园林建筑构造的内容和特点

2　园林建筑构造设计概论

［学习目标］

通过本章的学习，了解园林建筑构造的内容、影响因素及设计原则，了解园林建筑的结构分类，熟悉建筑物的基本组成，掌握建筑构造的研究内容及方法。

［项目引入］

参观园林建筑，了解建筑物的结构类型，分析其基本组成部分及各部分所用材料。

［讲课指引］

阶段1　学生在教师讲授本章之前完成的内容

查阅相关书籍或网络，自学“园林建筑构造的内容、建筑物的组成”等内容。

阶段2　学生跟随教师的课程进度完成的内容

参观园林建筑，教师带领学生现场解剖建筑物，分析其结构类性、组成部分及各部分所用材料和构造方法等，让学生初步了解建筑构造的研究内容和方法。

2.1　概述

园林建筑是民用建筑中公共建筑的一类，因此普通园林建筑主要组成部分及构配件的构造方法与民用建筑构造方法基本相同。

2.1.1　园林建筑构造的内容和特点

1）园林建筑构造的内容

随着科学技术的进步，建筑构造已发展成为一门技术性很强的学科。建筑构造主要研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法，是建筑设计不可分割的一部分，对整体的设计创意起着具体表现和制约作用。通过建筑物的构造方案、构配件组成的节点、细部构造及其相互间的连接和对材料的选用等各方面的有机结合，使建筑实体的构成成为可能，从而完成建筑物的整体与空间的形成。

2）园林建筑构造的特点

建筑构造设计具有实践性强和综合性强的特点。在内容上是对实践经验的高度概括，并且涉及建筑材料、建筑力学、建筑结构、建筑物理、建筑美学、建筑施工和建筑经济等有关方面的知识。根据建筑物的功能要求，对细部的做法和构件的连接、受力和合理性等都要加以考虑。同时，还应满足防潮、防水、隔热、保温、隔声、防火、防震、防腐等方面的要求，以利于提供适用、安全、经济、美观的构造方案。

建筑结构中的每一个基本部分称为建筑构件，主要是指墙、柱、楼板、屋架等承重结构；建筑配件是指屋面、地面、墙面、门窗、栏杆、花格、细部装修等。建筑结构设计主要侧重于建筑构件的设计；建筑构造设计主要侧重于建筑配件的设计。

2.1.2　园林建筑构造设计在建筑设计及施工中的作用

园林建筑构造设计是建筑设计中的重要环节和组成部分，它是在建筑平、立、剖面设计基础之上的继续和深入，贯穿于整个设计的全过程。构造设计方案的好坏，直接影响到建筑物的使用和美观、投资资金、施工难易和使用安全等，因此它是一项不可忽视的设计内容，对丰富建筑创作、优化建筑设计起着非常重要的作用。

园林建筑构造设计也是建筑工程施工的主要依据，它是直接体现工程技术的有效手段。建筑构造设计的最终目的是保证设计意图的最佳实现，因此，在施工图设计和构造详图设计中，要考虑施工的可操作性。

2.1.3　园林建筑构造的研究内容及方法

1）研究内容

（1）构造组成　研究建筑物的各个组成部分及作用。

（2）构造原理　研究建筑物的各个组成部分的构造要求及符合这些要求的构造理论。

（3）构造方法 研究在构造原理的指导下，用性能优良、经济可行的园林建筑材料和建筑制品构成配件以及构配件之间的连接方法。

2）研究方法

（1）选定符合要求的园林建筑材料与建筑产品。

（2）确定整体构成的体系与结构方案。

（3）全方面考虑建筑构造节点和细部处理所涉及的多种因素。

2.2　建筑物的组成

园林建筑作为建筑的类型之一，具有建筑的一般性质和特点。解剖建筑，我们不难发现它们均是由基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶、门窗等几大部分组成（图2.1）。根据这些构件所处的位置不同，作用也不同，现将各组成部分及其作用分述如下：

图2.1　建筑物的组成

（1）基础　基础是建筑物底部与地基接触的承重结构，它承受着建筑物的全部荷载，并保证这些荷载传到地基，故要求它必须具有足够的承载力和稳定性，防止不均匀沉降，而且能够经受冰冻和地下水及地下各种有害因素的侵蚀。基础的结构形式取决于上部荷载的大小、承重方式以及地基特性。

（2）墙和柱　墙和柱都是建筑物的竖向承重构件，墙的主要作用是承重、维护和分隔空间。作为承重构件，它承受着屋顶、楼层传来的各种荷载，并把这些荷载传给基础。作为维护结构，外墙起着抵御自然界风、雨、雪、寒暑及太阳辐射的作用。内墙则起着分隔空间、隔声、遮挡视线、避免相互干扰等作用。对于墙体还需要足够的承载力、稳定性、良好的热功能和防火、防水、隔声等性能。

（3）楼板和地面层　楼板是水平方向的承重结构，同时还兼有在竖向划分建筑内部空间的功能。楼板承担建筑的楼面荷载，并把这些传给墙或梁，同时对墙体起到水平支撑的作用，它应具有足够的强度和刚度。地面层是指建筑物底层之地坪，地面层有均匀传力及防潮、保温等要求，应具有坚固、耐磨、易清洁等性能。

（4）楼梯　楼梯是建筑物中联系上下层的垂直交通工具，供人们交通及紧急疏散之用。因此，楼梯应具有足够的通行能力，并且坚固和安全。

（5）门窗　门的功能主要是供人们出入建筑物和房间。门应具有足够的宽度和数量，并考虑它的特殊要求，如防火、隔声等。窗主要用来采光、通风和观景。窗应有足够的面积。由于门窗均是建筑立面造型的重要组成部分，因此在设计中还应注意门窗在立面上的艺术效果。

（6）屋顶　屋顶是建筑顶部的承重和维护构件，用来抵御自然界风、霜、雨、雪的侵袭和太阳辐射。屋顶承受建筑物顶部荷载和风雪的荷载，并将这些荷载传给墙或柱。因此，屋顶应有足够的承载力，并能满足防水、排水、保温、隔热、耐久等要求。

建筑物除了上述基本组成部分外，还有配件设施，如雨篷、阳台、台阶、通风道等。

2.3　影响园林建筑构造设计的因素与设计原则

2.3.1　影响园林建筑构造设计的因素

任何建筑物都要经受着自然界各种因素的考验，为了提高建筑物对这些不利因素的抵御能力，延长建筑物的使用寿命，在进行建筑构造设计时，必须选用适宜的建筑材料和构造方案。归纳起来这些影响建筑构造的因素大致分为以下几方面：

1）外界环境的影响

外界环境的影响是指自然界和人为的影响。

（1）外界作用力的影响　外力包括人、家具和设备的重量，结构自重，风力、地震作用以及雨雪重量等。这些通称为荷载。荷载对选择结构类型和构造方案以及进行细部构造设计都是非常重要的依据。

（2）气候条件的影响　如日晒雨淋、风雪冰冻、地下水等。对于这些影响，在构造上必须做必要的防护措施，如防水防潮、防寒隔热、防温度变形等。

（3）人为因素的影响　如火灾、机械振动、噪声等的影响，在建筑构造上需采用防火、防震和隔声的相应措施。

2）建筑技术条件的影响

建筑技术条件指建筑材料技术、结构技术和施工技术等。随着这些技术的不断发展和变化，建筑构造技术也在改变着。例如砖混结构建筑构造体系不可能与木结构建筑构造体系相同。同样，钢筋混凝土建筑构造体系也不可能和其他结构的构造体系一样。所以建筑构造做法不能脱离一定的建筑技术条件而存在。

3）建筑标准的影响

建筑标准包含的内容较多，与建筑构造关系密切的主要有建筑的造价标准、建筑装修标准和建筑设备标准。标准高的建筑，其装修质量好，设备齐全且档次高，建筑的造价相应也较高；反之，则造价较低。标准高的建筑，构造做法考究；反之，构造只能采取一般的做法。因此，建筑构造的选材、选型和细部做法无不根据标准的高低来确定。一般来讲，大量性建筑多属一般标准的建筑，构造方法往往也是常规的做法，而大型性的公共建筑，标准则要求高些，构造做法上对美观的考虑也更多一些。

2.3.2　园林建筑构造设计的设计原则

影响建筑构造的因素很多，构造设计要同时考虑这许多问题，有时错综复杂的矛盾交织在一起，设计者只有根据以下原则，分清主次和轻重，综合权衡利弊而求得妥善处理。

（1）坚固实用　即在构造方案上首先应考虑坚固实用，保证建筑物的整体刚度，安全可靠，经久耐用，同时还要满足建筑物的各项使用要求。

（2）技术先进　建筑构造设计应该从材料、结构、施工三方面引入先进技术，但是必须注意因地制宜，不能脱离实际。

（3）经济合理　建筑构造设计都应考虑经济合理，在选用材料上要注意就地取材，节约钢材、水泥、木材三大材料，并在保证质量的前提下降低造价。

（4）美观大方　建筑构造设计是初步设计的继续和深入，建筑要做到美观大方，构造设计是非常重要的一环。

2.4　园林建筑的结构分类

1）木结构

木结构指竖向承重结构和横向承重结构均为木料的建筑。它由木柱、木梁、木屋架、木檩条等组成骨架，而内外墙可用砖、石、木板等组成，成为不承重的维护结构（图2.2）。木结构建筑具有自重轻、构造简捷、施工方便等优点。我国古代建筑物大多采用木结构。今天由于我国木材资源有限，致使木结构在使用中受到一定限制，又因木材具有易腐蚀、易燃、易爆、耐久性差等缺点，所以目前单纯的大型木结构已极少使用，而小型园林建筑，如花架、亭等使用木结构较普遍。但在盛产木材的地区或有特殊要求的建筑仍可采用木结构建筑。

图2.2　木结构

2）砌体结构

由各种砖块、块材和砂浆按一定要求砌筑而成的构件称为砌体或墙体。由各种砌体建造的结构统称为砌体结构或砖石结构（图2.3）。近年来，为了节约耕地，墙体改革出现了一些新型材料，如各种混凝土砌块、各类硅酸盐材料制成的砌块及各种形式的烧结多孔砖等。以砖墙、钢筋混凝土楼板及屋顶承重的建筑物，一般称为混合结构或砖混结构（图2.4）。

图2.3　砖石砌体结构

图2.4　砖混结构

这种结构的优点是原材料来源广泛，易于就地取材和废物利用，施工也较方便，并具有良好的耐火、耐久性和保温、隔声性能；缺点是砌体强度低，用实心砌块砌体结构自重大，砖与小型块材如用手工砌筑工作繁重，砂浆与块材直接黏结力较弱，砌体的抗震性能也较差。

3）钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构是指建筑物的承重构件都用钢筋混凝土材料（图2.5），包括墙承重和框架承重，现浇和预制施工。此结构的优点是整体性好、刚度大、耐久、耐火性能较好。现浇钢筋混凝土结构有费工、费模板、施工期长的缺点。钢筋混凝土结构因为布置的方式不同，有框架结构、框架-剪力墙结构、筒体结构及板柱-剪力墙结构等。

图2.5　钢筋混凝土结构

4）钢结构

钢结构的主要承重构件均用型钢制成。它具有强度高、重量轻、平面布局灵活、抗震性能好、施工速度快等特点，既可用于大跨度空间，也可用于小空间，在园林建筑中应用越来越广（图2.6）。

图2.6　钢结构

5）特种结构

这种结构又称空间结构，它包括悬索、网架、壳体、索-膜等结构形式（图2.7）。适宜于大跨度空间，如园林中被广泛应用的张拉膜即为该种结构。

图2.7　特种结构

2.5　园林建筑标准化和模数协调

2.5.1　建筑标准化

实行建筑标准化，可以有效地减少建筑构配件的规格，在不同的建筑中采用标准构配件，进而提高工作效率，保证施工质量，降低造价。

建筑标准化包括两个方面：

（1）制定各种法规、规范标准，使设计有章可循；

（2）设计和施工中推进建筑标准化。

2.5.2　建筑模数

模数是选定的标准尺度单位，作为建筑物、建筑构配件、建筑制品以及有关尺寸相互协调中的增值单位，其目的是使构配件安装吻合，并有互换性。

1）基本模数

基本模数是模数协调中选用的基本单位，其数值为100mm，符号为M，即1M＝100 mm。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。

2）导出模数

导出模数分为扩大模数和分模数。

（1）扩大模数　基本模数的整数倍数，如3M，6M，12M等。

（2）分模数　整数除基本模数的数值，如1／10M，1／5M，1／2M等。

3）模数数列

以选定的模数基数为基础而展开的模数系统，可以保证不同建筑及其组成部分之间尺度的协调统一，有效地减少建筑尺寸的种类，并确保尺寸具有合理的灵活性。

（1）水平基本模数的数列幅度　1M～20M，它主要应用于门窗洞口和构配件的断面尺寸。

（2）竖向基本模数的数列幅度　1M～36M，它主要应用于建筑物的层高、门窗洞口和构配件的断面尺寸。

（3）水平扩大模数的数列幅度

3M时为3M～76M；

6M时为6M～96M；

12M时为12M～120M；

15M时为15M～120M；

30M时为30M～360M；

60M时为60M～360M；必要时幅度不限。

水平扩大模数主要应用于建筑物的开间或柱距、进深或跨度、构配件尺寸和门窗洞口尺寸。

（4）竖向扩大模数的数列幅度不受限制，它主要应用于建筑物的高度、层高和门窗洞口等处。

（5）分模数的数列幅度

1／10M时为1／10M～2M；

1／5M时为1／5M～4M；

1／2M时为1／2M～10M。

分模数主要用于缝隙、构造节点、构配件截面等处。

2.5.3　预制构件的3种尺寸

为了保证建筑物构配件的安装与有关尺寸间的相互协调，在建筑模数协调中把尺寸分为以下三种。

（1）标志尺寸　应符合模数数列的规定，用以标注建筑物定位轴面、定位面或定位轴线、定位线之间的垂直距离（如开间或柱距、进深或跨度、层高等）以及建筑构配件、建筑组合件、建筑制品及有关设备界限之间的尺寸。

（2）构造尺寸　建筑构配件、建筑组合件、建筑制品等的设计尺寸。一般情况下，标志尺寸减去缝隙为构造尺寸。

（3）实际尺寸　建筑物构配件、建筑组合件、建筑制品等生产制作后的实有尺寸。实际尺寸与构造尺寸之间的差数应符合建筑公差的规定。

几种尺寸之间的关系如图2.8所示。

图2.8　几种构造尺寸的关系
（a）标志尺寸大于构造尺寸；（b）构造尺寸大于标志尺寸

本章小结

（1）建筑构造主要研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法，是建筑设计不可分割的一部分，对整体的设计创意起着具体表现和制约作用。

（2）园林建筑主要是由基础、墙（柱）、楼板和地面层、楼梯、门窗、屋顶等构件组成。

（3）影响建筑构造的因素大致包括外界环境、建筑技术条件及建筑标准的影响；其中外界环境的影响又包括外界作用力、气候条件、人为因素等影响。

（4）建筑构造的设计原则包括坚固实用、技术先进、经济合理、美观大方等方面。

（5）建筑结构可以分为木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、特种结构等。

（6）我国规定基本模数的数值为1M，其符号为M，即1M等于100 mm。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。

复习思考题

1.建筑构造的研究内容有哪些？研究方法是什么？

2.影响建筑构造设计的因素有哪些？建筑构造设计的基本原则是什么？

3.什么是建筑标准化？什么是基本模数？什么是扩大模数和分模数？

4.标志尺寸、构造尺寸和实际尺寸的相互关系是什么？