《图解建筑构造》｜何为材料？细看不同材料在建筑构造体系中的构件类型和搭接关系

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Dec 16, 2022 07:54 AM

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前言在国内建筑学教育中，构造课往往像一家中药铺，只是将五花八门的构造详图根据学生的需求对应到相应技术结点的设计里。构造设计变成了通用设计图则的查询与填充，因此可能有些同学就不一定会对构造设计起到一定的兴趣。本次我们着重介绍程大锦的《图解建筑构造》(Building Construction Illustrated)，着重讲不同材料作为建筑构造体系在建筑中发挥的作用。

Building Construction Illustrated - 4th Edition,FRANCIS D.K.CHING

在本书中，程大锦以建筑体系为主框架，接下来对每一种建筑构件都有分别的不同材料的讨论。而一些建筑构件均有某种在工程上的一致性，比如外壳、室内、设备和家装等。因为本书的框架是基于建筑工程上的细分，这可以使同学们很好地从建筑体系上去理解不同构造的功能和特性。但在此笔者从本书未系统梳理的，材料这一方面去侧面解读不同材料所对应不同的建筑构造体系。 混凝土 材料特性 混凝土是一种介于雕塑性和编织性之间的材料，其原因是因为不同料比以及和钢筋的配合。在没有钢筋的时候，混凝土像一个可以被塑性的石头，但是抵抗拉力和扭力的能力很差，于是只能用作平面上的结构(地基、垫层等)。但一旦与钢筋结合，混凝土在形式和功能上的作用就被大大提升，可以变成建筑中任意的构件，因为钢筋混凝土本身就是一种可以被塑形的工艺品。 建筑构件体系 基础

抗压性较强的混凝土构件是可以一整块作为基础的(点状、面状或是框架性)，但由其抗弯能力差也决定了当其作为基础结构时，是一定需要隔离缝的。 柱子、梁和楼板

因为混凝土具有雕塑性和编织性，所以其构件体系从工程上来讲既可以整体浇筑，又可以先预制成型，但是这也决定了前者和后者的模板和钢筋要求不一样，一般预制的要求高一点。但有趣的是，建筑师可以通过预制或者是整体浇筑这种截然不同的工艺上的特征，赋予建筑建构上的美学，比如安藤忠雄，他通过预制的混凝土构件体系，可以使构件与构件之间的搭接关系清晰明确，单元构件表面光滑，让原本厚实的混凝土达到薄而轻盈的效果。 混凝土结构与其他结构的协同关系

当混凝土结构面临着要实现大跨度结构的时候，其抵抗弯曲的能力不够，可以和木结构或者钢结构协同。玻璃 材料特性 玻璃作为一种“看不见”的建筑构件材料，在现代主义建筑师想要创造自由立面的意图中大受好评。但是往往由于其抵抗外力的性能不够强，一般来说不能作为建筑的结构受力构件。而是作为填充墙体系或者是门窗体系，作为建筑性能构件的一部分。特点就是可以塑形，节点可以被隐藏，一般只需要只需要结合胶或者结构胶。 建筑构件体系 玻璃砖填充墙

砖/石头(填充墙体系) 材料特性 砖/石头等砌体结构的最大优势就是其可见的建造模数关系，这反映了其背后编织性的建筑建构原则。所以砌体结构曾经在以厚重的基础设施和纪念性的古典时期广泛应用。但其一个比较明显的缺陷就是编织性的墙体一般来说，抵抗外部压力和拉力的能力都不强，所以在现代，砌体结构一般作为一种填充墙体系或者是幕墙体系，而非起到结构作用。 建筑构件体系 填充墙体系

在填充墙体系中，往往会通过一些其他材料的构造措施来补强在砌体结构一些节点上的抵抗外力的能力上的不足：多层墙体通过钢筋混凝土或者钢筋连接，在转角利用石材或者混凝土柱子加强角部受力。 构造柱

砌体结构的柱子是夹心的，实质上还是混凝土柱子。 砌体与砌体，墙体与墙体之间的连接

砌体与砌体之间需要柔性的连接：砂浆、钢筋或者隔离胶，一是将硬质的砌体和砌体之间通过柔性的方式结合起来，而是可以形成灰缝，灰缝所形成的滴水可以增加其与外界风雨的抵抗力。当然灰缝所形成的一种在建造模数逻辑上的规则也是砌体结构的美学。 石头砌体的连接

与其他材料结构之间的协同关系

砌体结构通常以一种夹层墙的形式，在夹心之中容纳其连接，再以形式上的互补让其他结构容纳进来(钢结构、预制混凝土等)，再以其他结构特有的连接来实现混合结构。 钢结构 材料特性 钢结构作为一种代表性的可以抵抗高压和高强度的构件，理所应当的成为现代建筑中的常用品。其易塑性可以使其制作任何构件，并且几乎可以与任何其他材料的结构配合。其自身也可以进行线性的框架的组合或者是格构化，来提高空间整体的跨度。 建筑构件体系 钢梁柱框架体系

钢材与钢材之间的连接是通过焊接或者栓接，而这种连接的作用点比较自由而且作用力大，同时也一定程度上突破了古典建筑所达不到的在平面上和造型上的自由。钢柱

钢柱是通过其勒脚或者栓接来加强柱子自身的强度。 轻质钢结构框架

线性钢架或者格构化网格

与其他材料结构的协同关系

钢结构与其他结构的协同需要在节点上注意栓接的位置，以及当其与强度相对较低的材料配合时，需要注意在结构上的断缝，还有防火胶的设置。 木结构 材料特性 木结构的强度虽然不能与钢结构相提并论，但在小体量建筑的建造上，木结构具有易加工和可以快速搭建等诸多优势。而且木材是可回收的材料，可以循环再生成其他构件材料。在材料上甚至属于一种非常亲近人的材料，可以加上复合板就可以做成完成面。 建筑构件体系 木结构梁柱

木结构与其他结构搭接时，依旧遵循这其他结构的原则，比如说与钢筋混凝土搭接的时候依旧采用栓接。 木结构框架

木结构在框架体系中有着极高的自由度和自主性，其形式可以直接相接，也可以十字拼合，榫卯相接等形式 木结构连接节点

木结构与木结构之间除了榫卯相接，还有栓接和拼合，以及采用连接体连接等非常自由的组合方式。 多层板结构的配合

木结构表面的处理的具有层级的，可以在其上镶嵌不同的功能层次。 与其他材料结构的协同关系

木结构在于其他材料结构进行相接的时候，是顺应其他结构的交接节点的。但是和钢结构不同的一点是，木结构的节点并非一次栓接到位，而是一种编织性的做法——通过多层级的木料拼凑而成的稳定的节点。 附：连接方式

不同材料构件之间有着不同的连接方式，这和材料本身的属性以及构件功能有关。公众号回复【图解建筑构造】即可获得原书下载链接。放出原书本的下载链接，以方便大家进行不止于本文的，更进一步的阅读和学习 相关课程：解密建筑图解 建筑图解（architectural diagram）是被建筑和相关从业者熟知并广泛运用的一种绘图手段，主要用途是帮助我们分析我们需要做什么才能创建一个有效的建筑或空间。特别是对正在或者将要准备作品集的同学更加不陌生，同学们对于能够在方案和表达中很好的运用图解是高度期望的。但大多数同学依旧对图解的本质内涵知之甚少且不知道如何选择恰当的图解来解释设计项目。本次课程将解释什么是空间类型图解，为什么制作它们，以及它们是如何在恰当的场景中使用和分类的。课程还将帮你了解怎么工具化图解，并且进一步的在作品中的制作图解，以及在创建时如何避免胡乱选择使用不恰当的图解种类。 导师介绍

- 米东阳 - 曼彻斯特大学( University of Manchester)和墨尔本大学( the University of Melbourne)联合培养全奖博士在读校长博士研究员（President’s Doctoral Scholar Award）英国皇家艺术学院（Royal College of Art）全奖硕士华中科技大学（HUST）双学位本科曾就职于瑞士Claudia Thiesen Studio、Plasma studio等国外事务所，并作品曾在伦敦、苏黎世、米兰、香港等多地展出。

- 周韵诗 - 建筑联盟学院（Architectural Association School of Architecture）设计学博士在读建筑联盟学院（Architectural Association School of Architecture）Projective Cities硕士武汉科技大学（WUST）校级/市级本科优秀毕业生，毕业作品获园冶杯三等奖曾参与2021威尼斯双年展（2021 La Biennale di Venezia）策展，图解建筑作品在2019年韩国城市建筑双年展（2019 Seoul Biennale of Architecture and Urbanism）中展出 课程内容安排 01 图解初探：什么是建筑图解 在这一节课之中，会系统的学习和理解图解的发展轨迹和迭代，并且梳理现在常规图解或者常见的建筑图解分类和元素有哪些。帮助同学们初探图解有关的理论和背后的逻辑。 02 图解方法：从建筑制图到设计方法 在这一节课之中，尝试通过几个关键流派和转折，理解图解是如何被理解成和工具化成一种设计方法论且作用于新兴建筑和城市设计趋势和当代建筑设计实践之中的。 03 类型学图解：什么是类型和类型学 这一节课详细讲解建筑类型和类型学的概念和定义，历史和相关理论。帮助同学们初步了解什么是建筑类型学，类型学设计的重要性以及为何如何应用它。 04 类型学图解方法：图解分析方法和绘制技巧 这一节课会详细讲解不同的形式的类型学分析图是如何在作品集中表达，阐述分析图的方法，种类，绘制技巧等，不同的分析图如何组合在一起编织更加致密且可读的信息以加强作品集叙事逻辑。让同学们更好的知道在设计方案的逻辑上如何通过图解的组合变得更加缜密。并且会结合同学作品集的项目，给与优化建议等。 05 类型学图解方法：从分析到设计的转化 这一节课中，课程讲解如何在设计中，特别是从作品集的角度，我们如何将现有的建筑和城市空间类型进行设计的转换，以及在转换过程中，研究分析的空间类型图的选择和运用。关于公开课讲座录屏，可以在公众号内回复【图解】即可获得 对课程感兴趣的同学仍可添加远届助手微信报名参与 远届助手微信 - END - 如有收获不要忘记转发、在看，分享给更多的人期待大家的围观，谢谢啦！近期推荐

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