筑設(shè)計的基本原則1功能性建筑設(shè)計應(yīng)首先滿足使用功能的需求，保證空間的合理性和實用性。2經(jīng)濟性建筑設(shè)計應(yīng)在滿足功能和美觀的前提下，盡可能降低建設(shè)成本和運營成本。3技術(shù)性建筑設(shè)計應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，采用合理的技術(shù)手段和材料。4美觀性建筑設(shè)計應(yīng)注重形式和視覺效果，創(chuàng)造具有藝術(shù)價值的建筑。功能性原則：滿足使用需求空間布局合理劃分空間，滿足不同功能的需求，如居住、辦公、商業(yè)等。流線設(shè)計優(yōu)化人流和物流的動線，提高使用效率和舒適度。采光通風(fēng)保證室內(nèi)充足的采光和良好的通風(fēng)，創(chuàng)造健康的室內(nèi)環(huán)境。經(jīng)濟性原則：控制成本優(yōu)化設(shè)計通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和空間布局，減少材料用量和施工難度。1選擇材料選擇經(jīng)濟實用的建筑材料，降低材料成本。2控制造價嚴(yán)格控制施工過程中的各項費用，避免浪費。3技術(shù)性原則：結(jié)構(gòu)安全與耐久1耐久性2穩(wěn)定性3剛度4強度建筑結(jié)構(gòu)必須滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求，確保在各種荷載作用下不發(fā)生破壞或過大的變形。同時，結(jié)構(gòu)還應(yīng)具有足夠的耐久性，能夠抵抗各種環(huán)境因素的侵蝕，延長使用壽命。美觀性原則：形式與視覺效果比例建筑的各個部分應(yīng)具有合理的比例關(guān)系，符合人們的審美習(xí)慣。色彩建筑的色彩搭配應(yīng)和諧統(tǒng)一，營造舒適的視覺效果。造型建筑的造型應(yīng)具有獨特性和藝術(shù)性，體現(xiàn)建筑的個性和風(fēng)格。可持續(xù)性原則：環(huán)保與節(jié)能節(jié)能采用節(jié)能技術(shù)和材料，降低建筑的能源消耗。環(huán)保減少建筑對環(huán)境的污染，保護自然資源。健康創(chuàng)造健康的室內(nèi)環(huán)境，提高居住者的舒適度。建筑設(shè)計的流程前期調(diào)研場地分析、需求分析、資料收集。概念設(shè)計方案構(gòu)思、草圖繪制、方案比選。方案深化平面、立面、剖面設(shè)計、三維建模。技術(shù)設(shè)計結(jié)構(gòu)、設(shè)備、材料選擇、性能分析。施工圖設(shè)計詳細(xì)圖紙繪制、施工說明編寫、審核校對。前期調(diào)研：場地分析與需求分析場地分析了解場地的地形地貌、氣候條件、周邊環(huán)境、交通狀況等，為設(shè)計提供依據(jù)。需求分析明確建筑的使用功能、空間需求、人流密度等，為設(shè)計提供目標(biāo)。概念設(shè)計：方案構(gòu)思與草圖靈感來源從自然、藝術(shù)、文化等方面尋找靈感，激發(fā)設(shè)計思路。方案構(gòu)思根據(jù)場地分析和需求分析，初步構(gòu)思建筑的整體方案。草圖繪制將構(gòu)思的方案以草圖的形式表達(dá)出來，進(jìn)行方案比選和優(yōu)化。方案深化：平面、立面、剖面設(shè)計平面圖表達(dá)建筑的水平布局，包括房間、走廊、門窗等的位置和尺寸。立面圖表達(dá)建筑的外觀造型，包括建筑的高度、寬度、材料等。剖面圖表達(dá)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括樓層、梁柱、設(shè)備管道等。技術(shù)設(shè)計：結(jié)構(gòu)、設(shè)備、材料結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇合適的結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。設(shè)備設(shè)計設(shè)計建筑的給排水、電氣、空調(diào)、智能化等系統(tǒng)，滿足使用需求。材料選擇選擇合適的建筑材料，考慮其強度、耐久性、保溫性、防火性等性能。施工圖設(shè)計：詳細(xì)圖紙與說明1圖紙繪制繪制詳細(xì)的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等施工圖紙，為施工提供指導(dǎo)。2說明編寫編寫詳細(xì)的施工說明，包括施工工藝、材料要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。3審核校對對施工圖紙和說明進(jìn)行審核校對，確保其準(zhǔn)確性和完整性。建筑設(shè)計的表達(dá)方式圖紙平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖等。效果圖透視圖、鳥瞰圖等。模型實體模型、虛擬模型等。平面圖：水平剖切的圖示平面圖是將建筑物在某一水平高度進(jìn)行剖切，然后將剖切面以下的結(jié)構(gòu)投影到圖紙上所得到的圖示。它主要表達(dá)建筑的平面布局，包括房間、走廊、門窗、墻體等的位置和尺寸。通過平面圖，可以清晰地了解建筑的內(nèi)部空間組織和功能分區(qū)。立面圖：建筑正面的圖示立面圖是建筑物正面的投影圖，它主要表達(dá)建筑物的外觀造型，包括建筑的高度、寬度、材料、門窗等。通過立面圖，可以了解建筑的整體風(fēng)格和外觀特征，以及建筑與周邊環(huán)境的關(guān)系。立面圖是建筑設(shè)計中重要的表達(dá)方式之一。剖面圖：垂直剖切的圖示剖面圖是將建筑物在某一垂直方向進(jìn)行剖切，然后將剖切面以下的結(jié)構(gòu)投影到圖紙上所得到的圖示。它主要表達(dá)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，包括樓層、梁柱、墻體、屋頂?shù)?。通過剖面圖，可以了解建筑的內(nèi)部空間關(guān)系和結(jié)構(gòu)構(gòu)造，以及建筑的高度和垂直方向上的功能分區(qū)。透視圖：三維效果圖透視圖是利用透視原理，將建筑物的三維形象逼真地表達(dá)在圖紙上的一種圖示。它可以直觀地展現(xiàn)建筑的整體造型、空間關(guān)系、材料質(zhì)感和光影效果。透視圖通常用于方案展示和宣傳，可以幫助人們更好地理解和欣賞建筑設(shè)計。模型：實體模型與虛擬模型實體模型實體模型是用真實的材料制作的建筑物的微縮版本，可以直觀地展現(xiàn)建筑的形態(tài)、空間和材料質(zhì)感。虛擬模型虛擬模型是用計算機軟件制作的建筑物的三維模型，可以進(jìn)行各種角度的觀察和漫游，還可以進(jìn)行光照、陰影和材質(zhì)的模擬。建筑設(shè)計的場地分析1地形地貌坡度、高差、水文等。2氣候條件日照、風(fēng)向、降水等。3周邊環(huán)境交通、景觀、噪音等。4場地限制用地紅線、建筑退線等。地形地貌：坡度、高差、水文地形地貌是場地分析的重要內(nèi)容，包括坡度、高差、水文等地質(zhì)特征。坡度影響建筑的布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計，高差影響建筑的立面造型和空間組織，水文影響建筑的防洪排水設(shè)計。了解地形地貌，可以更好地適應(yīng)場地，創(chuàng)造具有特色的建筑。氣候條件：日照、風(fēng)向、降水日照影響建筑的采光、采暖和遮陽設(shè)計。風(fēng)向影響建筑的通風(fēng)和防風(fēng)設(shè)計。降水影響建筑的排水和防水設(shè)計。周邊環(huán)境：交通、景觀、噪音交通影響建筑的可達(dá)性和人流組織。1景觀影響建筑的視線和空間感受。2噪音影響建筑的聲環(huán)境質(zhì)量。3場地限制：用地紅線、建筑退線用地紅線是指建筑物用地的邊界線，建筑退線是指建筑物與用地紅線之間的最小距離。場地限制對建筑的布局和造型有重要影響，建筑設(shè)計必須符合場地限制的要求，保證建筑的合法性和安全性。建筑的空間構(gòu)成空間類型居住、辦公、商業(yè)、文化等。空間尺度大小、高低、比例等?？臻g組合連接、分隔、過渡等?？臻g氛圍光線、色彩、材質(zhì)等?？臻g類型：居住、辦公、商業(yè)、文化居住空間滿足居住者的生活需求，注重舒適性和私密性。辦公空間提高工作效率，注重開放性和交流性。商業(yè)空間吸引顧客，注重展示性和吸引力。文化空間傳承文化，注重歷史性和藝術(shù)性?？臻g尺度：大小、高低、比例空間尺度是指空間的大小、高低和比例關(guān)系。合適的空間尺度可以營造舒適、宜人的空間氛圍，滿足人們的生理和心理需求。過大的空間會讓人感到空曠和冷漠，過小的空間會讓人感到擁擠和壓抑。建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)不同的功能需求，選擇合適的空間尺度?？臻g組合：連接、分隔、過渡連接將不同的空間聯(lián)系起來，形成一個整體。分隔將不同的空間分開，保證各自的獨立性。過渡在不同的空間之間設(shè)置過渡空間，起到緩沖和引導(dǎo)的作用?？臻g氛圍：光線、色彩、材質(zhì)光線自然光、人工光，營造不同的光影效果。色彩色彩搭配、色彩心理，影響人們的情緒和感受。材質(zhì)材料質(zhì)感、材料肌理，影響空間的觸感和視覺效果。建筑的形態(tài)構(gòu)成1形體要素點、線、面、體。2形體組合重復(fù)、對稱、漸變、對比。3形體比例黃金分割、模數(shù)協(xié)調(diào)。4形體色彩色彩搭配與心理效應(yīng)。5形體材料材料質(zhì)感與表現(xiàn)力。形體要素：點、線、面、體點建筑中最小的形體要素，可以起到強調(diào)和聚焦的作用。線建筑中重要的形體要素，可以表達(dá)方向和動感。面建筑中主要的形體要素，可以構(gòu)成空間和圍護結(jié)構(gòu)。體建筑中完整的形體要素，可以表達(dá)建筑的整體形態(tài)。形體組合：重復(fù)、對稱、漸變、對比重復(fù)相同的形體多次出現(xiàn)，形成韻律感。1對稱相同的形體在中心線兩側(cè)對稱分布，形成平衡感。2漸變形體逐漸變化，形成過渡感。3對比不同的形體相互襯托，形成視覺沖擊力。4形體比例：黃金分割、模數(shù)協(xié)調(diào)黃金分割一種數(shù)學(xué)比例關(guān)系，被認(rèn)為是最美的比例，常用于建筑設(shè)計中。模數(shù)協(xié)調(diào)建筑的各個部分按照一定的模數(shù)進(jìn)行設(shè)計，保證整體的協(xié)調(diào)性和美觀性。形體色彩：色彩搭配與心理效應(yīng)色彩搭配選擇合適的色彩進(jìn)行搭配，營造和諧統(tǒng)一的視覺效果。色彩心理了解不同色彩對人們心理的影響，選擇合適的色彩來表達(dá)建筑的意圖。形體材料：材料質(zhì)感與表現(xiàn)力石材堅硬、耐久、具有歷史感。木材溫暖、自然、具有親和力。玻璃透明、輕盈、具有現(xiàn)代感。鋼材堅固、穩(wěn)定、具有力量感。建筑的結(jié)構(gòu)體系1結(jié)構(gòu)類型框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)。2結(jié)構(gòu)構(gòu)件梁、柱、板、墻。3結(jié)構(gòu)荷載靜載、活載、風(fēng)載、地震載。4結(jié)構(gòu)安全強度、剛度、穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)類型：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)由梁和柱組成的結(jié)構(gòu)，適用于大跨度空間。剪力墻結(jié)構(gòu)由剪力墻承受水平荷載的結(jié)構(gòu)，適用于高層建筑?；旌辖Y(jié)構(gòu)由框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)組合而成的結(jié)構(gòu)，綜合了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。結(jié)構(gòu)構(gòu)件：梁、柱、板、墻梁承受彎矩和剪力的構(gòu)件。柱承受壓力的構(gòu)件。板承受彎矩的水平構(gòu)件。墻承受壓力和剪力的垂直構(gòu)件。結(jié)構(gòu)荷載：靜載、活載、風(fēng)載、地震載靜載結(jié)構(gòu)自身的重量。1活載人員、家具、設(shè)備等的重量。2風(fēng)載風(fēng)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的壓力。3地震載地震對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊力。4結(jié)構(gòu)安全：強度、剛度、穩(wěn)定性1穩(wěn)定性2剛度3強度建筑結(jié)構(gòu)的安全是建筑設(shè)計的首要考慮因素。強度是指結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力，剛度是指結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)抵抗失穩(wěn)的能力。建筑設(shè)計必須保證結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性，確保建筑的安全可靠。建筑的設(shè)備系統(tǒng)給排水系統(tǒng)供水、排水、消防。電氣系統(tǒng)照明、動力、弱電?？照{(diào)系統(tǒng)采暖、制冷、通風(fēng)。智能化系統(tǒng)安防、監(jiān)控、控制。給排水系統(tǒng)：供水、排水、消防供水系統(tǒng)提供建筑所需的生活用水和生產(chǎn)用水。排水系統(tǒng)排除建筑產(chǎn)生的污水和雨水。消防系統(tǒng)提供建筑所需的消防用水和滅火設(shè)備。電氣系統(tǒng)：照明、動力、弱電照明提供建筑所需的照明，滿足人們的視覺需求。動力為建筑內(nèi)的設(shè)備提供電力，保證設(shè)備的正常運行。弱電提供建筑所需的通信、網(wǎng)絡(luò)、安防等系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)：采暖、制冷、通風(fēng)采暖冬季為建筑提供熱量，保持室內(nèi)溫度適宜。制冷夏季為建筑提供冷氣，降低室內(nèi)溫度。通風(fēng)為建筑提供新鮮空氣，排出室內(nèi)污濁空氣。智能化系統(tǒng)：安防、監(jiān)控、控制安防系統(tǒng)防止非法入侵，保護建筑的安全。1監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控建筑的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題。2控制系統(tǒng)自動控制建筑的設(shè)備運行，提高能源利用效率。3建筑材料的選擇與應(yīng)用1天然材料石材、木材、竹材。2人工材料磚、混凝土、鋼材、玻璃。3新型材料環(huán)保材料、智能材料。4材料性能強度、耐久性、保溫性、防火性。天然材料：石材、木材、竹材石材具有堅固、耐久、美觀等特點，常用于建筑的墻面、地面和裝飾。木材具有溫暖、自然、環(huán)保等特點，常用于建筑的結(jié)構(gòu)、墻面和家具。竹材具有輕質(zhì)、高強、可再生等特點，常用于建筑的結(jié)構(gòu)、墻面和裝飾。人工材料：磚、混凝土、鋼材、玻璃磚具有經(jīng)濟、耐用、易于加工等特點，常用于建筑的墻體和地面。混凝土具有強度高、耐久性好、可塑性強等特點，常用于建筑的結(jié)構(gòu)和地面。鋼材具有強度高、延性好、易于焊接等特點，常用于建筑的結(jié)構(gòu)和屋頂。玻璃具有透明、美觀、采光好等特點，常用于建筑的墻面和門窗。新型材料：環(huán)保材料、智能材料環(huán)保材料利用可再生資源或廢棄物制成的材料，減少對環(huán)境的污染。1智能材料具有感知、響應(yīng)和調(diào)節(jié)功能的材料，可以提高建筑的舒適性和節(jié)能性。2材料性能：強度、耐久性、保溫性、防火性1防火性2保溫性3耐久性4強度建筑材料的性能直接影響建筑的安全、舒適和節(jié)能。強度是材料抵抗破壞的能力，耐久性是材料抵抗環(huán)境侵蝕的