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一棟樓

,又叫屋宇建築物,係指由人去起、有得撐住個瓦遮頭嘅嘢,可以有好多唔同用途,例如居住、做日常生活嘅活動。樓可以由兩層到過百層嘅摩天大廈

基本概念[編輯]

起一棟建築物首先要打返個地基。
淺層同深層地基嘅圖解;左手邊間屋仔用咗淺層地基,而右手邊棟大樓就用咗深層地基。
一棟建築物嘅支架;個支架界定棟嘢要佔嘅空間(空間),而且將會撐起棟嘢(結構)。打後啲建築工人仲要加牆同門窗等嘅結構上去(圍封)。
睇埋:空間

喺概念上,一棟建築物大致上可以分做三個主要系統:

  • 空間(space)、
  • 結構(structure)同埋
  • 圍封(enclosure)。

「空間系統」指棟建築物要霸佔嘅空間;「結構系統」指一個支撐住棟建築物、令佢企到喺度嘅系統,喺實用上主要包括咗同埋橫樑等等嘅元素;而「圍封系統」就係指將棟建築物內部同外部空間分隔開嘅元素,包括咗地板屋頂等,功用在於幫手保護棟建築物要保護嘅人同財產[1]。而除咗上述呢啲系統,現代嘅建築設計仲需要諗埋溫度、通風、冷氣、防火、照明、水管系統噪音控制等嘅考量[2]

結構系統[編輯]

睇埋:結構工程

一棟建築物嘅結構系統主要包括咗地基同埋支架,而牆就係同時起到結構同圍封嘅作用。結構系統負責支撐起成棟建築物,等棟嘢能夠抵抗兩種會令佢冧嘅力-打戙嘅力(例如係地心吸力)同埋打橫嘅力(強風或者係某啲類型嘅地震[3],係所有建築物不可或缺嘅組成部份。結構系統設計有好多款,而要邊款最好用視乎好多因素而定,例如係棟建築物嘅預想高度、建築地點嘅泥土質素、氣候、以至手頭上有嘅物料等都能夠決定點樣先係理想嘅結構系統[4]

結構負荷[編輯]

內文:結構負荷

結構負荷(structural load)係建築學上一個概念,指棟建築物結構系統所受嘅壓力,包括咗施喺棟建築物上嘅張力(tension;指拉嘅力)同壓縮力(compression;指壓縮嘅力)-前者嘅例子有一啲吊喺天花板嘅重物,而後者就包括咗各種結構嘅重量。結構負荷當中包含咗一啲大致上固定嘅力(例如牆同天花板嘅重量)同埋一啲可變嘅力(例如建築物內部嘅人嘅重量),而且一個建築師喺設計建築物嗰陣,仲要考慮埋風等嘅自然力對棟建築物施嘅力。呢啲種種嘅力加埋就係棟建築物嘅結構負荷。一般嚟講,如果一棟建築物要穩陣噉企到喺度唔郁,噉佢個結構系統施向上嘅力至低限度要等同於以上呢啲元素嘅重量施向下嘅力[5]

地基[編輯]

內文:地基

一棟建築物嘅地基(foundation)係指將棟嘢連接落地面、並且將成棟嘢嘅結構負荷施加落去地面嗰度嘅結構:地基通常都會喺地表以下、睇唔到嘅地方,地基上面係次結構(substructure)-次結構係指一啲喺地表以下、但對棟建築物有非支撐性用途嘅結構,好似係地下室呀噉;淺層地基(shallow foundation)會齋靠次結構嘅牆同埋基層嚟做成棟嘢嘅結構負荷嘅基礎,而深層地基(deep foundation)就會運用打樁嘅方法,令到成棟嘢嘅結構負荷傳送到去次結構以下好深嘅地底,前者嘅做法成本比較低,但通常要喺建築地點泥土狀態好好嘅情況之下先可以採用[6]

支架[編輯]

內文:支架

打好咗地基之後,啲建築工人就要開始起棟建築物嘅支架(framing)。支架定義上係指由多個部件砌成,為棟嘢提供形狀同埋結構支撐嘅一個構造。建築工人會按照棟嘢嘅圖則,用柱同橫樑等嘅結構搭一個架出嚟,並且用等嘅方法將呢啲結構元素固定埋一齊成一個穩固唔郁嘅架。呢個架會描述棟嘢大致上嘅形狀,而打後啲建築工人會加多啲圍封結構喺上面,令到棟嘢內部嘅空間同外部分隔開[7]

結構元素[編輯]

內文:結構元素

結構元素(structural elements)係結構工程上嘅一個概念,指一個結構系統當中一啲冇得再揼散嘅組成部份,包括咗牆、柱、同埋橫樑呀噉。喺設計一棟建築物嗰時,個建築師會將棟建築物概念化成呢啲元素嘅合成體,再用古典力學上嘅原理分析吓棟嘢能唔能夠企喺度唔郁。唔同嘅結構元素彼此之間喺負重嘅能力同外觀等多方面都有所不同,所以一個有料到嘅建築師喺設計建築物嘅外觀嗰陣必定要識得平衡呢啲各方面嘅考量,令到棟建築物企到喺度得嚟個樣又順眼[8]

舉個例子說明,(arch)就係一個常見嘅結構元素,定義上係指一個喺提高咗嘅空間當中嘅弧狀結構。拱嘅形狀能夠令到壓喺佢上面嘅重量局部噉變成向打橫兩邊嘅力,而呢一點令拱相當有用:當一股壓力由上面壓落去個拱嗰度嗰時,個拱嘅形狀令到佢有可能中間裂開向左右兩邊移動,而個建築師可以(例如)加兩埲牆喺個拱嘅左右兩邊撐住佢,令到個拱唔會裂開向左右兩邊移動,所以拱嘅使用令到建築師可以有至少兩個方法應付一啲重嘅結構嘅重量向下壓嘅力-可以用柱撐住佢,又或者喺佢下面加個拱,並且用個拱左右兩邊嘅牆撐住-拱令到建築師多咗種工具應付結構負荷上嘅問題。而除咗呢啲實用嘅考量之外,拱嘅形狀令到唔少人覺得佢有美感,所以亦有啲建築物會用上面冇重嘢嘅拱嚟做裝飾[8][9]

圍封系統[編輯]

法國博訥主宮醫院有個好鈄嘅屋頂。
內文:圍封系統

喺棟建築物有咗個結構系統支撐佢嘅重量之後,跟住就要有一個圍封系統(building envelope)將佢內部同外部空間分隔開。建築物可以話係文明嘅開端:喺文明嘅開端時期,人類學曉喺一笪土地上長住(而唔係遊牧),並且喺笪土地上投放資源,做農耕等嘅發展;呢啲經濟活動會製造財富,所以人就有需要做啲嘢嚟保衛自己辛苦做嘢得返嚟嘅財產;於是就有需要起一啲建築物,將自己嘅財產擺喺棟嘢入面,等第啲人冇得話攞走就攞走-即係話建築物要有圍封系統,令到財產擁有者以外嘅人掂唔到啲財產[10]。除咗噉,一個設計得靚嘅圍封系統仲應該能夠令到內部空間有良好嘅溫度濕度,而且圍封系統仲組成咗棟建築物嘅外觀,喺美學或者展示社經地位上都起到相當嘅作用[11][12]

屋頂[編輯]

內文:屋頂

屋頂(roof)係指一棟𢫏住建築物個頂嘅結構,包括埋喺啲牆上面、用嚟支撐個屋頂嗰啲物料,主要功用在於幫手保護棟建築物入面嘅財產免受天雨、陽光、或者極端氣溫等嘅自然力量侵襲[13]。屋頂可以有好多種款,而且唔同款嘅屋頂功能上有異,例如歐洲比較北啲地區傳統都興用有返咁上下鈄嘅屋頂,而好少可有平屋頂,噉係因為呢啲地方冬天都會落-如果佢哋啲屋屋頂係平嘅,噉茖雪嗰陣雪就可能會積喺屋頂上面,大雪起上嚟啲積雪可能會重到壓冧間屋[13];相比之下,一啲近赤道、冇乜落雪嘅地區就比較多會見到平屋頂,例如以色列嶺南就大把平屋頂建築物[14]

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內文:

(wall)係建築圍封系統嘅一部份,起到支撐屋頂、地板、同天花板嘅作用。用牆嚟圍封一棟建築物令到棟嘢有一個形態,為棟嘢內部嘅人同財產提供庇護以及安全,而且牆當中仲會包含電線水管等嘅有用設施。牆嘅建築可以分做兩個大類:實心牆同支架牆;前者指以某啲物料(砌石石矢、以至等)整嘅實心牆;而支架牆(framed wall)就係唔實心嘅牆,一埲支架牆嘅核心由一列柱或者間柱組成,喺起好咗呢個核心之後,啲建築工人會用某啲物料喺呢列柱嘅兩邊整隔熱同埋一個表面嘅構造-一埲支架牆內部有空間,可以俾電線同水管通過[15]

流通系統[編輯]

內文:動線

使用一棟建築物嘅人要有能力喺棟建築物內部移動,而幫助建築物使用者移動嘅結構嘅總體就係所謂嘅流通系統(circulation system;臺灣稱之為「動線」[16])。一棟建築物嘅流通系統包括咗兩大類:前者令到建築物使用者能夠進行打橫移動,例如係噉就係一個例子;後者令建築物使用者能夠進行打戙嘅移動,例子包括有樓梯𨋢[2]

現代建築學好重視對流通系統嘅分析,建築師會思考每一個使用建築物嘅人主要會使用邊幾個空間,用數學模型模擬吓每一個使用者平均要嘥幾多時間嚟喺佢使用嘅空間之間移動,並且將門同樓梯設置喺能夠令到平均移動時間最少化嘅地方;另一方面,流通系統分析對安全嚟講好重要:一個建築師喺設計一棟建築物嗰陣,要用數學模型模擬吓(例如)一旦火燭起上嚟,一間房入面啲人冚唪唥騰雞衝向出口嘅話,個出口會唔會有阻塞嘅情況出現,如果有,就要睇吓使唔使改變流通系統嘅設計令到啲人逃生嗰時更加輕鬆[2][17]

睇埋[編輯]

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  1. BSD-018: The Building Enclosure 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2018年5月2號,.. Building Science Corporation.
  2. 2.0 2.1 2.2 Okazaki, S., & Matsushita, S. (1993, March). A study of simulation model for pedestrian movement with evacuation and queuing. In International Conference on Engineering for Crowd Safety (Vol. 271).
  3. Seismology Committee (1999). Recommended Lateral Force Requirements and Commentary. Structural Engineers Association of California.
  4. APA. "Advanced Framing Construction Guide 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2018年7月27號,." (PDF). apawood.org.
  5. ASCE/SEI 7-05 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. American Society of Civil Engineers. 2006. p. 1.
  6. Terzaghi, Karl; Peck, Ralph Brazelton; Mesri, Gholamreza (1996), Soil mechanics in engineering practice (3rd ed.), New York: John Wiley & Sons, p. 386.
  7. Oxford English Dictionary Second Edition on CD-ROM (v. 4.0) © Oxford University Press 2009. Frame, Framing, Framer, Framework, Frame-house.
  8. 8.0 8.1 Ryal, M.J.; Parke, G.A.R.; Harding, J.E. (2000). The Manual of Bridge Engineering (Google books (preview)). London: Thomas Telford. p. 98.
  9. Ambrose, James (2012). Building Structures. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc. p. 30.
  10. Strickland, Carol, and Amy Handy. The Annotated Arch: A Crash Course in History of Architecture. Kansas City, MO: Andrews McMeel Pub., 2001. 12.
  11. Aesthetics 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2019年4月13號,..
  12. Song, J., Chen, C., Zhu, S., Zhu, M., Dai, J., Ray, U., ... & Yao, Y. (2018). Processing bulk natural wood into a high-performance structural material. Nature, 554(7691), 224.
  13. 13.0 13.1 Harris, Cyril M. (editor). Dictionary of Architecture and Construction, Third Edition, New York, McGraw Hill, 2000, p. 775.
  14. Protected Membrane Roof Systems 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2019年4月13號,..
  15. "Wall". Whitney, William Dwight, and Benjamin E. Smith. The Century dictionary and cyclopedia, vol. 8. New York: Century Co., 1901. 6,809. Print.
  16. 動線 互聯網檔案館歸檔,歸檔日期2019年5月26號,.. 華人百科.
  17. Chen, X., & Zhan, F. B. (2008). Agent-based modelling and simulation of urban evacuation: relative effectiveness of simultaneous and staged evacuation strategies. Journal of the Operational Research Society, 59(1), 25-33.

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