热工仪表和控制设备的(房屋设计)

Posted 2023-06-02

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热工仪表和控制设备的(房屋设计)

房屋设计是为人类生活与生产服务的各种民用与工业房屋的综合性设计。根据选用的材料，配合周围环境，在安全、适用、美观和经济之间寻求合理的平衡。房屋设计的产品为建筑、结构、设备各专业的图纸与说明书及其概算，作为房屋施工的依据。

中文名房屋设计设计流程初步设计阶段施工图阶段

设计要素建筑立面图历史沿革工官制度

中国古代有专门掌管房屋工程的工官制度。在战国初，最早一部科学技术书《考工记》中工官称作匠人,唐朝则称为大匠,主要工匠也称为都科匠，从事设计绘图并主持施工。汉朝初期，中国房屋设计已有了图样。7世纪初，隋朝使用了百分之一比例尺的图样,并配合模型进行房屋设计。清朝的雷发达号称样子雷，主持如北京故宫等宫廷建筑的设计。

在埃及、西亚、波斯、希腊和罗马也有很多高水平的建筑设计作品。公元前 1世纪古罗马最负盛名的建筑师维特鲁威创立了欧洲建筑体系的“建筑学”，著有《建筑十书》。他首先提出了坚固耐久、方便实用、美观悦目的建筑思想，为后人长期沿用。

随着科学技术的发展，由经验设计进入了科学设计，在欧美许多国家中由专业人员组织建筑结构设计事务所，经营各种工程的设计业务。20世纪30年代，中国也一度出现过建筑结构设计事务所。1949年中华人民共和国成立后，房屋的设计任务主要由国家机构──设计院承担。在80年代经济体制改革中，出现了部分的集体联营建筑结构设计单位。

建筑立面图

建筑立面图是将建筑的不同侧表面，投影到铅直投影面上而得到的正投影图。它主要表现建筑的外貌形状，反映屋面、门窗、阳台、雨篷、台阶等的形式和位置，建筑垂直方向各部分高度，建筑的艺术造型效果和外部装饰做法等。根据建筑型体的复杂程度，建筑立面图一般分为正立面、背立面和侧立面，也可按建筑的朝向分为南立面、北立面、东立面、西立面。在施工中，建筑立面图主要是作建筑外部装修的依据。

建筑平面图

建筑平面图

建筑平面图表示建筑的平面形式、大小尺寸、房间布置、建筑入口、门厅及楼梯布置的情况，表明墙、柱的位置、厚度和所用材料以及门窗的类型、位置等情况。主要图纸有首层平面图、二层或标准层平面图、顶层平面图、屋顶平面图等。

建筑总平面图

建筑总平面图是表明一项建设工程总体布置情况的图纸。它是在建设基地的地形图上，把已有的、新建的和拟建的建筑物、构筑物以及道路、绿化等按与地形图同样比例绘制出来的平面图。主要表明新建平面形状、层数、室内外地面标高，新建道路、绿化、场地排水和管线的布置情况，并表明原有建筑、道路、绿化等和新建筑的相互关系以及环境保护方面的要求等。由于建设工程的性质、规模及所在基地的地形、地貌的不同，建筑总平面图所包括的内容有的较为简单，有的则比较复杂，必要时还可分项绘出竖向布置图、管线综合布置图、绿化布置图等。

准备阶段

根据工程计划任务书进行选址；搜集自然环境资料；进行地形、工程地质勘察和水文地质勘察；配合城镇市政规划、上下水道、能源、道路和交通等要求，结合经济效益、社会效益、建筑材料来源和施工技术等提出拟建房屋的可行性分析。

初步设计阶段

总平面布置设计，工厂的工艺流程，建筑平、立、剖面和结构选型,主要设备和材料要求,以及投资概算。

技术设计阶段

主要任务是解决各专业间的矛盾，通过分析计算，调整设计，确定技术措施，为施工图设计准备好应有的技术条件。

施工图阶段

将技术设计按实际施工或制造的要求，绘制全部施工图纸和编制有关文件。在恪守国家规定的设计法规和设计规范、规程及其他有关设计标准的前提下进行设计。

建筑设计

由建筑专业设计人员负责，是一项综合性的工作。需要综合研究房屋的建筑功能、工业建筑的工艺及其设备、环境协调、艺术效果以及对房屋结构、设备、施工技术和投资等方面的相互关系与相关问题。

首先从环境出发，应尽量避免污染和干扰，统一安排道路、绿化、广场、庭院建筑小品，形成良好的环境空间。在建筑功能方面，主要是满足使用的要求。如总体布局中建筑物的朝向；人流交通出入口的布局；单体建筑的平面位置以及各使用空间的相互关系等；工业厂房中工艺流程对建筑的要求；基本使用空间尺度的确定；门窗洞口的开设；采暖、通风、照明的方式等，都是建筑设计应该妥善解决的功能问题，使建筑物成为有机的统一体。至于建筑的艺术性，尤其是对一些有重要意义的或规模较大的公共建筑，应表达出一定的社会、政治、历史或文化意义和特有建筑风格，符合美学的规律，运用色彩的效果，使设计的房屋在可能的经济条件下获得良好的审美效果。还可以通过传统和地方特色，或通过其他艺术手段诸如壁画、雕塑、编织、陶瓷等来表现建筑的艺术性。

结构设计

为了保证设计的房屋能满足安全和正常使用要求，首先要根据建筑布局进行结构设计，使房屋能安全可靠地承受施工阶段和使用阶段的各种作用（见结构上的作用）或荷载，同时还要按国家设计规范规定控制房屋在使用条件下所产生的挠度、裂缝、振幅等不超出限值。除了上部结构以外，房屋的下部结构如地基和基础也是结构设计的一部分,如地基承载力的确定,沉陷量的控制，天然地基、人工地基的选用，桩基设计或其他基础等的设计。房屋结构类型，按照结构所采用的材料可分为砌体结构、木结构、钢结构、混凝土结构以及混合结构等。由于中国地震区范围较广，而沿海又往往有强烈台风，所以抗风和抗震是房屋特别是高层建筑的结构设计重点。

设备设计

为了确保房屋能满足人们生活和生产的要求,必须配合建筑、结构设计进行设备设计。凡房屋供暖系统、冷气系统、动力照明系统、通讯电话系统、卫生器具的给排水系统以及通风系统等均属设备设计范围。对于工业厂房，设备还要满足生产工艺的要求。

给排水设计

房屋给排水设计通常包括有室内给水系统、室内排水系统、热水供应系统、室内雨水系统、消防给水系统和室外给排水管网设计等（见室内给水和排水）。至于室外给排水管网设计是指房屋给水、排水、热水、消防给水、雨水的室外管网部分的设计，包括房屋之间场区内的道路、场地雨水管网。有时称为给排水总平面设计。

采暖通风设计

采暖通风设计包括采暖设计、通风设计、空调设计、排烟设计和室外暖气管网设计等。

①采暖设计。采暖可分为局部采暖和集中采暖两类。局部采暖包括火炉、火炕、火墙和火盆等，由于这种采暖方式的卫生条件较差，一般仅适用于小城镇和广大农村。一般在设计房屋的同时进行集中采暖设计。它是由热源、供热管道和散热器等设备组成。中国多数采用集中锅炉房作为热源，也有热电厂供给的。

②通风设计。系指排出室内废气,送进新鲜空气,保持室内空气新鲜的设计。但对于具有散发高热量、带粉尘或排出有害气体的设备的工作房屋，通风设计范围有时还应包括隔热、降温、除尘、排毒等项内容，以满足生产和环境保护等要求。

③空调设计。为空气调节设计的简称。用以保证室内空气所需要的温度、相对湿度、流速和清洁度，为了不受室内外各种因素例如环境变化,时间和季节改变,生活或生产设备产生的热量、湿气、粉尘、烟雾等的破坏影响,还需设置自动控制设备,并须考虑消声和减振。空调设计的内容包括加热、冷却、加湿、减湿、净化和空气流速。设计空调系统时，对于串通多房间、多楼层特别是高层建筑的风管,需设置防火阀,以便在火灾发生时，能自动将起火房间与其他房间隔断。

④排烟设计。是高层民用建筑防火设计的重要组成部分，根据设计规定在房屋的有关部位设置防烟、排烟设施。一般情况下，一个防火区可划分为若干个排烟区。排烟设备包括排烟口、排烟阀、排烟风机和活动的防烟卷帘、垂壁等，并应设自控装置与烟感器或温感器联锁。对有关空调或通风系统，能进行自控，按要求分别关闭或启动。

⑤室外暖气管网设计。也称暖气总平面设计。系指从供暖锅炉房或从热交换站分送至各采暖房屋的室外暖气管网设计。

电气设计

在各类工业和民用房屋或构筑物内，有生活、生产或给排水、采暖通风设备需要的用电均属电气设计范围。①变、配电设计。也称供电设计，系指高、低压变、配电所、事故应急电源等的设计。②电力设计。也称动力设备设计，系指工业厂房和民用房屋中所有用电设备的配电设计,施工用电设计,电子计算机、各类小型器具以及其他特殊设备的用电设计。③照明设计。系指室内一般照明、局部照明、检修照明、事故照明、火灾时的疏散诱导照明、室外道路照明、庭园绿化照明、警卫照明、航空障碍灯、建筑物立面照明、节日彩灯、商标霓虹灯、舞台照明、体育馆照明等设计。④自动控制及信号设计。用于某些有特殊要求的工业和民用房屋如：有联锁控制要求的生产自动线、生产联系信号、服务呼叫信号、空调控制系统、高层建筑的火灾自动报警和消防自控系统、热工仪表检测与控制系统以及其他各种单机自动化、群机集控、采用电子计算机实行动力设备运行管理和企业业务经营管理等方面的设计。⑤电讯设计。系指如电话、有线广播、会场扩声、直流子母钟、电传、电报、闭路电视和共用电视天线系统等方面的设计。⑥室内、外配电线路设计。室外线路有架空线与电缆之分，室内线路有明线（瓷、塑线夹布线;瓷珠、瓷瓶布线;钢管明线；钢索布线；电缆桥架布线以及车间内裸母干线等）、暗线（钢管、塑料管暗布线;多孔矩形金属或塑料线槽暗布线;电缆在沟内或隧道内暗敷设等）之分,导线型号和截面的选择以及采用何种布线方式,决定于:电压等级、环境特征（温度、湿度、压力、盐雾、化学腐蚀、防火、防爆、防震等）、允许荷载、电压损失和电能损耗、机械强度、短路与过载保护配合等多种因素。⑦建筑物防雷及电力设备过电压保护设计。系指工业与民用建筑物、高耸构筑物、高层建筑物等的防雷设计以及变压器、旋转电机、架空线路等电力设施的防雷设计。⑧接地设计。系指配电变压器低压侧中性点的工作接地,电气设备金属外壳的保护接地,电气线路的重复接地,建筑物和构筑物的防雷接地以及特殊用电设备的专用接地等的设计。⑨防火、防爆设计。系指在有火灾危险或有爆炸危险的场所进行电器设备和电气线路的防火与防爆设计。⑩防震、抗震设计。系指在地震地区按照设防需要的地震烈度来进行电气设备和电气线路本身的防震、抗震设计。(11)其他安全防护设计。随着电子技术的发展和应用、塑料制品的普及、生产流程的自动化以及大型可控硅整流设备的出现，有时还需考虑如电磁屏蔽、防静电、防高次谐波干扰等安全防护设施。

根据住建部、国家质量监督检验检疫总局联合发布的《住宅设计规范》（GB50096-2011）规定，住宅应按套型设计，每套住宅应设卧室、起居室（厅）、厨房和卫生间等基本功能空间。

农村房屋考虑因素

由于农村生产方式的改变及生活水平的提高，农民住宅功能发生了变化，在农村住宅套型的设计中我们可以考虑从以下几个方面做起：

1.从当地的地域气候特点出发，尊重地方居住习惯，合理布局。

2.尊重传统居住文化，合理组织院落空间。

3.功能分区合理明确，动静分开，洁污分开。

4.强调环境的整体和谐，增加绿化景观元素

5.从农村生活实际出发，注重细节设计。每户设计充足的储藏空间、室外晾晒场所、花园和机动车、自行车的存放。

6.节地、节能、节水、节材。在农村住宅设计中，为适应住宅空间的灵活性、多样性、适应性的设计要求，除确定房间平面尺寸应采用国家制定的统一模数及各项标准化措施外，还提倡采用适于在当地农村推广的新型结构体系。

随着楼房住宅逐年增多，房屋的结构设计必须具有足够的抗灾性能，和确保安全性、合理性、经济性，并根据当地的实际情况，做到施工简单、操作方便，有条件时尽可能采用轻便的预应力混凝土小构件等。特别是提倡使用新型墙体材料，适当限制使用实心土砖。在寒冷地区应采用新型保温节能外围护结构;在炎热地区，应做好墙体和屋盖的隔热措施。要因地制宜，就地取材，充分利用当地资源，尽可能采用现代新技术，把农村住宅设计做好。

农村房屋建筑特点

新型的农村住宅建筑不同与传统的民居，一般具有以下几个主要特点：

第一、体现农村住户根据所从事产业的性质以及其他住宅功能变化的趋向，选定多层次、多元化的住宅类型与标准，一满足不同层次的居民家居生活行为的需求;

第二、突破传统格局，生产与生活空间分离，提高居住纯度，提倡建设楼房，科学合理地确定住宅的层数与层高，以求节约土地和节省建房资金，同时，要改进和突破农村传统落后的建造技术，选择坚固耐用、施工简便的新型住宅结构;

第三、注重住宅的室内外环境质量的适居性，安全性和舒适性。住宅的朝向，间距要满足日照、通风、防灾、卫生等要求。而且，为保证住宅建筑主体与设备产品之间有机配合，必须采用国家制定的统一模数及各项标准化措施;

第四、创造与环境相协调，并充分体现不同地区、不同民族、不同用材以及不同的建造方式所形成的具有鲜明地方特色的建筑形式，大家可以参考相关图纸设计。同时，还要注意村镇风貌的整体性和住宅群体形态的识别性。新型的农村住宅的组成与传统民居构成上既有相同的部分，也有其不同部分。

房屋设计是一门发展迅速的学科。60年代以来，由于工业的进步，建筑技术、建筑材料也有了很大的发展。展望未来，房屋设计必将在下列各方面取得进一步的成就。

建筑与环境的结合　环境的概念已进入建筑设计的领域，环境建筑学、环境工程学、环境心理学等对建筑设计产生了巨大影响。因之，人为环境（城市规划、建筑设计）和自然环境融合为一体，协调并存，将是建筑设计追求的目标。

建筑综合体的出现　随着交通体系的不断革命，城市正从单中心封闭式结构向多中心开放式结构转移，因而必将导致综合的居住、商业、办公等多功能的建筑和建筑群出现。

建筑新材料、新技术和新结构的结合　随着大城市的发展，用地紧张，促成不少大城市的建筑向更高层发展。出现了比筒中筒结构体系更能控制房屋侧向位移的结构体系,如牵线塔型(guyed tower)、巨型单元组合型(mega system)和束筒型 (bundle tubes)等新结构体系理论。同时，由于轻质高强材料的进步，大跨度建筑也进展迅速。随着工程塑料、化学纤维、合金铝等新材料的发展,不但在建筑装修、结构部件中得到广泛应用,并且也导致新的房屋体系出现，如价廉、灵活、安装快速的充气建筑、帐篷建筑等。

地下建筑　地下建筑有节约用地、节省材料和能源的优点（见地下建筑工程）。

节能建筑　出现了试验性太阳能建筑，如随日光旋转的房屋和利用太阳能的住宅村等。还有节能的覆土建筑。可以肯定,利用新能源的节能建筑设计,今后必将以实用性的建筑面貌大规模地出现。

此外，在设计计算、绘图方面，计算机辅助设计系统（computer aided design system,简称CAD）的应用，是随着信息时代的来到，建筑设计方法的技术革命的一个重要标志，从根本上改变了传统手工业式的设计方法，使设计更趋科学、准确和高速。有些国家利用广泛的电话线和人造卫星等通讯技术已将 CAD同施工现场，或同其他城市甚至跨过大洋在洲际范围内的其他设计单位联系在一起，能共同配合、同时进行同一工程项目的设计。大大地改变了建筑设计的面貌。