建筑工程概论：建筑分类与等级

任务情景

某高校学生公寓工程项目概况：总建筑面积为3560m2，七层砖混结构，层高3.2m，总高22.4m，±0.000（相当于绝对标高由现场定）。耐火等级为二级，建筑合理使用年限50年。

任务分析

按使用性质分类，它属于民用建筑里的住宅建筑；按地上层数或高度分类，它属于中高层建筑；按承重材料及结构分类，它属于混合结构建筑；按使用年限分类，它属于普通建筑和构筑物。

建筑物的分类和分级通常会在图纸的设计说明中明确列出，只有确定建筑物类别，才能合理地套用不同的规范；只有确定建筑物耐火等级，才能确定建筑里的某个构件所能耐受火烧的能力，这样也就为结构的设计和施工提供了尺寸及材料的选择依据。这些还关系到建筑设备的相关设计，不同级别的建筑所配备的设备（如加压系统、喷淋系统）的级别也是不一样的。

知识精讲

一、建筑物分类

1.按使用性质分

建筑物按照使用性质，通常可以分为：民用建筑、工业建筑和农业建筑。

（1）民用建筑：指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物，可分为住宅建筑和公共建筑。

1）住宅建筑：主要指供家庭和集体生活起居用的建筑物，如住宅、宿舍、公寓等。其特点是它的内部房间尺度虽小但使用布局却十分重要，对朝向、采光、隔热和隔音等建筑技术问题有较高要求。它的主要结构构件为楼板和墙体，层数1—2层或10—20层不等。

2）公共建筑：主要指供人们从事各种政治、文化、福利服务等社会活动用的建筑物，如医院、电影院、体育馆等。它是大量人群聚集的场所，室内空间和尺度都很大，人流走向问题突出，对使用功能及其设施的要求很高。经常采用将梁柱连接在一起的大跨度框架结构及网架、拱、壳结构等为主体结构，层数以单层或低层为主。

（2）工业建筑：指为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动力用房、仓库等。它们往往有很大的荷载，沉重的撞击和振动，需要巨大的空间，而且经常有湿度、温度、防爆、防尘、防菌、洁净等特殊要求，以及要考虑生产产品的起吊运输和生产路线等。单层工业建筑经常采用的是铰接排架结构，多层工业建筑往往采用刚接框架结构。

（3）农业建筑：指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库、温室、禽畜饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂（站）等。大部分农业建筑的设计原理及构造方法与工业建筑或民用建筑相似，通常采用轻型钢结构，因此常常不把农业建筑单独列为一类。

2.按地上层数或高度分类

（1）住宅建筑：按层数分类，1～3层为低层住宅；4～6层为多层住宅；7～9层为中高层住宅；10层及10层以上为高层住宅。

（2）公共建筑：高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m为高层建筑（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）。

（3）超高层建筑：按我国《高层民用建筑防火设计规范》中规定，建筑高度超过100m时，不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。

（4）工业建筑：分为单层厂房、多层厂房、混合层数的厂房。

3.按主要承重结构的材料分类

（1）木结构建筑：指以木材作为房屋承重骨架的建筑。

（2）砖（或石）结构建筑：也叫砌体结构，指以砖、石材或素混凝土为承重墙柱和楼板的建筑。这种结构便于就地取材，能节约钢材、水泥和降低造价，但抗害性能差，自重大。

（3）钢筋混凝土结构建筑：指以钢筋混凝土作为承重结构的建筑。如框架结构、剪力墙结构、框剪结构、简体结构等，具有坚固耐久、防火和可塑性强等优点，故应用较为广泛。

（4）钢结构建筑：指以型钢等钢材作为房屋承重骨架的建筑。钢结构力学性能好，便于制作和安装，工期短，结构自重轻，适宜超高层和大跨度建筑中采用。随着我国高层、大跨度建筑的发展，采用钢结构的趋势正在增长。

（5）混合结构建筑：指采用两种或两种以上材料作为承重结构的建筑。如由砖墙、木楼板构成的砖木结构建筑，由砖墙、钢筋混凝土楼板构成的砖混结构建筑，由钢屋架和混凝土（或柱）构成的钢混结构建筑。其中砖混结构在大量民用建筑中应用最广泛。

4.按结构的承重方式分类

（1）剪力墙结构建筑

剪力墙结构建筑是指由纵、横向钢筋混凝土墙组成的结构来承受荷载的建筑（图1-1a）。结构多用于高层住宅、旅馆等。利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗水平荷载（如风荷载或水平地震荷载），墙体同时也可作为围护及房间分隔构件用。

图1-1 结构承重方式

（2）框架结构建筑

框架结构建筑是指由钢筋混凝土或钢材制作的梁、板、柱形成的骨架来承受荷载的建筑（图1-1b），墙体只起围护和分隔作用。这种结构可用于多层和高层建筑中。采用梁、柱组成的框架作为房屋的竖向承重结构，同时承受水平荷载。其中，梁和柱整体连接，相互之间不能自由转动但可以承受弯矩时，称为刚接框架结构；如梁和柱非整体连接，其间可以自由转动但不能承受弯矩时，称为铰接框架结构。

（3）筒体结构建筑

筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体（图1-1c），利用房间四周墙体形成的封闭筒体（也可利用房屋外围由间距很密的柱与截面很高的梁，组成一个形式上像框架，实质上是一个有许多窗洞的筒体）作为主要抵抗水平荷载的结构，其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间，多用于写字楼建筑。

（4）空间结构建筑

空间结构建筑是指横向跨越30m以上空间的各类结构形式的建筑，在这类结构中，屋盖可采用钢索（图1-1d）、网架（图1-1e）、拱（图1-1f）、薄壳（图1-1g）等结构形式，多用于体育馆、大型火车站、航空港等公共建筑。(https://www.xing528.com)

1）钢索结构

楼面荷载通过吊索或吊杆传递到支承柱上去，再由柱传递到基础的结构。这种结构形式类似悬索结构的桥梁。

2）网架结构

由很多根杆件按照一定的网格形式，通过节点连接而成的空间结构，具有空间受力合理、重量轻、刚度大、可跨越较大跨度、抗震性能好等优点。

（5）混合结构

混合结构房屋是指房屋的墙、柱、基础等竖向承重构件采用砌体筑成而屋盖、楼盖等水平方向的承重结构构件采用钢筋混凝土结构。一般用于8层以下的民用房屋和中小型厂房。

5.按建筑的设计使用年限分类

《民用建筑设计通则》GB50352—2005（2005年7月1日起实施）根据民用建筑的设计使用年限，把建筑物分为四类（如表1-1所示）。

表1-1 根据设计使用年限分类

二、建筑等级划分

建筑物可按耐火性能划分等级，建筑物的耐火等级是由建筑物主要构件的燃烧性能和耐火极限两方面决定的。现行《建筑设计防火规范》GB50016—2006（2006年12月1日起实施）将普通建筑的耐火等级划分为四级（如表1-2、表1-3所示），其构件的燃烧性能和耐火极限不应低于相应等级的规定。

表1-2 厂房（仓库）建筑构件的耐火性能和耐火极限（h）

注：二级耐火等级建筑的吊顶采用不燃烧体时，其耐火极限不限。

表1-3 民用建筑的燃烧性能和耐火极限（h）

续表

注：①以木柱承重且以不燃烧材料作为墙体的建筑物，其耐火等级应按四级确定；

②二级耐火等级的建筑物吊顶采用不燃烧体时.其耐火极限不限；

③在二级耐火等级的建筑中.面积不超过100m2的房间隔墙，如执行本表的规定确有困难时，可采用耐火极限不低于0.3h的不燃烧体；

④一、二级耐火等级建筑疏散走道两册的隔墙，按本表规定执行确有困难时，可采用0.75h不燃烧体。

一级的耐火性能最好，四级最差。性能重要的或者规模宏大的或者具有代表性的建筑，通常按一、二级耐火等级进行设计；大量性的或一般性的建筑按二、三级耐火等级设计；次要的或者临时建筑按四级耐火等级设计。耐火等级按燃烧性能和耐火极限这两个因素确定。燃烧性能，是指组成建筑物的主要构件，也指明火或高温作用下，燃烧与否，以及燃烧的难易程度。根据燃烧性能的不同，建筑构件可划分为非燃烧体、难燃烧体和燃烧体三种。耐火极限，是指建筑构件遇火后能支撑的时间。对任一建筑构件进行耐火试验，从受到火的作用起，到失去支撑能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间，即为该构件的耐火极限，用小时表示。

[例1-2] 天然石材、人工石材、金属材料、沥青混凝土、木板条抹灰、木材等建筑材料制成的构件，哪些是非燃烧体？哪些是难燃烧体？哪些是燃烧体？为什么？

解：非燃烧体是指用非燃烧材料做成的构件，如天然石材、人工石材、金属材料等。难燃烧体是指用不易燃烧的材料做成的构件，或用燃烧材料做成，但用非燃烧材料作为保护层的构件，例如沥青混凝土构件、木板条抹灰的构件均属于难燃烧体。燃烧体是指用容易燃烧的材料做成的构件，如木材等。

[例1-3] 试分析下列建筑物的耐火等级或建筑分类。

1.某木器厂房，共2层，采用木屋顶和砖墙组成的木结构，每层划分为一个防火区，建筑面积为4000m2。

2.某大型购物中心地上6层，地下1层，建筑高度为24m，耐火等级一级。

3.某塔式住宅建筑地上20层、地下2层，建筑高度为63m，框架剪力墙结构塔楼。

4.某市一栋塔式三星级宾馆，地上13层，地下2层，建筑高度52m，框架剪力墙结构，耐火等级一级。

解：1.该木器厂房采用木屋顶和砖墙组成的砖木结构，根据《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）的规定，其耐火等级应为三级；另外丙类厂房的耐火等级不应低于三级，耐火等级三级的丙类厂房最多允许层数不超过2层。

2.根据《建筑设计防火规范》（GB50015—2006）中“建筑高度不超过24m的公共建筑为单、多层公共建筑”的规定，情景中的大型购物中心为多层公共建筑。

3.住宅建筑是指供家庭居住使用的建筑（含与其他功能空间处于同一建筑的住宅部分），简称住宅。根据《高层民用建筑设计防火规范（2005）》（GB50045—1995）中“十九层及十九层以上的住宅为一类高层居住建筑”的规定，情景描述中的住宅建筑分类应为一类高层居住建筑，其耐火等级为一级。

4.情景描述中该宾馆为建筑高度超过50m的旅馆，该宾馆的建筑分类应为一类高层公共建筑。

课堂提问

1.建筑物按主要承重材料分为哪几类？按结构承重方式又分为哪几类？

2.建筑物耐火等级的划分依据是什么？共分几个等级？