建筑构造的影响因素及建筑标准化

§1.4　建筑构造的影响因素及建筑标准化

1.4.1　建筑构造的影响因素

建筑构造设计的主要任务是确定构造方案、绘制切实可行的构造施工图。因此设计时必须考虑到与建筑构造密切相关的许多因素，诸如外界环境的影响，建筑技术条件的影响，建筑质量标准的影响，等等。

1.外界环境的影响

(1)外力的影响。

构件的自重和使用过程中作用在建筑物上的各种力统称为荷载。荷载可以归纳为静荷载(如结构自重等)和动荷载(如人群、家具、风载、雪载、地震荷载等)两大类。在动荷载中，风力是高层建筑物水平荷载的重要因素，特别是沿海地区，影响更大。此外，地震力是目前自然界中对建筑物影响最大也是最严重的一种因素。

荷载的大小是建筑物结构设计的重要依据，也是结构选型的重要基础，荷载大小决定着构件的尺度和用料多寡。而构件的选材、尺度、形状等又与其构造方式密切相关，所以在确定建筑物构造方案时，必须考虑外力的影响。在构造设计中，也应根据各地区的实际情况，予以设防。

(2)自然气候的影响。

由于各地区的气候、地质及水文等情况大不相同，日晒、雨淋、风雪、冰冻、地下水、地震等因素将给建筑物带来影响。为防止建筑物由于大自然条件的变化而引起构配件的破坏和保证其正常使用，在构造设计时，必须针对建筑物各相关部位采取防潮、防水、隔热、保湿、隔蒸汽、防湿度变形、防震等措施。

(3)人为因素和其他因素的影响。

人为因素对建筑物的影响主要是指人们从事生产和生活活动时带来的不利因素，诸如火灾、机械振动、噪声、化学腐蚀、人工气候、建筑物四周的绿化以及各种虫害等对建筑物的正常使用所形成的影响。因此，在进行建筑构造设计时，必须针对各种可能的因素，从建筑物构造上采取隔振、防腐、防爆、防火、隔声等相应的措施，以避免建筑物及其使用功能遭受较大的影响和损失。

2.建筑技术条件的影响

构造方案的选择与确定除与建筑物使用功能有关外，还与结构类型、材料供应和施工技术条件有密切关系。由于建筑物结构形式不同，相应的构造措施也不一样。就材料和施工技术而言，如传统的砖混结构，一般以手工操作为主。当采用钢筋混凝土结构时，构件的尺寸和重量较砖石构件大，对施工机械和施工技术的要求也更高，其构造措施也不相同。钢结构具有自重轻，安装方便等优点，对这种结构的施工方法和构造处理当然也就有别于其他结构形式。因此，建筑构造方法一定要因建筑技术条件而有所选择。

3.建筑物质量标准、造价等方面的影响

建筑物质量标准主要是指建筑物的耐久性、装修标准、设备标准等。建筑质量标准与造价的高低，经常直接影响到建筑构造设计方案。对民用住宅等大量民用建筑物而言，宜以经济实用为主，采取因地制宜、就地取材的方案。对于使用功能复杂，质量标准和造价较高的公共建筑物，从造型处理、材料选用及装修标准上都有更高的要求，构造上也往往采取比较特殊的处理方法。

1.4.2　民用建筑构造设计原则

1.满足建筑物各项使用功能要求

由于建筑物的使用功能要求及某些特殊需要，如隔热、保温、隔声、吸声、防射线、防腐蚀、防振动等，给建筑设计提出了技术上的要求。为了满足使用要求，在构造设计时，必须综合有关技术知识，进行合理的设计、计算，并选择经济合理的构造方案。

2.必须有利于结构的安全性

建筑物除根据荷载大小、结构的要求确定构件的必须尺度外，在构造上需采取措施，以保证构件的整体刚度和构件之间的连接，使之有利于结构的安全和稳定。

3.适应建筑工业化的需要

在构造设计时，确定的建筑方案不仅应符合当地的施工条件，还应大力推广先进技术，选择各种新型建筑材料，采用国家和地方的标准设计，尽量选用定型构配件，为构配件生产的工厂化、现场施工机械化创造有利条件，以提高建设速度，改善劳动条件，保证施工质量并适应建筑工业化的需要。

4.经济合理性

在构造设计中，应注意整体建筑物的经济效益问题，既要注意降低建筑造价，减少材料的能源消耗，又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用，考虑其综合的经济效益。

5.美观大方

构造方案的处理是否细致且兼顾整体性，将对建筑物总体效果带来很大影响。构造方案的处理还应考虑其造型、尺寸、质感、色彩等艺术和美观问题，若有不当就会影响建筑物整体设计的效果。

综上所述，在构造设计中，坚固适用、技术先进、经济合理、美观大方是最基本的原则。

1.4.3　建筑模数标准化

为了使建筑制品、建筑构配件及其组合件的生产能够实现大规模建筑工业化生产，使得不同材料、不同形式和不同方法制造的建筑构配件及其组合件具有较大的通用性和互换性，达到减少构件类型、统一构件规格的目的。因此，必须将建筑物及其各部分的尺寸统一协调。为此，国家相关部门颁布了《建筑模数协调统一标准》(GBJZ—86)，规定了模数和模数协调的原则，以作为科研、设计、施工构件制作的尺寸依据。

1.模数

建筑模数是建筑设计中选定的标准尺寸单位，作为建筑物、建筑构件、建筑制品以及相关设备尺寸相互协调的基础。我国规定以100mm作为统一与协调建筑尺度的基本单位，称为基本模数，用符号M表示，即1M=100mm。整个建筑物和建筑物的一部分以及建筑组合件的模数化尺寸，应是基本模数的倍数。

模数尺寸中凡为基本模数整数倍的称为扩大模数，其水平扩大模数的基数应为3M，6M，12M，15M，30M，60M，相应尺寸分别为300mm，600mm，1200mm，1500mm，3000mm，6000mm。竖向扩大模数基数为3M与6M，其相应尺寸为300mm和600mm。

模数尺寸中凡为基本模数的分数倍的称为分模数。分模数基数为1/10M，1/5M，1/2M，其相应的尺寸为10mm，20mm，50mm。基本模数、扩大模数和分模数共同构成模数系列。

同时由于建筑设计中建筑部位、构件尺寸、构造节点，以及断面、缝隙等尺寸的不同要求，还分别采用以下模数:

1/20M(5mm)、1/50M(2mm)、1/100M(1mm)等各分模数试用于成材的厚度、直径、缝隙、构造的细小尺寸以及建筑制品的公偏差等。

1/2M(50mm)、1/5M(20mm)、1/10M(10mm)各分模数试用于各种节点构造、构配件的断面以及建筑制品的尺寸等。

1M(100mm)、3M(300mm)、6M(600mm)等各基本模数和扩大模数适用于门窗洞口、构配件、建筑制品以及建筑物的跨度(进深)、柱距(开间)和层高的尺寸等。

12M(1200mm)、30M(3000mm)、60M(6000mm)等各扩大模数适用于大型建筑物的跨度(进深)、柱距(开间)、层高及构配件的尺寸等。

2.构件的相关尺寸

建筑设计中常见的三种尺寸是指标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸。为了保证设计、生产、施工各阶段建筑制品、建筑构配件等相关尺寸之间的统一与协调，必须明确标志尺寸、构造尺寸和实际尺寸三者之间的关系。三种尺寸的关系如图1-2所示。

标志尺寸符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位线(轴线)之间的距离(如开间、柱距、进深、跨度、层高等)以及建筑构配件、建筑制品及相关设备位置界线之间的尺寸，是应用最广泛的建筑物构造尺寸。

构造尺寸是建筑构配件、建筑制品、建筑组合件等的设计尺寸，一般情况下标志尺寸减去缝隙尺寸就是构造尺寸。

实际尺寸是建筑配件、建筑组合件及建筑制品等构件制成后的实有尺寸，实际尺寸与构造尺寸之间的差数为允许的建筑公差数值。

图1-2　三种尺寸的关系