户内各个功能室内空间的功能包括哪两方面尺度由哪三个部分组成?

《房屋建筑学》大作业及课程设计任务书2012年10月一、基本要求结合《房屋建筑学》课程的基本内容,独立完成单元式多层住宅商品楼的方案设计,绘制相应的建筑施工图,并确定结构方案。使学生了解施工图的内容、表示方法及工作步骤,熟悉有关设计规范及相关标准图集,培养学生综合运用所学民用建筑设计原理及建筑构造知识来分析问题和解决问题的能力。二、工程概况(1)工程位于北京市昌平中心地带,项目占地面积8000m2,拟新建一栋地上6层的住宅商品楼,无地下室。项目所在地的地基地质条件较好,可采用天然地基。(2)旅馆设计要求:结构形式不限,要求采用节能住宅设计、单元式组合。住宅按套型设计,每套必须独门独户,户型设计应认真考虑市场需求。三、设计条件1、基本设计条件(1)地段条件:场地平坦,无高压电线和地下管线穿过,水电畅通。(2)抗震设计烈度:8度(3)房间组成:要求设置3个单元,每个单元一梯两户或一梯三户,不同套型。套型及房间设计要求:每栋住宅必须有两种或两种以上套型,住宅套型分为一至三类,一类套型使用面积不小于45m2、居住空间不少于一个;二类套型使用面积不小于60m2、居住空间不少于二个;三类套型使用面积不小于75m2、居住空间不少于三个。每套住宅应设有卧室、起居室(厅)、厨房、卫生间、贮藏空间和阳台。2、要求:套型恰当、使用方便、经济合适、造型美观。卧室之间不应穿越,应有直接采光、自然通风。起居室(厅)应有直接采光、自然通风,其使用面积不应小于12m2,起居室内布置家居的墙面直接长度应大于3m,并减少直接开向起居室的门的数量。厨房以管道煤气为燃料,应有直接采光、自然通风并宜布置在套内进入口处。其使用面积不小于:一类住宅4.0m2、二类和三类5.0m2、应设置炉灶、洗涤池、案台、排油烟机、固定式碗柜等设施或预留位置,操作面净长不应小于2.1m。单排布置设备的厨房净宽不应小于1.5m。餐厅靠近厨房,无视线干扰。卫生间应设便器、洗浴器(浴缸或喷淋)、洗面器三件卫生洁具,使用面积不应小于3m2),暗卫生间应设通风道(通风道尺寸可为成品120×240mm)。宜留安放洗衣机位置。无前室的卫生间的门不应直接开向起居室或厨房。阳台、贮藏空间、门窗应满足规范要求。楼梯尺寸确定符合规范要求,应考虑管道井的设置,管道井的净尺寸不应小于400×600-700mm。层数和层高:住宅层数为6层,层高不低于2.80m,自定。室内外高差600mm。北向入口。结构形式不限,墙体按照北京地区保温节能设计。屋面采用有组织外排水。屋面形式、檐口形式自定。四、设计任务(1)完成建筑方案设计,绘制建筑平、立、剖面图;(2)完成施工图设计,绘制各层建筑平面图和屋顶平面图,绘制各立面的立面图和必要的剖面图(至少应包含纵、横两剖面),绘制外墙大样图、楼梯详图和卫生间详图,编写建筑设计总说明和图纸目录;(3)确定结构方案,绘制结构方案简图,并进行必要的方案说明;(4)完成方案答辩。五、参考资料1、《房屋建筑学》2、建筑设计资料集3、民用建筑设计通则(GB50352-2005)4、住宅设计规范(GB50096-2011)5、住宅建筑规范(GB50368-2005)6、民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)(JGJ26—95)7、房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010)8、建筑制图标准(GB/T50104-2010)9、建筑设计防火规范(GB50016-2006)10、建筑构造标准图集一、名词解释1、耐火极限:建筑构件从受到火的作用时起,到失去支持能力或构件完整性破坏,或失去隔火作用时止这段时间,以小时表示。2、建筑模数:指建筑设计中选定的标准尺寸单位。3、基本模数:我国规定基本模数的数值100mm,作为统一与协调建筑尺度的基本单位,以字母M表示,即1M=100mm。4、模数数列:指由基本模数、扩大模数、分模数为基础扩展成的一系列尺寸,称为模数数列。5、标志尺寸:凡设计符合模数数列规定的尺寸。6、构造尺寸:是建筑制品、建筑构配件及组合件的设计尺寸。7、采光比:窗口透光部分的面积和房间地面的面积之比。8、使用面积:指住户独自使用的面积,即除结构所占面积和公共共用部分以外的户内净面积。9、使用面积系数:使用面积除以建筑面积的百分比。10、套型比:不同户型的套数除以总套数的百分比。11、行列式布置:住宅按一定朝向和合理间距成排布置的形式。12、周边式布置:住宅沿街坊或院落周边布置的形式,中心形成封闭空间。13、层高:地坪或楼地面到上层楼地面之间的垂直距离。14、基础:是建筑物地面以下的承重构件,它承受建筑物上部结构传下来的全部荷载,并把这些荷载与基础自身荷载一起传给地基。基础是建筑物的组成部分。15、地基:是基础下面的土层,承受着基础传来的全部荷载。16、天然地基:不需要经过人工加固,可直接在其上建造房屋的地基。17、人工地基:需要经过人工处理加固的地基。18、刚性角:基础出挑的宽度和高度之比形成的夹角。19、刚性基础:指基础出挑宽度受刚性角限制的基础。20、柔性基础:基础的出挑宽度不受刚性角限制的基础。21、墙脚:基础以上室内地面以下这段墙体。22、勒脚:室内地面与室外地面之间的外墙高差部分。23、饰面装修的基层:就是附着或支托饰面层的结构构件或骨架。24、饰面层:附着于基层表面起美观、保护作用的覆盖层。25、梯段:俗称梯跑,是联系两个不同标高平台的倾斜件。26、栏杆扶手:设在梯段及平台边缘的安全保护构件。27、楼梯坡度:指梯段中各级踏步前缘的假定连线与水平面之间的类角。28、梯段净空高度:指踏步前缘到顶部梯段底面的垂直距离。29、材料找坡:又叫垫置坡度,屋面板水平搁置,在板上用轻质材料垫置坡度。即利用垫置材料在板上的厚度不一,形成一定的排水坡度。30、结构找坡;又叫搁置坡度,将屋面板倾斜搁置,利用结构本身起坡至所需坡度,不在屋面上另加找坡材料。二、简答题1、简述民用建筑的结构分类答:(1)木结构建筑;(2)砖(石)结构建筑;(3)钢筋混凝土结构建筑;(4)钢结构建筑.(5)混合结构建筑:砖木结构建筑,砖混结构建筑,钢混结构建筑。2、住宅建筑按层数分类答:低层建筑(1~3层),多层建筑(4~6层),中高层建筑(7~9层),高层建筑(10层以上)。3、按建筑的耐久年限分类答:一级建筑:耐久年限100年以上,适用于重要建筑和高层建筑。二级建筑:耐久年限50-100年,适用于一般性建筑。三级建筑:耐久年限20-50年,适用于次要的建筑。四级建筑:耐久年限20年以下,适用于临时性建筑。4、建筑设计包括哪几个设计阶段答:初步设计阶段、技术设计阶段、施工图设计阶段。5、简述建筑设计的要求 答:(1)满足建筑功能要求;(2)采用合理的技术措施;(3)具有良好的经济效果(4)建筑美观要求(5)符合城市总体规划要求6、简述建筑设计的依据答:(1)人体尺度和人体活动所需要的空间尺度;(2)家具、设备的尺寸和使用它们的必要空间;(3)气候条件:气温、湿度、日照、雨雪、风向、风速等;(4)地形、地质条件和地震烈度;(5)建筑模数和模数制。7、简述使用房间平面设计的要求答:(1)房间的面积、形状和尺寸,要满足室内使用活动和家具、设备合理布置的要求;(2)门窗的大小和位置:考虑房间出入方便、疏散安全,采光、通风良好;(3)房间的构成应使结构构造布置合理,施工方便,有利于房间之间的组合;(4)室内空间、顶棚、地面,各墙面和构件细部,要考虑人们的使用和审美要求。8、使用房间面积由哪几部分组成 答:(1)家具或设备所占面积;(2)人们在室内的使用活动面积(如使用家具时的活动面积);(3)房间内部的交通面积。9、为什么房间的平面形状以矩形平面为主 答:(1)矩形平面便于家具和设备的布置;(2)房间的开间和进深易于调整统一;(3)结构布置和预制构件的选用较易解决。10、简述建筑平面组合设计的任务答:(1)合理安排建筑各组成部分的位置,并确定他们之间的相互关系;(2)组织好建筑内、外之间方便、安全的交通联系;(3)考虑建筑结构布置、施工方法和所用材料的合理性;(4)符合城市总体规划的要求,注意节约用地和环境保护。11、户内房间的组合方式及特点答:(1)过道式组合:利用户内的过道,将各房间组合在一起的房间组合方式。特点:各个房间功能独立,使用不会发生干扰;但过道功能单一,过道空间利用不充分。(2)穿套式组合: 房间之间直接穿通的组合方式。特点:房间之间的联系最为简捷,把房间的交通联系面积和房间的使用面积结合起来,空间利用经济;不足之处就是房间之间存在相互干扰。12、住宅单元的平面类型答:梯间式;外廊式、内天井式、点式住宅、跃层式住宅、底层为商店的住宅。13、简述住宅群体布置的形式答:行列式布置、周边式布置、混合式布置、自由式布置。14、简述坡地建筑与等高线的关系 答:(1)建筑与等高线平行;(2)建筑与等高线垂直;(3)建筑与等高线斜交。15、何谓建筑构造答:就是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科。或建筑构造就是研究建筑物从构造方案、构配件组成到节点细部构造的综合性技术学科。16、何谓构造方法答:在构造理论的指导下,进一步研究如何运用各种材料,有机组合各种构、配件,并提出解决各种构、配件之间相互连接的方法以及这些构配件在使用过程中的各种防范措施。17、简述建筑构造的主要任务答:根据建筑物的使用功能、材料性能、受力情况、施工工艺和建筑艺术等要求,选择合理的构造方案,设计出实用、坚固、经济、美观的构、配件,并将它们组合成建筑整体。18、简述影响建筑构造设计的因素 答:(1)外界环境影响自然界影响:自然力影响、气候条件;人为因素影响:人、家具的荷载,火灾、机械振动、噪声等;(2)建筑技术条件影响:建筑材料技术、结构技术、施工技术等,随着这些技术的不断发展和变化,建筑构造技术也发生相应变化。(3)建筑标准影响:建筑的造价标准,建筑装修标准,建筑设备标准等19、简述建筑构造的设计原则答:(1)满足建筑使用功能要求;(2)有利于结构安全;(3)适应建筑工业化的要求;(4)做到经济合理;(5)注意美观。20、简述天然地基的类型答:(1)岩石地基;(2)碎石土地基;(3)砂土地基;(4)粘性土地基;(5)人工填土21、何谓基础的埋置深度,影响基础埋深的因素答:基础的埋置深度:建筑物室外设计地面到基础底面的垂直距离。影响基础埋深的因素:(1)地基土构造;(2)地下水的影响;(3)冻结深度与基础埋深;(4)相邻建筑物基础的埋置深度;(5)房屋的使用情况。22、按基础的构造形式,基础可分为哪些类型答:条形基础、独立柱基础、联合基础(井格式基础、片筏式基础、板式基础、箱形基础)、桩基础。23、按基础所使用的材料,基础可分为哪些类型答:砖基础、毛石基础、混凝土基础、灰土基础、三合土基础、毛石混凝土基础、钢筋混凝土基础。24、按构造和施工方式不同,墙体分为哪些类型答:按构造方式不同:(1)实体墙,(2)空体墙,(3)复合墙;按施工方式不同:(1)块材墙,(2)板筑墙,(3)板材墙。25、墙体的设计应遵循哪些基本要求答:(1)墙体应具有足够的强度和稳定性;(2)满足保温、隔热要求;(3)满足隔声要求;(4)满足防火、防水、防潮要求;(5)适应建筑工业化生产的需要。26、简述墙体的结构布置方案答:横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重、半框架承重。27、简述纵横墙混合承重方案的优缺点 答:优点:平面布置灵活,建筑物刚度较好。缺点:楼板类型较多,加之铺设方向不一,施工较麻烦。适用于开间、进深变化较多的建筑。如医院,教学楼。28、简述砂浆的种类答:①水泥沙浆:水泥+砂+水②石灰沙浆:石灰+砂+水③混合沙浆:水泥+石灰+砂+水④粘土砂浆:粘土+砂+水29、简述砖墙砌体的组砌方式答:(1)一顺一丁式;(2)多顺一丁式;(3)十字式;(4)两平一侧式;(5)全顺式。30、简述勒脚的做法答:抹灰勒脚:1:2.5水泥沙浆,厚20mm,或水刷石面、斩假石面。贴面勒脚:标准高的建筑物可用贴面砖、花岗石、水磨石、大理石或人造石材等。勒脚用耐久性、防水性好的材料砌筑,如石材。31、简述墙身加固的措施答:(1)增加壁柱和门垛;(2)设置圈梁;(3)增设构造柱;32、简述沉降缝设置的位置答:(1)平面形状复杂屋顶的转折处;(2)房屋高度的差异处;(3)过长房屋的适当部位;(4)地基土压缩性有明显差异处;(5)房屋结构类型或基础类型不同处;(6)房屋分期建造的交接处。33、简述防震缝设置的位置答:(1)建筑平面复杂,有较大突出部分的交接处;(2)建筑立面高差在6m以上的连接处;(3)建筑有错层,错开距离较大处;(4)承重构件材料不同处。34、简述隔墙的设计要求答:(1)隔墙自重轻,以减轻楼板的荷载;(2)厚度薄,尽量少占房间面积;(3)有一定的隔声能力;(4)易于拆除,以满足不同的使用要求。35、楼板设计的基本要求有哪些答:(1)具有足够的强度和刚度;(2)具有一定的防火能力,以保证人身及财产的安全;(3)满足防潮、防水要求;(4)具有一定的隔声能力;(5)便于工业化生产;(6)满足建筑经济要求。36、简述楼板的构造组成及作用答:(1)楼板面层:面层起着保护楼板层、分布荷载和各种绝缘的作用,同时也对室内装修起重要作用。(2)楼板结构层:承受楼板层上的全部静、活荷载,并将这些荷载传给墙、柱;同时楼板对墙身起水平支撑,帮助墙身抵抗由风或地震等所产生的水平力,以增强建筑物的整体刚度。(3)附加层:用以设置满足隔声、防水、隔热、保温等绝缘作用的部分,它是现代楼板结构中不可缺少的部分。(4)楼板顶棚层:主要用以保护楼板、安装灯具、遮掩各种水平管线设备以及装修室内。37、现浇钢筋混凝土楼板的特点及应用答:优点:楼板整体性能良好,利于抗震,可适应不同平面形状的楼板。缺点:需要大量模板,且劳动强度高,需要湿作业,工序繁多,需要养护,故施工速度较慢,施工工期较长。适用于建筑整体性要求较高,房间平面形状不规则,有管道穿过楼板的房间,不符合模数要求的房间,或防水性要求高的房间。38、根据现浇钢筋混凝土楼板的受力和传力不同,分为哪几种类型答:板式楼板、梁板式楼板、无梁楼板、压型钢板组合楼板。39、预制装配式楼板的特点答:可节省模板,便于机械化施工。施工速度快,降低劳动强度,提高生产率,工期大大缩短;但整体性差。40、预制空心板的优缺点答:(1)优点:板面上下平整,隔声效果好,便于施加预应力,故板跨度大。(2)缺点:不能在板上任意开洞。41、简述预制楼板铺板后应如何处理剩余板缝答:(1)板缝宽度(b)≤60mm时,调整各板缝的宽度,用细石混凝土直接灌浆密实,使剩余板缝宽度减小。(2)当板缝宽度介于60~120m时;a、在板缝内配置钢筋,再灌细石混凝土。b、把板缝留在靠墙处,沿墙挑砖填缝。(3)当板缝宽度介于120~200mm时,在板缝内配钢筋,采取局部现浇板带,可将穿越楼板的竖向管道或埋入楼板的管道设于现浇板带中。(4)当板缝宽度大于200mm时,应重新选择板的规格。42、简述阳台的类型与设计要求答:阳台类型:根据阳台与外墙的关系:阳台分为挑阳台、凹阳台、半挑半凹阳台。根据阳台在外墙上的位置:阳台分为中间阳台和转角阳台。设计要求:(1)安全、坚固;(2)适用美观;(3)施工方便。43、阳台栏杆的类型? 答:(1)按栏杆材料金属栏杆、钢筋混凝土栏杆、砖栏杆(2)按栏杆空透情况空花栏杆、实心栏杆、部分空透栏杆。44、简述饰面装修的作用 答:(1)改善环境条件;(2)保护作用;(3)美观作用45、饰面装修设计的应遵循哪些要求答:(1)满足使用要求;(2)合理的耐久性;(3)满足建筑经济要求;(4)材料供应要求;(5)施工技术条件。46、饰面装修的基层处理原则? 答:(1)基层应有足够的强度和刚度,(2)基层表面必须平整;(3)确保饰面层附着牢固。47、饰面装修的面层处理原则?答:(1)附着牢固;(2)厚度合适;(3)平整均匀48、饰面装修的类型答:(1)抹灰类饰面;(2)铺贴类饰面;(3)涂料类饰面;(4)裱糊类饰面;(5)铺钉类饰面。49、抹灰的组成及作用答:(1)底层:主要与基层粘结和初步找平作用。(2)中层:主要起进一步找平作用;(3)面层:起装饰美观作用,要求平整、均匀、无裂痕。50、何谓涂料饰面,有何优点答:涂料饰面是在墙体表面喷、刷一种涂料涂层的饰面装修。涂料饰面的优点:施工简单、省工省料、工期短,效率高、自重轻、维修更新方便。51、水泥地面的优缺点答:构造简单、坚固,能防潮、防水,造价较低;不足:但水泥地面蓄热系数大,冬天感觉冷,空气湿度大时易产生凝结水,且表面易起灰,不易清洁。52、绘图说明水泥砂浆地面的双层做法答:在垫层或楼板结构层上增加一层10~20mm1:3的水泥砂浆找平层,面层只抹5~10mm厚1:2水泥砂浆。53、简述直接式顶棚的类型及构造要点答:(1)直接喷刷顶棚: 在板底填缝刮平后,直接喷、刷大白浆或石灰浆二道。(2)直接抹灰顶棚:当装修标准要求较高时,在板底面勾缝,后刷素水泥浆一道,抹10mm厚1:3 水泥砂浆找平,后用3mm厚纸筋灰或麻刀灰罩面,最后用涂料或大白浆、石灰浆刷白二道。(3)贴面顶棚:楼板底面勾缝刮平,粘贴牢固。54、吊顶棚的设计应遵循哪些基本要求 答:(1)吊顶棚应有足够的净空高度;(2)合理安排灯具及通风口的位置;(3)选择合适的材料和构造做法;(4)吊顶棚应便于制作、安装和维修;(5)满足美观和经济等方面要求;(6)满足隔声、音质等特殊要求。55、简述楼梯的设计要求答:①满足通行、疏散和家具搬运的要求;②符合结构、施工、防火要求;③坚固安全、经济合理;④注意美观。56、在平行双跑楼梯底层中间平台下设置入口通道时,当入口处净空高度不足2000mm时,应采取哪些方法处理净空高度不足答:(1)降低楼梯中间平台下的地面标高;(2)在底层楼梯变等跑梯段为长短跑梯段;(3)上述两种方法的结合;(4)底层用直跑梯段。57、现浇整体式钢筋混凝土楼梯的优缺点及适用范围答:优点:结构整体性好、刚度大、利于抗震。不足:模板耗费大,施工期较长,自重大。主要是抽孔困难,不便于做成空心构件,所以混凝土用量和自重较大。适用于:各种楼梯间平面、楼梯形式以及抗震要求高和施工吊装有困难的建筑。58、墙承式楼梯的特点及改进措施答:节约钢材和混凝土,造价低。但由于梯段之间有墙,搬运家具不便,也阻挡视线,上下人流在平台处易碰撞;每块踏步板直接插入墙体,对墙体砌筑速度影响较大,也影响墙体强度(踏步板嵌入墙体端形状、尺寸与墙体砌块模数尺寸不易吻合,砌筑质量不易保证);板底不平整。改进措施:①在中间墙上开设观察窗,使上下人流视线流通;②在中间墙两端靠近平台部分局部收进,用预制挑梁支承上部墙体,使空间通透,利于改善视线和搬运家具物品等。59、楼梯踏步防护条设置的位置及常用防滑材料答:(1)设置位置:靠近踏步阳角处,踏步两端近栏杆或墙120mm处可不设置。(2)常用防滑条材料:水泥铁屑、金钢砂、马赛克、橡皮条、金属条(铸铁、铝条、铜条)等。60、屋顶的设计要求答:(1)防水要求;(2)保温隔热要求;(3)结构要求;(4)建筑艺术要求。61、平屋顶的特点答:坡度小,构造简单,节省材料,造价低,提高预制装配强度,施工方便,节省空间,适应多种平面形状,且屋顶可利用。62、影响屋顶坡度大小的因素答:(1)防水材料尺寸大小;(2)降雨量大小;(3)屋顶结构;(4)经济性;(5)是否上人屋顶;(6)建筑造型要求。63、何谓柔性防水,常用的防水材料有哪些答:柔性防水是指将柔性的防水卷材或片材,用胶结材料粘贴在屋面上,形成一个大面积的封闭防水覆盖层。防水材料有:(1)沥青油毡卷材:造价低、防水性能好;但需热施工,污染环境,低温易脆,高温流淌,使用寿命短。(2)高分子防水卷材:如三元乙丙橡胶、氯化聚乙稀等。冷施工、弹性好,使用寿命长。(3)沥青改性防水卷材:在沥青中加入聚脂、合成橡胶等制成的改性沥青。64、简述油毡鼓泡的原因及改进措施答:(1)鼓泡原因:油毡防水层下面存有水分,经夏季太阳照射,高温使水分蒸发成气体,水蒸汽在油毡下体积膨胀形成气泡。(2)改进措施①施工措施:控制施工用水量,等找平层干燥后方能做油毡防水层,并保证找坡层干燥,避免雨季施工。②构造措施:通常采用排气空铺油毡,即第一层热沥青不满刷,将其刷成点状或条状,使油毡与基层不完全粘合,让气体有流动的间隙,并在屋面适当位置设排气管,使水蒸汽排除。65、何谓刚性防水屋面,其优缺点及适用范围答:刚性防水屋面:指用刚性材料如细石混凝土或防水砂浆作防水层的屋面。优点:构造简单、施工方便、造价低。缺点:易开裂,尤其是气候变化剧烈地区。适用于①无保温层面;②日温差小的南方地区;③地基不均匀沉降小的建筑。66、刚性防水屋面在哪些部位需要设置分格缝 答:①装配式结构屋面板的支承端; ②屋面转折处(屋脊或屋面分水线); ③屋面与立墙交接处(泛水); ④预制屋面板铺板方向变化处; ⑤预制板与现浇板交接处。这些部位是结构变形的敏感部位。67、简述通风隔热的基本原理答:在屋顶中设置通风间层,使上层表面起到遮挡太阳辐射的作用。其降温基本原理是:利用风压和热压作用,把间层中的热空气不断带走,使屋面板传到室内的热量大为减少,以达到隔热降温的目的。68、架空通风隔热的基本要求答:①架空层净高:一般为180~240mm,若超过360mm,风速反而减小,影响降温效果。②架空层的周边设置一定数量的通风孔,或距女儿墙500mm范围内不铺架空板,让架空层周边开敞,以利于空气对流。③支承隔热板的支点作成砖垄墙或砖墩。69、简述门窗设计要求 答:(1)造型美观大方;(2)构造上应坚固耐用、开启灵活、关闭严密;(3)便于维修和清洁;(4)规格类型应尽量统一,符合模数的要求;(5)具有一定的保温、隔声、防雨、防风沙能力。70、简述门、窗的形式
答:门的形式:平开门、弹簧门、推拉门、折迭门、转门、卷帘门。窗的形式:平开窗、固定窗、悬窗、立转窗、推拉窗。71、简述门框的安装的施工方式 答:(1)塞口又称塞樘子,是在墙砌好后再安装门框。要求门框的宽度比洞口小20~30mm,高度比洞口小10~20mm。门洞两侧砖墙上每隔500~600mm预埋防腐木砖,以便用圆钉或水泥砂浆将门框固定;框与墙的缝隙用沥青麻丝嵌填。(2)立口又称立樘子,在砌墙时即用支撑先立门框,然后砌墙。特点是框与墙结合紧密,但立樘与砌墙工序交叉,施工不便。通常采用后塞口,可提高施工速度,便于施工组织。三、问答题1、建筑常用的构造组成及各组成部分的作用 答:(1)基础:承重作用;(2)墙:①承重作用,②分隔作用,③围护作用。(3)楼板:①承重作用,②支撑作用,③分隔作用(4)楼梯:①承重作用,②通行作用;(5)屋顶:①承重作用,②围护作用。(6)门:主要作用是室内与室外、房间之间的重要通道,与窗配合可起到通风的作用。(7)窗:主要作用是采光,与门配合,还可起到通风的作用。其它部分如:阳台供人们远眺、休息、服务;雨篷供人们短暂停留、休息;落水管为有组织的排除屋面雨水;排水明沟或暗沟主要是迅速排除室外雨水。2、横墙承重和纵墙承重方案的特点及应用答:(1)横墙承重方案将楼板、屋面板的两端搁置在横墙上,板传来的荷载由横墙承受,而纵墙只起增强纵向刚度、围护和承受自重作用。优点:横墙较密,且承担竖向荷载,因此建筑物的横向刚度较大,整体性好,对抵抗风力、地震力等水平荷载较为有利;纵墙开窗自由(不承重)。缺点:墙体材料用量较多,横墙间距受板跨限制,房间平面布置不够灵活。适用于开间尺寸要求不大的建筑物。(2)纵墙承重方案优点: a.横墙间距不受板跨限制,开间大小及平面布置比较灵活。b.楼板规格类型较少,安装简便。c.墙体材料用量少(横墙不承重,横墙少)。缺点:a、纵墙上门窗洞口开设受一定限制。b、横墙较少,且不承受竖向荷载,故建筑物的横向刚度较差。适用于开间尺寸要求较大的建筑物(教学楼)。3、刚性防水屋面的构造层次及构造措施答:(1)结构层:现浇钢筋混凝土或预制屋面板,作用承受荷载。(2)找平层: 10~20mm厚的1:3水泥砂浆找平;若采用现浇钢筋混凝土结构层,则可不设找平层。(3)隔离层:隔离层采用纸筋灰、低标号砂浆、薄砂层上干铺一层油毡等做法。(4)防水层:采用厚度大于40mm的C25细石混凝土整体现浇,在混凝土中配置φ4@200的双向钢筋网片,防止混凝土收缩时产生裂缝,钢筋保护层厚度不小于10mm,形成钢筋混凝土防水层。4、柔性防水屋面的构造层次及构造措施答:(1)结构层:一般为钢筋混凝土结构,可预制钢筋混凝土屋面板或现浇钢筋混土屋面。主要作用是:承受作用在屋顶上的一切荷载。(2)找坡层:用1:8的水泥焦渣或石灰炉渣,根据找坡材料的厚度不一,形成排水坡度。作用:形成排水坡度。(3)找平层:一般采用20mm厚1:3水泥砂浆,也可采用`1:8的沥青砂浆。找平层宜留分格缝,缝宽为20mm。找平层的作用:找平。(4)结合层:涂刷冷子底油作结合层。作用:使防水层与找平层牢固粘结。(5)防水层:油由多层油毡和沥青交替粘合而成的屋面整体防水覆盖层。作用:防水。(6)保护层不上人屋顶保护层做法:上撒粒径为3~5mm的小石子,称为绿豆砂作保护层。上人屋顶保护层做法:现浇细石混凝土保护层;铺贴块材保护层;架空保护层。5、试比较无组织排水和有组织排水的优缺点答:无组织排水:指屋面雨水自由地从檐口滴落至室外地面。(1)优点:构造简单、造价低、不易漏雨和堵塞。不需要天沟,雨水管,但屋檐需挑出外墙,防止雨水顺外墙流下,浇湿和污染外墙。(2)缺点:屋面雨水自由落下会溅湿墙面。(3)适用于:自由落水这种排水方式适用于少雨地区或低层建筑。有组织排水:将屋面雨水通过排水系统,进行有组织地排除。(1)优点:将屋面雨水有组织地排至室外地面。避免了檐口落下的雨水污染墙面。(2)缺点:外理不好,易出现堵塞和漏雨,且构造复杂,造价较高。(3)对于建筑物较高或降水丰富地区的建筑应采用有组织排水。6、蓄水屋面的蓄水层作用及隔热的构造措施 答:作用(1)水蒸发散热;(2)水可反射太阳光,减少太阳辐射对屋面的作用;(3)水在冬季可起到保温作用;(4)水层对刚性防水层有保护作用。构造措施(1)水层深度:适宜的水层深度150~200mm。(2)防水层做法:通常采用刚性防水层,作好防水层后应及时蓄水,防止混凝土干涸开裂。(3)蓄水区划分为便于检修屋面,蓄水屋面应根据屋顶面积的大小,划分为若干个蓄水区,每区边长不宜大于10m。主要构造特征是“一壁三孔”即分仓壁、过水孔、溢水孔、泄水孔。(4)女儿墙与泛水:蓄水屋面四周应作女儿墙,也可兼作蓄水池的仓壁。在女儿墙上应将混凝土防水层延伸到墙面构成泛水,泛水高度至少高出水面100mm。7、简述楼板的类型及特点答:(1)木楼板: 具有自重轻,构造简单,保温性能好等优点,但耐火性和耐久性较差,且木材用量大,故目前很少采用。(2)砖拱楼板:可节省钢材、水泥和木材,曾在缺乏钢材、水泥的地区采用;但结构所占空间大,顶棚不平整,且自重大,承载力差,对抗震不利,加之施工麻烦,现已趋于不用。尤其有抗震要求的地区,或地基有可能产生不均匀沉降及有振动荷载的地区均不宜采用。(3)钢楼板:有较好的强度和刚度,自重轻,但钢材耗用量大,不经济,加之隔声、防火性能差,在民用建筑中很少采用,主要用于工业建筑的厂房。(4)钢筋混凝土楼板:具有强度高、刚度好,既耐久,又防火,便于工业化生产和机械化施工等优点,是我国目前工业于民用建筑中广泛采用的楼板形式。8、墙悬臂式楼梯的优缺点及施工要求答:(1)优点:楼梯间空间轻巧空透,结构占空间少。(2)缺点:楼梯间整体刚度差,不能用于地震区建筑;随墙体砌筑安装踏步板,故需设临时支撑,施工麻烦;板底不平整。(3)施工要求:①嵌固踏步板的墙体厚度不小于240mm;②踏步板悬挑长度不大于1800mm,以保证嵌固端牢固;③踏步板常用L形带肋板,嵌固端为矩形断面,嵌固深度不小于240mm; ④砌墙的砖标号大于M100、砌筑砂浆标号不小于MU50。⑤为加强踏步板之间的整体性,在构造上将单块踏步板互相连接起来,在踏步板悬臂端留孔,用插筋套接,并用高标号水泥砂浆嵌固。9、墙身防潮层的位置及构造做法答:防潮层位置(1)当室内地面垫层为刚性垫层(不透水材料,如混凝土)时,防潮层的位置在地面垫层厚度范围之内,为便于施工,一般在室内首层地坪以下60mm。(2)当室内地面垫层为非刚性垫层(透水材料:如碎石、碎砖)时,防潮层位置应与室内首层地坪齐平或高出室内地面60mm。(3)当室内地面出现高差时,应在不同标高的室内地坪处的墙体上,设置上下两道水平防潮层,在两道水平防潮层之间靠土层的墙面设置一道垂直防潮层。构造做法防水砂浆防潮层:在1:2水泥砂浆中,掺入占水泥重量3~5%的防水剂,就成为了防水砂浆,厚20—25mm。或用防水砂浆砌三皮砖形成防潮层。油毡防潮层:在防潮层位置先用10~12mm厚的1:3水泥砂浆找平,上铺一毡二油。细石混凝土防潮层:在防潮层位置现浇细石混凝土,内配钢筋。10、何谓材料找坡和结构找坡,并比较二者的优缺点及适用范围答:材料找坡:又叫垫置坡度,屋面板水平搁置,在板上用轻质材料垫置坡度。即利用垫置材料在板上的厚度不一,形成一定的排水坡度。优点:就是室内可得平整的顶棚;缺点:是找坡层会增加屋顶结构荷载; 适宜于:排水坡度为5%以内的平屋顶。结构找坡:又叫搁置坡度,将屋面板倾斜搁置,利用结构本身起坡至所需坡度,不在屋面上另加找坡材料。优点:省工、省料、构造简单;缺点:室内顶棚是倾斜的,使用上不习惯,往往需设吊棚,加以改善; 适用于:室内美观要求不高或设有吊顶的建筑。11、预制实心平板和槽形板各有什么的优缺点,如何使用答:(1)优点:板面上、下平整,制作简单。(2)缺点:板跨受到限制,隔声效果差,若板跨增加,板亦较厚,故经济性差。(3)适用于小跨度铺板,多用在房物的走道、厨房、卫生间、阳台等处,也常用作架空隔板和管沟盖板。预制槽形楼板(1)优点:板的自重轻,用料省,便于开孔和打洞。(2)缺点:板底不平整,隔声效果差,不美观。(3)用于实验室,厨房,厕所,屋顶。12、隔墙与楼板的关系处理答:(1)轻质隔墙:可直接搁置在楼板上任一位置。(2)自重较大的隔墙(砖隔墙):为了避免将隔墙的荷载集中在一块楼板上,可采取下列措施: a、采用槽形板——隔墙可搁置在槽形板的边肋上。b、若采用空心板——可在隔墙下板缝设现浇钢筋混凝土板带或设梁支承隔墙。c、上、下隔墙相对时——结合板缝加设钢筋砖带或设梁。d、隔墙与板跨垂直——选择合适预制板型号,板面配筋。论绪建筑的基本要素是建筑功能、物质技术条件、建筑形象 建筑方针:适用、安全、经济、美观 建筑的分类:按使用性质分类:生产性建筑:工业建筑、农业建筑非生产性建筑:民用建筑按层数分类(住宅):1-3低层、4-6多层、7-9中高层、10-30层或24m+高层(公共建筑):主体空间24m+高层、100m+超高层按使用年限分类:5年(临时性建筑)25年(易于替换结构构件的建筑 50年(普通建筑和构筑物)100年(纪念性建筑和特别重要的建筑)构件的燃烧性可分为三类:不燃烧体、难燃烧体、燃烧体 建筑物按耐火极限分为四个耐火等级耐火极限划分依据:在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间,用小时表示建筑设计的程序:方案阶段(可略)、初步设计阶段、施工图设计阶段 建筑设计的要求:需求、规划、视觉、技术、资金建筑设计的依据:活动空间、家具尺寸、气候、地形地质、水文、建筑设计规范标准建筑模数:选定的标准尺寸单位,作为建筑物、构配件、建筑制品等尺寸相互协调的基础基本模数:1M=100mm(门窗层高配构件 中)扩大模数:基本模数的倍数,3、6、12、15、30、60(开间进深楼高 大)分模数:M/10、M/5、M/2(缝宽结点断面 小)计设面平总筑建容积率:在一定范围内,建筑物的建筑面积总和与总用地面积的比值。建筑密度(建筑覆盖率):在一定范围内,建筑物基底面积总和与占用地面积的比例。绿地率:在一定地区内,各类绿地总面积占该地区总面积的比例。计设面平筑建建筑空间由各种使用房间和交通联系空间组成 ..........建筑平面设计的基本要求:使用、技术、经济、环境门的位置和开启方向应方便交通,利于疏散 ......疏散走廊和疏散楼梯的最小宽度均不小于1.1m 中学教室的视听要求:第一排座位到黑板的距离必须大于2.0m,以保证垂直视角不大于45° 最后一排至黑板面的距离不宜大于8.5m 水平视角(前排边座与黑板远端的水平夹角)应大于等于30°计设面剖筑建净高和层高的关系:房间的净高是指楼地面到结构层(梁、板)底面或顶棚下表面之间的垂直距离,其数值反映了房间的高度层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离 室内净高不应低于2200mm室内外底面高差不应小于150mm,通常取450mm 影响建筑物层数的因素:使用、环境和规划、结构和材料以及施工、防火、经济计设面立和型体筑建立面设计要点: 尺度比例协调 立面虚实与凹凸的对比 线条的变化增强韵律和节奏感 正确配置色彩和材料质感计设筑建业工工业建筑按厂房用途的分类 主要生产厂房 辅助生产厂房 动力用厂房 储藏类建筑 运输工具用房柱网:承重结构柱子在平面排列时所形成的网格 柱网尺寸由跨度和柱距组成 跨度:柱子纵向定位轴线之间的距离 柱距:柱子横向定位轴线之间的距离工业建筑模数要求:当厂房跨度<18m时,应采用扩大模数30M(3000mm)的尺寸系列即跨度可取9m、12m、15m当跨度尺寸≧18m时,按60模数增长跨度可取18m、24m、30m、36m 扩大柱网:使厂房具有相应的灵活性和通用性,扩大厂房的跨度和柱距由6至12、18+m 除横向变形缝两侧及厂房端部边柱外,中柱的截面中心线与横向定位轴线重合伸缩缝与横向定位轴线的关系:伸缩缝两侧的柱截面中心应自定位轴线向两侧移600mm 山墙与横向定位轴线关系:非承重山墙:当山墙为非承重山墙时,山墙内缘与横向定位轴线重合,端部柱截面中心线应自横向定位轴线向内移600mm 承重山墙:当山墙为承重山墙是,承重山墙内缘与横向定位轴线的距离应按砌体块材的半块或半块的倍数、或者取墙体厚度的一半*外墙、边柱与纵向定位轴线的联系、原因及施工影响——红皮P118 厂房自然通风是利用空气的热压作用和风压作用进行的 ........工业建筑屋面防水构造与民用建筑差异主要是工业建筑有构件自防水 ..........述综造构筑建建筑构件6大组成部分:基础、墙(柱)、楼地层、屋顶、楼梯、门与窗 建筑构造详图的表达方式境环理物筑建热桥:热桥是热量容易通过的地方(如钢或刚劲混凝土骨架、圈梁、过梁、板材的肋部等),热桥处内表面温度低于主体。对热桥应进行表面温度验算和保温处理。外保温是我国建筑节能的发展方向。...室内装修的空气污染物主要是挥发性有机物和甲醛。........室下地和础基基础:建筑地面以下的承重构件,承受建筑物上部结构传递下来的全部荷载,并把这些荷载连同基础的自重一起传到地基上。地基:支承基础的土体和岩体,不是建筑物的组成部分基础埋置深度:由室外设计地面到基础底面的垂直距离叫基础的埋置深度体墙标准砖的规格为53*115*240mm 门窗过梁的种类及适用范围A砖拱过梁(节约材料,施工麻烦,整体性差,不宜用于地震区)B钢筋砖过梁(施工方便,整体性好,适用于跨度不大于2m,上部无集中荷载或墙身为清 水墙时的洞口)C钢筋混凝土过梁(坚固耐久,施工方便,当门窗洞口较大或洞口上部有集中荷载时应用)圈梁作用:增强房屋整体刚度,防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响部位:设置在楼(层)盖之间的同一标高处,或紧靠板底的位置及基础顶面和房屋的檐口处。当墙高度较大,不满足墙刚度和稳定性要求是,可在墙的中部设一道圈梁。构造柱作用:增加建筑物的整体刚度和稳定性。构造柱与各层圈梁连接,形成空间骨架,加强墙体抗弯、抗剪能力。部位:设置在建筑物的四角、内外墙交接处、楼梯间和电梯间四角以及较长的墙体中部,较大洞口两侧。水平防潮层作用:隔绝地下潮气等对墙身的影响 位置:设在建筑物内外墙体室内地面附近做法:油毡防潮层、砂浆防潮层、细石钢筋混凝土防潮层立筋类隔墙龙骨的安装顺序:先安装上、下槛,然后安装两侧的纵筋,接下去再是中间的纵筋、横筋和斜撑(如有必要时)坪地与层楼钢筋混凝土楼板根据施工方法的分类:现浇整体式钢筋混凝土楼板、预制装配式钢筋混凝土楼板、装配整体式钢筋混凝土楼板现浇整体式钢筋混凝土楼板根据受力情况分类:板式楼板、梁板式楼板、无梁楼板 板在墙上的搁置长度:外墙不小于120mm,内墙不小于100mm 阳台护栏的最低高度:低层、多层阳台护栏净高不低于1.05m,中高层、高层不低于1.10m电和梯楼楼梯由楼梯梯段、梯段平台和扶手栏杆组成 ............楼梯的坡度在25°到°之间 ...45..踏步宽度不小于260mm,一般为260mm-320mm ................踏步高度一般在140-175mm.........之间 楼梯平台的宽度不小于梯段的净宽度楼梯梯段净高≥2200mm,平台下净高≥2000mm ............现浇钢筋混凝土楼梯按结构形式分为板式楼梯和梁板式楼梯两种 .........顶屋通常将屋面坡度>10%的称为坡屋面,坡度≤10%的称为平屋面 ...建筑防水的做法分类:卷材防水方案、刚性材料防水方案、涂膜防水方案刚性防水中隔离层的作用:使防水混凝土不与基层水泥基的材料粘结,可以互相错动,从而减小在温度应力或结构变形应力作用下不同构造层次之间的互 相牵制和影响刚性防水不宜用于温度变化和结构变形大的部位 正置式保温上人屋面构造的做法:倒置式保温可以完全消除内部结露,又使防水层得到保护,从而大大提高耐久性 分仓缝:防止装配式结构刚性屋面变形裂缝的产生,一般尺寸为6*6 ...窗与门门的组成:门框、门扇、亮子和五金配件等木门窗框的安装方法:先将门窗框立起来,临时固定,待其周边墙身全部完成后,再撤去临时支撑建筑立面图中门窗开启线的表示:用细实线表示窗扇朝外开,用虚线表示其朝里开。线段交叉处是窗开启时转轴所在位置。门窗扇若平移,则用箭 头来表示。遮阳的参考界限:气温29℃、日辐射强度280W/㎡左右缝形变排架及框架结构伸缩缝最大间距排架结构(装配式):室内或土中100mm,露天70mm 框架结构(装配式):室内或土中75mm,露天60mm(现浇式):室内或土中55mm,露天35mm 剪力墙结构防震缝最小宽度为 .............100mm.....三种变形缝面饰筑建墙体饰面按照材料和施工方式的分类可分为抹灰、贴面、涂料、裱糊、铺钉和清水墙 地面饰面按照材料和施工方式的分类可分为整体地面、块材地面、卷材地面、涂料地面声隔筑建楼板隔声措施:楼板设弹性面层、楼板设弹性垫层、楼板做吊顶处理 门窗的隔声能力要从门窗结构厚度和密封性两方面加以提高 .........造构筑建业工单层厂房室内外地面高差一般为150mm .....围护结构中热阻和导热系数的关系:材料层热阻=材料层厚度/材料导热系数 天窗的作用:厂房的天然采光和自然通风混凝土作为钢结构厂房的防火材料,其防火能力主要决定因素是保护层厚度 .....勒脚、明沟、散水构造做法绘图 防潮层构造做法绘图 面层做法构造绘图楼梯的设计建筑是根据人们的社会生活需要、利用所掌握的物质技术手段,在科学规律与美学法则的支配下,通过对空间的限定、组织而创造的人为的社会生活环境。建筑设计需要满足建筑功能的要求、采用合理的技术措施、具有良好的经济效果、考虑建筑美观要求、符合总体规划要求,需要根据建筑的使用功能和所在地的自然条件进行设计,因而是一项复杂而细致的工作。从建环专业的角度考虑,建筑的设计需要考虑到水管、燃气管道、电缆桥架的布置与敷设,从而保证建筑实际可用空间;需要根据房间的功能与特点确定空调的形式,为风管的敷设预留空间;需要从消防的角度出发,设计防火分区,满足疏散要求,并且考虑消防设施的敷设问题;需要保证建筑内部良好通风以满足人的舒适要求等。今年来,由于资源缺乏与环境污染,建筑的节能要求进一步提高,这就要求在建筑设计中尽可能利用自然条件中的有利因素,减少不利因素,比如利用传热系数比较低的围护结构来减小夏季空调与冬季采暖的能耗。基于《房屋建筑学》8周的学习,对于建筑环境与设备工程专业和建筑设计的关系有了一定的认识。建筑是人们用泥土,砖,瓦,石材,木材;(近代用钢筋砼,型材)等建筑材料构成的一种供人居住和使用的空间,如住宅,桥梁,体育馆,窑洞,水塔,寺庙等等。广义上来讲,景观,园林也是建筑的一部分。更广义地讲,动物有意识建造的巢穴也可算作建筑。西哲有云:建筑是凝固的音乐,建筑是一部石头史书。古罗马建筑家维特鲁耶的经典名作《建筑十书》提出了建筑的三个标准:坚固,实用,美观一直影响着后世建筑学的发展。中式建筑多以正或方的形状体现,而欧式建筑多以圆和曲线构成,中式建筑的屋顶一般为平顶或用檐顶,而欧式建筑广泛应用圆顶和尖顶的组合。构成建筑的基本要素是建筑功能、建筑技术和建筑形象。建筑物按照它的使用性质,通常可分为生产性建筑:工业建筑、农业建筑;非生产性建筑:民用建筑。而民用建筑可根据其使用功能分为居住建筑和公共建筑。1.1.1 建筑物:供人们在其中生产、生活或进行其他活动的房屋或场所,即直接 供人们使用的建筑称为建筑物。例如:主宅、办公楼等。1.1.2 构筑物:间接供人们使用的建筑称为构筑物。如水塔、蓄水池、烟囱、贮 油罐等。1.1.3 建筑三要素(1)建筑功能:是指建筑的使用要求。① 满足人体尺度和人体活动所需的空间尺度。② 满足人的生理要求。要求建筑应具有良好的朝向、保温、隔声、防潮、防 水、采光及通风的性能,这也是人们进行生产和生活活动所必须的条件。③ 满足不同建筑有不同使用特点的要求。不同性质的建筑物在使用上有不同 的特点,例如火车站要求人流、货流畅通;影剧院要求听得清、看得见和 疏散快;工业厂房要求符合产品的生产工艺流程;某些实验室对温度、湿 度的要求等等,都直接影响着建筑物的使用功能。(2)建筑技术 建筑的物质技术条件是指建造房屋的手段。包括建筑材料及制品技术、结构技术、施工技术和设备技术等,所以建筑是多门技术科学的综合产物,是建筑发展的重 要因素。(3)建筑形象 构成建筑形象的因素有建筑的体型、立面形式、细部与重点的处理、材料的色彩 和质感、光影和装饰处理等等,建筑形象是功能和技术的综合反映。建筑形象处 理得当,就能产生良好的艺术效果,给人以美的享受。有些建筑使人感受到庄严 雄伟、朴素大方、简洁明朗等等,这就是建筑艺术形象的魅力。1.2 建筑的分类 1.2.1 建筑按照使用性质不同,通常分为(1)民用建筑:指供人们工作、学习、生活、居住用的建筑物。(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、仓贮等。(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、畜禽 饲养场、农副产品加工厂、农机修理厂(站)等。1.2.2 民用建筑的分类(1)按使用功能分 ①居住建筑:如建筑、宿舍、公寓等; ②公共建筑:按性质不同又可分为 15 类之多。a 文教建筑;b 托幼建筑;c 医疗卫生建筑;d 观演性建筑;e 体育建筑;f 展览建筑;g 旅馆建筑;h 商业建筑;i 电信、广播电视建筑;j 交通建筑;k 行 政办公建筑;l 金融建筑;m 饮食建筑;n 园林建筑;o 纪念建筑。(2)按规模与数量分 ① 大量性建筑:指建筑规模不大,但修建数量多,与人们生活密切相关的分 布面广的建筑,如建筑、中小学教学楼、医院、中小型影剧院、中小型工 厂等。② 大型性建筑:指规模大、耗资多的建筑,如大型体育馆、大型剧院、航空 港、站、博览馆、大型工厂等。与大量性建筑相比,其修建数量是很有限 的,这类建筑在一个国家或一个地区具有代表性,对城市面貌的影响也较 大。(3)按建筑层数分类 ① 建筑建筑按层数划分为:1~3 层为低层;4~6 层为多层;7~9 层为中高 层;10 层以上为高层。② 公共建筑及综合性建筑总高度超过 24m 者为高层(不包括总高度超过 24m 的单层主体建筑)。③ 建筑物高度超过 100m 时,不论建筑或公共建筑均为超高层。(4)按承重结构的材料分类 3/17① 木结构建筑:指以木材作房屋承重骨架的建筑。② 砖(或石)结构建筑:指以砖或石材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:指以钢筋混凝土作承重结构的建筑。如框架结构、剪力墙结构、框剪结构、筒体结构等,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 量性民用建筑中应用最广泛。(5)按建筑物等级划分 ① 按耐久性能划分等级:主要根据重要性和规模大小划分,作为基建投资和 建筑设计的依据分为四等,如表 1.表 1 按耐久性能划分等级 耐久等级 耐久年限 一级 二级 三级 四级 100 年以上 50~100 年 25~50 年 15 年以下 适用范围 适用于重要的建筑和高层建筑,如纪念馆、博物馆、国家会堂等 适用于一般性建筑,如城市火车站、宾馆、大型体育馆、大剧院等 适用于次要的建筑,如文教、交通、居住建筑及厂房等 适用于简易建筑和临时性建筑。② 按耐火性能划分等级:决定与房屋主要构件的燃烧性能和它们的耐火极限。分为:a 非燃烧体;b 燃烧体;c 难燃烧体。(6)按建筑结构的承重方式分 ① 承重墙结构:荷载通过墙体传给基础 ② 骨架结构:荷载由骨架传给基础 ③ 剪力墙结构:荷载通过抗水平剪切的钢筋混凝土墙体传给基础 ④ 筒体结构:荷载由四周围合的钢筋混凝土墙体传给基础 ⑤ 空间结构:大跨度、大空间建筑中屋盖采用的特种结构形式。人类的房屋模式,不仅受人们生活方式的影响,更受到社会经济发展和科学 技术进步的影响。到了近代,随着时代的不断进步,建筑建筑的舒适度也不断提 高:从老少同居一室到隔代分室;从食寝合一到食寝分离;从起居不分到起居分 离:到关注室内的卫生、日照、通风、选用绿色环保材料等。但目前建筑建筑在 提高舒适性的同时,很多大面积、大能耗的设计造成了资源的浪费,这与国内资 源短缺的实际相背离,因此提高建筑舒适性应该在提高面积利用率和节能环保上 多下工夫。进入新世纪,生态建筑的功能划分要更加明晰,更加注重人性化设计,把各 种生态能源同建筑结合起来,把几千年来人类居住、遮风挡雨、避寒暑的简单场 所,发展成为具有独立能源、自我循环式的新型建筑,这将是人类进步和社会、科学技术发展的必然要求。一、管道与线路的布置建筑中的管道主要有风管、水管和燃气管道,这些管道及电缆的布置需要结合建筑物的特点进行合理的安排,形成井然有序的交通。对于水管和电缆,建筑物中常常设有水井和电井。在艺术楼中,除B楼有一强电井设置在一楼楼梯底部外,其余均设置在厕所旁边。C楼中,男女厕所相隔一定距离,在男厕所两边设有水井与强电井,女厕所两边设有水井与弱电井。由于厕所进深比较大,利用两边洗手池各约一米见方的空间设置水井与电井,是对建筑空间的合理利用。水井中设有排水管与给水管,水井靠近用水区也节约了管材的消耗。这种设计方法也使得强、弱电井分离,以避免强电对弱电的干扰。但是强电井的布置应避免与潮湿场所临近,这就提高了厕所的防潮要求。电缆桥架从强电井中走出,沿走廊顶棚敷设,电缆到达房间内的低压配电箱、开关与插座。在顶棚铺设线路时,电缆桥架应铺设在最上方,风管在最下方,铺设消防管道时应满足“小管上,大管下”的安装要求。二、楼梯楼梯一般由梯段、平台、栏杆扶手三部分组成。按照楼梯形式分,有直行单跑楼梯、直行多跑楼梯、平行双跑楼梯、平行双分双合楼梯、折行多跑楼梯、交叉跑(剪刀)楼梯、螺旋形楼梯和弧形楼梯。根据安全要求,楼梯间可分为开敞楼梯间、封闭楼梯间和防烟楼梯间。(一)、楼梯的组成通常情况下楼梯是由楼梯段、平台、栏杆扶手组成。1、楼梯段楼梯段由若干个踏步构成的,每个踏步又由踏面和踢面组成。我国规定每段楼梯的踏步数量不少于3步,也不超过18步。2、楼梯平台平台是联系两个楼梯段的水平构件。包括楼层平台和中间平台。3、栏杆扶手栏杆是布置在楼梯梯段和平台边缘处保证安全的围护构件。栏杆或拦板顶部供人们行走倚扶用的连续构件称扶手。楼梯段应至少在一侧设扶手,楼梯段宽达三股人流时应两侧设扶手,达四股人流时加设中间扶手。扶手也可设在墙上,称为靠墙扶手。图5—1 楼梯的组成(二)、楼梯类型1、按材料分:有钢砼楼梯、钢楼梯、木楼梯及组合材料楼梯。2、按位置分:有室内楼梯和室外楼梯。3、实用性质分:有主要楼梯、辅助楼梯、疏散楼梯及消防楼梯。4、按梯间平面形式分:有开敞梯间、封闭梯间、防烟梯间。5、按楼梯的平面形式分:有单跑直楼梯、双跑直楼梯、双跑平行楼梯、三跑楼梯、双分、双合平行楼梯、双分转角楼梯、交叉楼梯、剪刀楼梯、弧形楼梯、螺旋楼梯等。楼梯的平面形式是根据其使用要求、建筑功能、平面和空间独特点以及楼梯在建筑中的位置等因素确定的。目前在建筑中应用较多的是双跑平行楼梯,螺旋楼梯一般不宜作疏散楼梯。房屋建筑学楼梯设计步骤:)确定楼梯适宜坡度,选择踏步h×b。2)确定每层踏步级数N=H/h。每个楼梯段级数n=N/2。3)根据楼梯间净宽A和梯井宽C确定楼梯段宽度a=(A-C)/2。并适当调整C或A。4)计算梯段水平投影长度 L=(n-1)×b5)确定楼梯中间平台宽度D1(≥a)和楼层平台宽度D2(≥a)。D1+D2=B-L,常取D2≥D1。如不能满足D1≥a和D2≥a,需调整B值。6)如果楼梯首层平台下做通道,需进行楼梯净空高度验算,使之符合要求。7)最后绘制楼梯平面图及剖面图三、屋顶屋顶按其外形一般可分为平屋顶、坡屋顶、其他形式的屋顶。屋顶设计应考虑其功能、结构、建筑艺术三方面的要求。防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求,也是屋顶设计的核心。1、屋顶的类型屋顶通常按其外形或屋面所用防水材料分类。屋顶按其外形一般可分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶(1)平屋顶大量性民用建筑如采用与楼盖基本类同的屋顶结构就形成平屋顶。与结构的关系,节约材料,屋面可供多种利用,如设露台屋顶花园、屋顶游泳池等。平屋顶也有一定的排水坡度,其排水坡度小于10%,最常用的排水坡度为2%~3%。(2)坡屋顶坡屋顶是指屋面坡度较陡的屋顶,其坡度一般在10%以上。坡屋顶在我国有着悠久的历史,广泛运用于民居等建筑,即使是一些现代的建筑,在考虑到景观环境或建筑风格的要求时也常采用坡屋顶。(3)其它形式的屋顶随着建筑科学技术的发展,出现了许多新型结构的屋顶,如拱屋顶、折板屋顶、薄壳屋顶,悬索屋顶等。这些屋顶的结构形式独特,使得建筑物的造型更加丰富多彩。2、屋顶的设计要求屋顶设计应考虑其功能、结构、建筑艺术三方面的要求。(1)功能要求屋顶是建筑物的围护结构,应能抵御自然界各种环境因素对建筑物的不利影响。屋顶应能抵御气温的影响。我国地域辽阔,南北气候相差悬殊,通过采取适当的保温隔热措施,使屋顶具有良好的热工性能,以便给建筑提供舒适的室内环境,也是屋顶设计的一项重要内容。首先是能抵御风、霜、雨、雪的侵袭。应防止雨水渗漏是屋顶的基本功能要求,我国现行的GB50207—94《屋面工程技术规程》根据建筑物的性质、重要程度使用功能及防水耐久年限等,将屋面划为四个等级,各等级均有不同的防水要求。其次,屋顶应具有良好的保温隔热性能。(2)结构要求屋顶要承受风、雨、水等的荷载及其自身的重量,上人屋顶还要承受人和设备等的荷载,所以屋顶也是房屋的承重结构,应有足够的强度和刚度,以保证房屋的结构安全,并防止因过大的结构变形引起防水层开裂、漏水。(3)建筑艺术要求屋顶是建筑外部形体的重要组成部分,屋顶的形式对建筑的造型极具影响,中国传统建筑的重要特征之一就是其变化多样的屋顶外形和装修精美的屋顶细部,现代建筑也应注重屋顶形式及其细部的设计,以满足人们对建筑艺术方面的需求。1、屋顶排水坡度的表示方法常用的坡度表示方法有角度法、斜率法和百分比法。斜率法以屋顶倾斜面的垂直投影长度与水平投影长度之比来表示,百分比法以屋顶倾斜面的垂直投影长度与水乎投影长度之比的百分比值来表示,角度法以倾斜面与水平面所成夹角的大小来表示。坡屋顶多采用斜率法,平屋顶多采用百分比法,角度法应用较少。2、影响屋顶坡度的因素屋顶坡度太小容易漏水,坡度太大则多用材料,浪费空间。要使屋面坡度恰当.须考虑所采用的屋面防水材料和当地降雨量两方面的因素。(1)屋面防水材料与排水坡度的关系防水材料如尺寸较小,接缝必然就较多,容易产生缝隙渗漏,因而屋面应有较大的排水坡度.以便将屋面积水迅速排除。坝屋顶的防水材料多为瓦材(如小青瓦、机制平瓦、琉璃筒瓦等),其覆盖面积较小,故屋面坡度较陡。如果屋面的防水材料覆盖面积大,接缝少而且严密,屋面的排水坡度就可以小一些。平屋顶的防水材料多为各种接材、涂膜或现浇混凝土等,故其排水坡度通常较小。(2)降雨量大小与坡度的关系降雨量大的地区,屋面渗漏的可能性较大,屋顶的排水坡度应适当加大。综上所述可以得出如下规律:屋面防水材料尺寸越小,屋面排水坡度越大屋面排水坡度较大,反之则较小。3、屋顶坡度的形成方法屋顶坡度的形成有材料找坡和结构找坡两种做法。a.材料找坡材料找坡是指屋顶坡度由垫坡材料形成。平屋顶材料找坡宜为2%~3%。b.结构找坡结构找坡是屋顶结构自身应带有排水坡度,平屋顶结构找坡宜为3%。材料找坡天棚面平整,但增加屋面荷载;结构找坡,构造简单,不增加荷载,但天棚顶倾斜,室内空间不够完整。4、排水方式屋顶排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。(1)无组织排水无组织排水是指屋面雨水直接从檐口滴落至地面的故又称自由落水。无组织排水具有构造简单,造价低廉的优点,但也存在一些不足之处,如:雨水直接从榴口流落至地面,外墙脚常被飞溅的雨水浸蚀,降低了外墙的坚固耐久性;从槽口滴落的雨水可能影响人行道的交通.等等。当建筑物较高,降雨量又较大时,这些缺点就更加突出。(2)有组织排水有组织排水是指雨水经由天沟、雨水管等排水装置被引导至地面或地下管沟的一种排水方式。其优缺点与无组织排水正好相反,由于优点较多,在建筑工程中得到广泛应用房屋建筑学选择:1、下列哪种构图手法不是形成韵律的主要手法(D)A.渐变 B.重复 C.交错 D.对称2、住宅建筑常采用(A)的尺度 A.自然 B.夸张 C.亲切 D.相似 3纪念性建筑常采用(B)的尺度 A.自然 B.夸张 C.亲切 D.相似 4庭院建筑常采用(C)的尺度 A.自然 B.夸张 C.亲切 D.相似 5(B)是住宅建筑采用的组合方式A.单一体型 B.单元组合体型 C.复杂体型 D.对称体型 6建筑色彩必须与建筑物(B)相一致 A.底色 B.性质 C.前景色 D.虚实关系7、房间内部的使用面积根据它的使用特点,可分为(ABC)。A、家具或设备所占面积 B、使用活动面积 C、交通面积D、结构所占面积 E、管道井所占面积8、教室第一排座位距黑板的距离必须大于等于(D)m,以保证垂直视角大于()度 A、2;15 B、1.5;45 C、2;30 D、2;459、一般单股人流通行最小宽度取(C)。A、450mm B、500mm C、550mm D、600mm10、交通联系部分包括(ABC)。A、水平交通空间 B、垂直交通空间 C、交通枢纽空间 D、交通转换空间 E、坡道交通空间11、卧室净高常取(B)A.2.2~2.4 B.2.8~3.0 C.3.0~3.6 D.4.2~6.012、下列哪种构图手法不是形成韵律的主要手法(B)A.渐变 B.重复 C.交错 D.对称13、住宅建筑常采用(A)的尺度 A.自然 B.夸张 C.亲切 D.相似14、纪念性建筑常采用(B)的尺度 A.自然 B.夸张 C.亲切 D.相似15、庭院建筑常采用(C)的尺度 A.自然 B.夸张 C.亲切 D.相似16、建筑色彩必须与建筑物(B)相一致 A.底色 B.性质 C.前景色 D.虚实关系17、建筑构造设计的原则有(ABCE)A.坚固实用 B.技术先进 C.经济合理 D.结构简单 E.美观大方。18、下面既属承重构件,又是围护构件的是(A)A.墙、屋顶 B.基础、楼板 C.屋顶、基础 D.门窗、墙。19、墙体按所处位置分为(AD)A、外墙 B、纵墙 C、山墙 D、内墙 E、横墙20、在砖混结构建筑中,承重墙的结构布置方式有(ABDE)A、横墙承重 B、纵墙承重 C、山墙承重 D、纵横墙承重 E、部分框架承重21、纵墙承重的优点是(A)A、空间组合较灵活 B、纵墙上开门、窗限制较少 C、整体刚度好 D、楼板所用材料较横墙承重少 E、抗震好22、提高外墙保温能力可采用(ABCDE)A、选用热阻较大的材料作外墙 B、选用重量大的材料作外墙C、选用孔隙率高、密度小(轻)的材料作材料 D、防止外墙产生凝结水 E、防止外墙出现空气渗透23、当室内地面垫层为碎砖或灰土材料时,其水平防潮层的位置应设在(A B)。A垫层高度范围内 B室内地面以下0.06m处 C垫层标高以下 D平齐或高于室内地面面层24、防震缝必须使(BCD)断开A、基础 B、墙体 C、楼板 D、屋顶 E、门窗25、在地震区设置伸缩缝时,必须满足(A)的设置要求。A、防震缝 B、沉降缝 C、分格缝 D、分仓缝26、一般民用建筑对隔墙的要求有(BDE)A、坚固耐久 B、隔声防潮 C、隔热保温 D、质轻壁薄 E、便于拆卸27、在考虑墙体的内外表面装修做法时,应尽可能使进入墙体的水蒸汽(B)A、进易出难 B、进难出易 C、进易出易 D、进难出难28、石材墙面的铺贴方式有(ABDE)。A栓挂法 B连接件挂装法 C水泥砂浆粘贴法 D聚脂砂浆固定法 E 树脂胶粘结法29、常用的人工加固地基方法有(ABC)A、压实法 B、换土法 C、桩基 D、热加固法 E、化学法 30天然地基土分为(ABCDE)A、粘性土 B、人工填土 C、岩石 D、砂土 E、碎石土31、柔性基础与刚性基础受力的主要区别是(C)A、柔性基础比刚性基础能承受更大的荷载B、柔性基础只能承受压力,刚性基础既能承受拉力,又能承受压力 C、柔性基础既能承受压力,又能承受拉力,刚性基础只能承受压力。D、刚性基础比柔性基础能承受更大的垃力32、在玻璃幕墙中,开启扇常采用(CD)A、平开窗 B、下旋窗 C、上旋窗 D、推拉窗33、在玻璃幕墙中,应采用热工性能较好的玻璃,它们主要有(ACD)A、吸热玻璃 B、平板玻璃 C、镀膜反射玻璃 D、中空玻璃 E、浮法玻璃34、用于玻璃幕墙的玻璃,可以选用(ACDE)A、中空玻璃 B、净白玻璃 C、镜面反射玻璃 D、刚化玻璃 E、吸热玻璃35、单股人流为(B)。建筑规范对楼梯梯段宽度的限定是住宅(B),公共建筑(B)A、600mm~700mm,≥1200mm,≥300mm B、500mm~600mm,≥1100mm,≥1300mm C、600mm~700mm,≥1200mm,≥1500mm D、500mm~600mm, ≥1100mm, ≥1300mm36、噪声的传播途径有(BC)A.撞击传声 B.固体传声 C.空气传声D.漫反射传声。37、现浇肋梁楼板由(C)现浇而成。A.混凝土、砂浆、钢筋 B.柱、次梁、主梁 C.板、次梁、主梁 D.砂浆、次梁、主梁。38、地坪层由(A)构成。A.面层;结构层;垫层;素土夯实层 B.面层;找平层;垫层;素土夯实层 C.面层;结构层;垫层;结合层 D.构造层;结构层;垫层;素土夯实层。39、木地面按其构造做法有(C)A.空铺、实铺、砌筑 B.实铺、空铺、拼接 C.粘贴、空铺、实铺 D.砌筑、拼接、实铺。40、阳台按使用要求不同可分为(AB)A.服务阳台 B.生活阳台 C.封闭阳台 D.工作阳台 E.挑阳台。41、住宅入户门、防烟楼梯间门、寒冷地区公共建筑外门应分别采用何种开启方式(C)。A.平开门、平开门、转门 B.推拉门、弹簧门、折叠门 C.平开门、弹簧门、转门 D.平开门、转门、转门填空:1、复杂体型体量连接常有(直接连接)、(咬接)、(以走廊或连接体连接)等方式。2、房间内部的面积根据它的使用特点,可分为(家具或设备)所占面积,(交通)面积和人们的(使用活动)面积。3、混合结构根据受力方式不同,可分为(横墙承重)、(纵墙承重)、(纵横墙承重)三种承重方式。4、太阳在天空中的位置可用(高度角)和(方位角)来确定。5、建筑技术条件指(建筑材料技术)、(结构技术)、(施工技术)等。6、墙体隔蒸汽层的位置是在(靠室内高温一侧)。7、建筑材料的导热性能与(厚度)、(密度)和(构造组合方式)有关。8、砌筑砂浆通常有(水泥砂浆)、(混合砂浆)、(石灰砂浆)。9、当墙身两侧室内地面标高有高差时,为避免墙身受潮,常在室内地面处设(水平防潮层),并在靠土一侧的垂直墙面设(垂直防潮层)。10、在建筑设计中,防止建筑物不均匀沉降的措施有(圈梁)、(构造柱)和(沉降缝)。11、变形缝是(伸缩缝)、(沉降缝)和(防震缝)的总称。12、外墙面装修可分为(抹灰类)类、(贴面类)类、(涂料类)类。13、抹灰类装修按照质量要求分为三个等级,即(普通抹灰)、(中级抹灰)和(中级抹灰)。14、当设计最高地下水位(低于)地下室地坪时,一般做(防潮)处理。15、踏步的高度成人宜以(150mm)左右较适宜,不应高于(175mm),踏步的宽度以(300mm)左右为宜。16、梯井宽度以(60~200mm)为宜。17、电梯由(电梯井道)、(电梯机房)、(井道地坑)、(其他部件)组成。18、常用的防滑条材料有(水泥铁屑)、(金刚砂)、(金属条)、(马赛克)、(带防滑条缸砖)等等。19、楼板层通常由(面层)、(楼板)、(顶棚)组成。20、吊顶的面层分为(抹灰面层)和(板材面层)两大类。21、保温材料分为(松散保温材料)、(整体保温材料)与(板块状保温材料)三类。22、保温层面隔汽层的做法通常采用(一毡二油)。23、风隔热屋顶的通风间层的设置的方式通常有(架空通风隔热间层)和(吊顶棚内的空间做通风间层)两种。24、门窗按其制作的材料可分为:(木门窗、等)、(钢门窗)、(铝合金门窗)、(塑料门窗、塑钢门窗)等。25、门的主要功能是(交通联系)、窗主要供(采光和通风),它们均属建筑的(维护构件)。26、不同使用性质的房间应采用不同类型的门:如教室门应为(平开门)、寒冷地区公共建筑的外门为(弹簧门或转门)、仓库大门为(推拉门或平开门)。27、门框的安装按施工方式可分为(后塞口)、(先立口)两种。33、墙、柱高厚比是指墙、柱的计算高度与墙厚的比值,高厚比越大,构件稳定性越差。(R)简答:1、试述建筑空间的几种组合方式。(1)重复小空间的组合。(2)大小、高低相差悬殊的空间组合。(3)错层式空间组合。(4)台阶式空间组合。2、简述尺度的三种处理手法及适用范围。(1)自然的尺度:以人体大小来度量建筑物的实际大小,从而给人的印象与建筑物真实大小一致。(2)夸张的尺度:运用夸张的手法给人以超过真实大小的尺度感。(3)亲切的尺度:以较小的尺度获得小于真实的感觉。3、房间平面尺寸的确定应从哪几方面考虑?答:满足家具设备布置及人们活动要求; 满足视听要求; 良好的天然采光; 经济合理的结构布置; 符合建筑模数协调统一标准的要求。4、剖面设计包括什么内容?答:(1)确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系。(2)确定房屋的层数和各部份的标高,如层高、净高、窗台高度、室内外地面标高。(3)解决天然采光、自然通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案。(4)选择主体结构与围护结构方。(5)进行房屋竖向空间的组合,研究建筑空间的利用。5、什么是设计视点?答:设计视点是指按设计要求所能看到的极限位置,以此作为视线设计的主要依据。6、简述房间净高和层高。答:(1)房间的净高是指楼地面到结构层(梁、板)底面或顶棚下表面之间的距离。(2)高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离。7、简述影剧院、体育馆的空间组合方式答:(1)影剧院、体育馆等空间组合常以大空间(观众厅和比赛大厅)为中心,在其周围布置小空间。(2)或将小空间布置在大厅看台下面,充分利用看台下的结构空间。8、简述不同立面虚实处理获得的效果及适用范围?(1)以虚为主、虚多实少的处理手法能获得轻巧、开朗的效果。常用于高层建筑、剧院门厅、餐厅、车站、商店等大量人流聚集的建筑。(2)以实为主、实多虚少能产生稳定、庄严、雄伟的效果。常用于纪念性建筑和政府办公建筑。9、简述建筑外形色彩设计中应注意的问题? 答:(1)色彩处理必须和谐统一且富有变化。(2)色彩的运用必须与建筑物性格相一致。(3)色彩的运用必须注意与环境的密切协调。(4)基调色的选择应结合各地的气候特征。10、简述建筑体型及立面设计的关系。答:体型和立面是建筑统一体的相互联系不可分割的两个方面。在建筑外形设计中,可以说体型是建筑的雏形,而立面设计则是建筑物体型的进一步深化。因此只有将二者作为一个有机的整体统一考虑,才能获得理想的建筑外观效果。11、混合结构根据受力方式不同,可分为哪几种承重方式?各自的适用范围为何? 答:可分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重等三种方式。对于房间开间尺寸部分相同,且符合钢筋混凝土板经济跨度的重复小间建筑,常采用横墙承重。横墙承重刚度较好,门窗洞口有较大的灵活性,但房间尺寸较小。,适合于住宅、旅馆等建筑。当房间进深较统一,进深尺寸较大且符合钢筋混凝土板的经济跨度,但开间尺寸多样,要求布置灵活时,可采用纵墙承重。纵墙承重刚度较差,门窗开口受限制,但房间尺寸较大,适合于教学楼、医院等建筑。当既有部分小开间房间,有具有较大尺寸的房间时,采用纵、横墙承重方式。纵横墙承重兼顾两者特点,适用于商店、幼儿园等建筑。12、建筑物之间的距离应如何确定?答:主要应根据日照、通风等卫生条件与建筑防火安全要求来确定。还应综合考虑防止声和视线干扰,绿化、道路及室外工程所需的间距以及地形利用、建筑空间处理等问题。13、简述门厅的作用及布局方式。答、门厅的主要作用是接纳、分配人流,室内外空间过渡 及各方面交通(过道、楼梯等)的衔接。门厅的布局可分为对称式与非对称式两种。对称式门厅常将楼梯布置在主轴线上或对称布置在主轴线两侧。非对称式门厅的楼梯可根据人流交通布置在大厅中任意位置,布置灵活。14、简述楼板层和地坪层的区别?答:楼板层是水平方向的承重结构,并用来分隔楼层之间的空间。它支承着人和家具设备的荷载,并将这些荷载传递给墙或柱。地坪层是指房屋底层之地坪。15、简述基础的作用?基础是房屋底部与地基接触的承重结构,它的作用是把房屋上部的荷载传给地基。16、砖混结构的结构布置方案有哪几种?并说明其优缺点?有横墙承重体系、纵墙承重体系、双向承重体系和局部框架承重体系。采用横墙承重体系的建筑横向刚度较强,对抗风力地震力和调整地基不均匀沉降有利,对纵墙上开门、窗限制较少,但是建筑空间组合不够灵活 ;采用纵墙承重体系的建筑室内横墙的间距可以增大,空间划分较灵活,但建筑物纵向刚度强而横向刚度弱,对纵墙上开门、窗限制较大,相对横墙承重体系楼板刚度较差,板材料用量较多 ;双向承重体系在两个方向抗侧力的能力都较好,抗震能力比前两种体系都好,建筑组合灵活,空间刚度较好 ;局部框架承重体系可以满足大空间的使用要求,用框架保证房屋的刚度,但水泥及钢材用量较多。17、简述墙体的隔声措施。答:加强墙体的密缝处理 ;增加墙体密实性及厚度,避免噪声穿透墙体及墙体振动);采用有空气间层或多孔性材料的夹层墙,提高墙体的减振和吸音能力 ;在可能的情况下,利用垂直绿化降噪。18、墙身水平防潮层的做法有哪几种?简述其优点及适用范围。答:1.防水砂浆防潮层:采用1:2水泥砂浆加3%~5%防水剂,厚度为20~25mm或用防水砂浆砌三匹砖作防潮层。2.细石混凝土防潮层:采用60mm厚的细石混凝土带,内配三根φ6钢筋。3.油毡防潮层,先抹20mm厚水泥砂浆找平层,上铺一毡二油。19、构造柱的作用和设置位置是什么?构造柱是防止房屋倒塌的一种有效措施,设置部位是:外墙四周、错层部位横墙与外纵墙交接处、较大洞口两侧、大房间内外墙交接处。除此之外,由于房屋的层数和抗震烈度不同,构造柱的设置要求也有所不同。20、圈梁的位置和数量如何考虑?圈梁设置的位置是:屋盖处必须设置,楼板处隔层设置,当地基不好时在基础顶面也应设置。圈梁主要沿纵墙设置,内横墙大约10~15m设置一道,当抗震设防要求不同时圈梁的设置要求相应有所不同。21、什么叫人工地基?什么叫天然地基?人工地基加固方法有哪些? 凡天然土层具有足够的承载力,不需要经过人工加固,可直接在其上建造房屋的称为天然地基。当土层的承载力较差或虽然土层较好,但上部荷载较大时,为使地基具有足够的承载力,可以对土层进行人工加固,这种经过人工处理的土层,称为人工地基。常用的人工加固地基的方法有压实法、换土法和桩基。22、楼梯是有那些部分所组成的?各组成部分的作用及要求如何?由梯段、平台、栏杆扶手组成,梯段联系着两个不同标高的平台,其踏步数一般不宜超过18步,且坡度不宜超过38°宽度应满足使用需要 ;楼梯平台供人们调节体力和改变行进方向 栏杆扶手起到安全保护作用。23、简述防固体传声的措施? 1.在楼板面铺设弹性面层。2.设置弹性垫层,形成浮筑式楼板。3.在楼板下设置吊顶棚。24、简述压型钢板组合楼板的做法?用截面为凹凸形的压型钢板与现浇混凝土面层组合形成整体性很强的一种楼板结构。压型钢板的作用既为面层混凝土的模板,又起结构作用,从而加强楼板的侧向刚度和竖向刚度,使结构跨度加大,梁的数量减少25、根据施工方法不同,简述钢筋混凝土楼板的分类? 现浇式;装配式;装配整体式。26、简述叠合式楼板的特点?叠合式楼板是预制薄板与现浇钢筋混凝土面层叠合而成的装配整体式楼板。叠合式楼板节省模板,整体性又较好,但施工麻烦。27、采用金属板材吊顶时,吊顶有无吸音要求在构造上有何区别?当吊顶无吸声要求时,条板采取密铺方式,不留间隙;当有吸声要求时,条板上面需加铺吸声材料,条板间应留出一定的间隙,以便投射到顶棚的声能从间隙处被吸声材料所吸收。28、在屋顶保温层下设隔汽层的原因是什么?答:设隔汽层是为了在冬季防止热气流从室内通过屋面板的缝隙渗透进保温层。29、简述屋顶隔热降温的基本原理以及所采用的主要的构造做法?基本原理是:减少直接作用与屋顶表面的太阳辐射热量。所采用的主要构造做法是:屋顶间层通风隔热、屋顶蓄水隔热、屋顶反射阳光隔热。30、简述种植隔热屋面的隔热原理?在平屋顶上种植植物,借助栽培介质隔热及植物吸收阳光进行光合作用和遮挡阳光的双重功效来达到降温隔热的目的。31、转门有何优缺点?转门对隔绝室外气流有一定作用,可作为寒冷地区公共建筑的外门,但不能作为疏散门。当设置在疏散口时,需在转门两旁另设疏散用门。(转门构造复杂,造价高,不宜大量采用。32、窗框在安装时有什么注意事项窗框在墙上的位置,一般是与墙内表面平,安装时框突出砖面20mm,以便墙面粉刷后与抹灰面平。框与抹灰面交接处,应用贴脸搭盖,以阻止由于抹灰干缩形成缝隙后风透入室内,同时可增加美观。33、基本钢门窗有哪几种形式?设计时应根据哪些因素来选择窗料规格?实腹式基本钢门窗与空腹式基本钢门窗。具体设计时应根据面积的大小、风荷载情况及允许挠度值等因素来选择窗料规格。}
  (十六)各科学部优先发展领域
  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:(1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,促进主要学科在重要方向取得突破性成果,带动整个学科或多个分支学科迅速发展;(2)鼓励探索和综合运用新概念、新理论、新技术、新方法,为解决制约我国经济社会发展的关键科学问题做贡献;(3)充分利用我国科研优势与资源特色,进一步提升学科的国际影响力。各科学部优先发展领域将成为未来五年重点项目和重点项目群立项的主要来源。
  1.数理科学部优先发展领域
  (1)数论与代数几何中的朗兰兹(Langlands)纲领
  主要研究方向:几何p-adic Galois表示的Fontaine-Mazur猜想;亚辛群的稳定迹公式;Shimura簇的上同调;特征p上的代数群的不可约特征标问题;简约群的表示和它们的扭结Jacquet模的关系;BSD猜想及相关问题。
  (2)微分方程中的分析、几何与代数方法
  主要研究方向:几何方程奇点问题与流形分类;Morse理论和指标理论及应用;高亏格的Lagrangian Floer同调理论;Hamilton系统的动力学不稳定性;动力系统的遍历论;Navier-Stokes方程的整体适定性;广义相对论中Einstein方程的宇宙监督猜想,以及相关的反问题数学理论与方法。
  (3)随机分析方法及其应用
  主要研究方向:非线性期望下的随机微分方程;随机偏微分方程与正则结构;随机微分几何、狄氏型及应用;马氏过程遍历论;离散马氏过程的精细刻画;随机矩阵、极限理论与大偏差,以及在金融、网络、监测、生物、医学和图像处理等方面的应用。
  (4)高维/非光滑系统的非线性动力学理论、方法和实验技术
  主要研究方向:含非线性、非光滑性、时滞和不确定性等因素的高维约束系统的动力学建模、分析与控制,及学科交叉中的新概念和新理论;相关的大规模计算和实验方法和技术研究。
  (5)超常条件下固体的变形与强度理论
  主要研究方向:超常条件下固体的变形与强度理论、柔性结构多场大变形本构关系与功能-材料-结构一体化设计原理、新型复杂结构的不确定性动态响应规律及固体中弹性波传播机理;相关的新实验方法与仪器、多尺度算法与软件。
  (6)高速流动及控制的机理和方法
  主要研究方向:与高速空天飞行器和海洋航行器流动以及多相复杂流动相关的湍流机理及其控制手段;稀薄气体流动和高速流动的理论、模拟方法及实验技术。
  (7)银河系的集成历史及其与宇宙大尺度结构的演化联系
  主要研究方向:银河系的集成历史;银河系的物质分布;暗物质粒子性质探测;宇宙大尺度结构的形成;宇宙加速膨胀的观测;暗能量本质和宇宙尺度引力理论;星系形成的物理过程;星系性质与大尺度结构的关系;大质量黑洞的形成及对星系形成的影响。
  (8)恒星的形成与演化以及太阳活动的来源
  主要研究方向:星际物质循环、分子云的形成、性质及其演化;恒星的形成、内部结构与演化;致密天体及其高能过程;太阳大气的磁场结构;太阳发电机理论与太阳活动周演化规律。
  (9)自旋、轨道、电荷、声子多体相互作用及其宏观量子特性
  主要研究方向:新的量子多体理论与计算方法;新的高温超导以及拓扑超导体系,铜基、铁基和重费米子超导的物理机理问题,界面超导体系的制备与机理;拓扑绝缘体等拓扑量子态的调控机制,不同材料体系中拓扑磁结构;高密度、低能耗信息拓扑磁存储的原理性器件;新型低维半导体材料中能谷与自旋态的控制,高迁移率的杂质能带和多能带效应。
  (10)光场调控及其与物质的相互作用
  主要研究方向:光场的时域、频域、空间调控,超快、强场和热稠密环境中原子分子动力学行为;强激光驱动粒子加速、辐射源产生及激光聚变物理;纳米尺度的极端光聚焦、表征与操控;介观光学结构光过程精确描述以及微纳结构中光子与电子、声子等相互作用新机制,光子-光电器件耦合与操控和等离激元的产生及传输。
  (11)冷原子新物态及其量子光学
  主要研究方向:光子-物质相互作用及其量子操控的先进技术,新奇光量子态的构造、控制和测量,固态系统相互作用的光力学;基于量子光学的精密测量的新原理和新方法;冷原子分子气体的高精度成像技术与量子模拟,分子气体冷却的新原理和新方法;原子分子内态、外部环境及相互作用精确操控的新机制。
  (12)量子信息技术的物理基础与新型量子器件
  主要研究方向:可扩展性的固态物理体系量子计算与模拟;面向实际应用的量子通讯、量子网络和量子计量学等量子技术前沿的变革性新技术;用逻辑严谨的量子物理理论诠释、导引量子信息的研究方向。
  (13)后Higgs时代的亚原子物理与探测
  主要研究方向:超弦/M-理论、极早期宇宙研究探讨相互作用的统一;TeV物理、Higgs特性、超对称粒子和其他新粒子、强子物理与味物理、对称性研究和格点QCD计算;量子色动力学的相结构与夸克胶子等离子体新物质特性;不稳定核和关键天体核反应的精确测量,滴线区原子核的奇异结构和同位旋相关衰变谱学,合成超重核的新机制和新技术。
  (14)中微子特性、暗物质寻找和宇宙线探测
  主要研究方向:中微子振荡、中微子质量、无中微子双β衰变、直接和间接寻找暗物质、宇宙线源的成分和加速机制;抗辐照,大面积、空间、时间和能量高灵敏、高分辨的核与粒子探测原理、方法和技术;超弱信号,超低本底的探测机制和技术。
  (15)等离子体多尺度效应与高稳运行动力学控制
  主要研究方向:等离子体中多尺度模式(包含波与不稳定性和边界层物理)之间的非线性相互作用和磁重联过程;稳态高性能等离子体的宏观稳定性和动力学和微观不稳定性、湍流和输运;电子动力学和在相空间所有维数上的多尺度湍流/输运的机理和模型;寻找降低热和粒子流对材料表面损伤的方法;波与粒子相互作用及其与其他物理过程的耦合。
  2.化学科学部优先发展领域
  (1)化学精准合成
  主要研究方向:新试剂、新反应、新概念、新策略和新理论驱动的合成化学;非常规和极端条件下的合成化学;原子经济、绿色可持续和精准可控的合成方法与技术;化学原理驱动的合成生物学;特定功能导向的新分子、新物质和新材料的创造。
  (2)高效催化过程及其动态表征
  主要研究方向:构筑特定结构和功能催化材料的新方法与新概念;催化活性位点的调控;原位、动态、高时空分辨的催化表征新方法与新技术;催化反应机理和过程的新理论方法。
  (3)化学反应与功能的表界面基础研究
  主要研究方向:表界面结构与电子态的新颖特性;表界面修饰和反应性的调控;分子吸附、组装、活化与反应;外场调控与表界面反应性能增强;多尺度、多组分复杂界面电化学体系;新介质体系中的胶体以及界面现象;表界面过程研究的新理论和新方法。
  (4)复杂体系的理论与计算化学
  主要研究方向:强关联及激发态的电子结构理论新方法;针对大分子和凝聚相体系的低标度有效算法;针对复杂体系,发展多尺度的动力学理论,包括量子动力学、量子-经典混合以及经典动力学。
  (5)化学精准测量与分子成像
  主要研究方向:新的分析策略、原理与方法;超高时空分辨光谱技术与成像分析;多维谱学原理与技术;单分子、生物大分子和单细胞的精准测量、表征及操控;活体的原位和实时分析;生物传感与重大疾病诊断;公共安全预警、甄别与溯源;大科学装置的应用;极端条件下的化学测量与分析。
  (6)分子选态与动力学控制
  主要研究方向:高效分子振动态制备技术和基于相干光源的探测技术;多原子反应动态学;表界面化学反应动力学;分子振动激发态、电子激发态及非绝热动力学;多元复杂体系的动力学测量及模拟。
  (7)先进功能材料的分子基础
  主要研究方向:新型功能材料体系的分子基础与原理,以及多尺度结构及宏观性能控制;高性能和多功能新材料的创制,这些性能与功能包括面向能源、健康、环境和信息等领域的光、电、磁、分离、吸附、仿生、能量储存与转换、药物输运、自修复、极端条件应用等。特别注重我国特色资源的研究和深度利用。
  (8)可持续的绿色化工过程
  主要研究方向:复杂体系化工基础数据的精准测量与建模;限域空间或极端条件下的质荷与能量传递和反应;复杂化工体系介尺度理论与方法;基于原子经济性和宏量制备的化工过程及过程强化技术。
  (9)环境污染与健康危害中的化学追踪与控制
  主要研究方向:复杂环境介质中污染物的表征与分析,多介质界面行为与调控;大气复合污染控制;灰霾形成机制与健康风险;水和土壤污染过程控制与修复;持久性有毒污染物环境暴露与健康效应;环境中抗生素及抗性基因的传播与控制;放射性物质的环境行为与防控。
  (10)生命体系功能的分子调控
  主要研究方向:以细胞命运调控为主线的分子探针设计、合成及应用;生物大分子的合成、标记、操纵、动态修饰、化学干预及其相互作用网络定量化;小分子对生物大分子的系统调控;重要生物活性分子的发现与修饰;重大疾病治疗的先导药物发现和靶点识别。
  (11)新能源化学体系的构建
  主要研究方向:碳基能源的高效催化转化;燃料电池、二次电池和超级电容器等电化学能量储存与转化系统集成;高效太阳能电池材料设计与制备、器件组装与集成的光电转换过程化学;纤维素类生物质选择转化和生物燃料电池。
  (12)聚集体与纳米化学
  主要研究方向:分子聚集体中的基元协同作用;大分子、超分子和纳米结构的精确构筑和调控;大分子凝聚态结构、动态演变及其理论与计算方法。
  (13)多级团簇结构与仿生
  主要研究方向:团簇的精准制备、本征性质表征和理论;团簇的动态生长、机理、结构和性能;团簇多级结构的构筑与协同效应;仿生团簇的生物功能和高效化学活性。
  3.生命科学部优先发展领域
  (1)生物大分子的修饰、相互作用与活性调控
  主要研究方向:生物大分子修饰、动态变化及其功能;生物大分子相互作用的动态性和网络特征;生物大分子特异相互作用的结构基础和预测;生物大分子复合体的自组装;糖、脂化学与酶促合成、结构与功能;高分辨等技术方法研究细胞内大分子行为。
  (2)细胞命运决定的分子机制
  主要研究方向:细胞可塑性调控机制;细胞器和亚细胞结构的动态变化及其功能;细胞跨膜信号转导与命运决定;干细胞多能性维持与定向分化的机制;胚胎干细胞分化的转录和表观遗传调控网络。
  (3)配子发生与胚胎发育的调控机理
  主要研究方向:配子发生和成熟的分子机制;胚胎发育图式的动态变化及其分子调控网络;细胞谱系发育的分子机制;配子发生和胚胎发育的表观遗传调控。
  (4)免疫应答与效应的细胞分子机制
  主要研究方向:免疫细胞新亚群、新分子及其功能;免疫细胞识别和活化的信号转导;不同类型免疫细胞相互作用及其功能;微生态黏膜免疫机制;免疫耐受和免疫逃逸机制。
  (5)糖/脂代谢的稳态调控与功能机制
  主要研究方向:糖/脂代谢与能量代谢的网络调控;膜糖/脂代谢的动态调控与功能;糖/脂特异代谢物的转运机制与功能;细胞或组织器官特异的糖/脂代谢与功能;糖/脂代谢调控与内分泌系统的相互关系;糖/脂代谢的稳态维持与异常发生机制。
  (6)重要性状的遗传规律解析
  主要研究方向:复杂性状的遗传结构和调控机制;复杂疾病的遗传和生理机制;生物性状演化的遗传基础;人类及重要生物表型的特征及遗传基础;次级代谢调控的遗传基础。
  (7)神经环路的形成及功能调控
  主要研究方向:神经元的发育、形态与功能;神经元之间选择性联系机制;神经环路信息的处理和整合;神经环路异常与疾病发生机理。
  (8)认知的心理过程和神经机制
  主要研究方向:感知觉信息处理与整合;注意和意识的心理过程和神经机制;高级认知过程(学习、记忆、决策、语言等)的心理和神经机制;认知异常的发生机理、早期识别与干预;人类个体认知与社会行为的发生发展过程。
  (9)物种演化的分子机制
  主要研究方向:特殊环境下物种的适应性演化机制;物种相互作用的协同演化机制;物种相似性状的趋同演化机制。
  (10)生物多样性及其功能
  主要研究方向:生物多样性的形成机制;生物多样性的维持机制;生物多样性丧失机制;生物多样性与生态系统功能的关系。
  (11)农业生物遗传改良的分子基础
  主要研究方向:农业生物重要性状形成的遗传基础;农业生物基因与环境互作机制;农业生物表型和基因型的关系;农业生物育种的新理念和新模型。
  (12)农业生物抗病虫机制
  主要研究方向:农业生物抗病虫的分子和生理机制;农业生物免疫应答的分子基础;农业生物病虫害发生的规律与防治基础。
  (13)农林植物对非生物逆境的适应机制
  主要研究方向:农林植物适应非生物逆境的分子生理基础;农林植物对多种非生物逆境的交叉响应机理;农林植物适应非生物逆境的栽培调控机制。
  (14)农业动物健康养殖的基础
  主要研究方向:农业动物重要性状形成的生物学规律和生理基础;农业动物及养殖环境中病原的适应性与传播规律;重要人兽共患病的发生规律及防控;养殖过程中环境因子变化和污染物迁移规律;饲料营养及代谢产物对动物免疫的影响机制;牧草品种选育及草地生产力维持机制。
  (15)食品加工、保藏过程营养成分的变化和有害物质的产生及其机制
  主要研究方向:食品加工方式、加工过程营养成分的变化及其机制;食品贮藏保鲜和营养成分维持的生物学基础;食品中有害物质的产生及其消除的机制;食品有害物质痕量、快速检测的理论与新技术、新方法。
  4.地球科学部优先发展领域
  (1)地球观测与信息提取的新理论、技术和方法
  主要研究方向:地球物质物理化学性质和过程的实验技术;地球深部探测和地表观测的理论和技术;微量、微区与高精度和高灵敏度实验分析技术;地球系统基础信息采集和应用的理论与技术;深空、深地、深时、深海的探测理论与方法;地学大数据的同化、融合、共享和分析技术;地球系统科学体系下的遥感定量化研究;观测系统和多源数据融合;地球系统科学数值计算与模拟技术。
  (2)地球深部过程与动力学
  主要研究方向:地壳和地幔的结构、组成和状态;大陆岩石圈的形成、改造与演化;板块汇聚过程与造山带动力学;地球深部流体和挥发份;板块界面相互作用与俯冲带过程;地球深部过程与表层过程的耦合关系;早期地球的构造体制和组成;地震灾害孕育发生和成灾机理;大陆活动火山成因机理与灾害和环境效应。
  (3)地球环境演化与生命过程
  主要研究方向:重要化石门类系统古生物学与生命之树;深时生物多样性演变与规律;生命起源与地球物质演化;高分辨率综合地层学与地时研究;地球微生物学及化学过程与环境演化;极端条件下的生命过程与地质环境;地质历史时期的重大环境事件与成因;人类起源与环境背景之间的共同演化;类地行星起源与演化。
  (4)矿产资源和化石能源形成机理
  主要研究方向:地球深部资源和能源的赋存状态与勘察;板块汇聚、岩石圈再造与成矿作用;特殊元素分散富集与成矿作用;盆地动力学与成矿成藏作用;致密油气形成条件、富集区分布与勘探;地下水循环与可持续利用;成矿模型、成矿系统与成矿机理。
  (5)海洋过程及其资源、环境和气候效应
  主要研究方向:多尺度海洋过程及其在气候系统中的作用;海洋生态系统与生物多样性;海洋生物地球化学过程与生态环境;东亚大陆边缘海形成演化与岛弧-洋中脊系统;洋陆过渡带结构、构造与相互作用;南、北极环境变化与海洋过程,海洋多圈层相互作用过程和机理。
  (6)地表环境变化过程及其效应
  主要研究方向:陆地表层系统的过程与机制;地表过程对环境变化的响应机制及其反馈;土壤过程及其生物地球化学循环;典型区域地表过程综合研究。
  (7)土、水资源演变与可持续利用
  主要研究方向:土壤过程与演变;土壤质量与资源效应;流域水文过程及其生态效应;区域水循环与水资源的形成机制;区域水、土资源耦合与可持续利用;土壤生物的生态功能与环境效应;生态水文过程与生态服务。
  (8)地球关键带过程与功能
  主要研究方向:关键带结构、形成与演化机制;关键带物质转化过程与相互作用;关键带的服务功能与可持续发展;关键带过程建模及系统模拟研究。
  (9)天气、气候与大气环境过程、变化及其机制
  主要研究方向:天气与气候变化的动力机制及其可预报性;气候年代际变异预测;大气物理、大气化学过程及相互影响机制;亚洲区域天气变化、气候变异和大气环境的相互影响;气候系统中能量和物质的交换和循环;极端气候事件的频率和幅度。
  (10)日地空间环境和空间天气
  主要研究方向:空间天气科学前沿基本物理过程;日地系统空间天气耦合过程;空间天气区域建模和集成建模方法;空间天气对人类活动的影响的机理和对策研究;太阳活动及其对空间天气的影响;空间与海洋大地测量理论、方法与技术及其地学应用。
  (11)全球环境变化与地球圈层相互作用
  主要研究方向:全球变暖停滞(Hiatus)的过程与机制;海气相互作用与亚洲气候环境变化;全球气候变化与水循环;生物地球化学循环与气候环境变化;新生代气候系统古增温及其影响;圈层相互作用和地球系统模拟。
  (12)人类活动对环境和灾害的影响
  主要研究方向:工业、城镇固废弃物污染特征、交互作用规律与安全处置;大规模人类工程活动对环境影响和致灾机理;矿产资源利用的生态环境效应;滑坡、泥石流等地质灾害的演化机制、诱发因素与成灾机理;大气复合污染物形成过程中的人类影响;人类活动对区域和全球环境的影响;区域环境过程与调控;区域可持续发展;环境污染物的多介质界面过程、效应与调控;区域人类活动与资源环境耦合;城镇化与资源环境效应。
  5.工程与材料科学部优先发展领域
  (1)亚稳金属材料的微结构和变形机理
  主要研究方向:发展新型具有特殊性能的非晶态合金体系;复杂合金相的结构和性能研究;结构特征与表征方法;结构与热稳定性;变形机理及强化机制;脆性断裂机理及韧化;深过冷条件下的凝固行为及晶体形核和生长过程研究。
  (2)高性能轻质金属材料的制备加工和性能调控
  主要研究方向:轻质金属材料(铝、镁、钛合金和泡沫金属等)合金设计、强韧化机理及组织性能调控研究;先进铸造、塑性加工以及连接过程中的工艺、组织和性能调控的基础理论研究;使役性能与防护基础理论研究;烧结金属孔结构控制基础研究。
  (3)低维碳材料
  主要研究方向:低维碳材料的结构特征及其新物性的物理起因;低维碳材料中电子、光子、声子等的运动规律和机制;低维碳材料的可控制备原理与规模化制备方法;低维碳材料的新物性、新效应、新原理器件和新应用探索。
  (4)新型无机功能材料
  主要研究方向:基于微观物理模型和物理图像的高温超导机理研究与应用;多铁性材料的合成和磁电耦合机理与应用;超材料的结构设计原理及其新效应器件;阻变材料的物理机制和器件忆阻行为的可调控性及原型器件研究。
  (5)高分子材料加工的新原理和新方法
  主要研究方向:高分子材料加工中结构演变的物理与化学问题;高分子材料非线性流变学,以及高分子加工不稳定现象的机理;高分子材料加工的多尺度模拟与预测;高分子材料加工的在线表征方法;微纳尺度加工等新型加工方法,以及基于原理创新的加工技术。
  (6)生物活性物质控释/递送系统载体材料
  主要研究方向:生物启发型和病灶微环境响应载体材料;疾病免疫治疗药物载体材料;核酸类药物载体材料及其递送系统;具高灵敏度、组织和细胞高靶向性及信号放大功能的分子探针,以及诊-治一体化的高分子载体材料及其递送系统。
  (7)化石能源高效开发与灾害防控理论
  主要研究方向:实钻地层物化特性和岩石力学;油气藏开发,复杂工况管柱与管线,复杂油气工程相互作用及流动;开采条件下岩体本构关系,多相、多场耦合的多尺度变形破坏机理;极端条件下开采机器人化的信息融合与决策。
  (8)高效提取冶金及高性能材料制备加工过程科学
  主要研究方向:冶金关键物化数据;选冶过程物相结构演变;反应器新原理与新流程,低碳炼铁;高效转化与清洁分离,二次资源利用,高效连铸;高性能粉末冶金材料;多场作用下的金属凝固;界面科学;冶金过程高效利用。
  (9)机械表面界面行为与调控
  主要研究方向:界面接触与粘着机理;表/界面能形成机理及应用;受限条件下界面行为调控;运动体与介质界面行为;生物组织/人工材料界面行为;生物组织界面损伤与修复。
  (10)增材制造技术基础
  主要研究方向:高效、高精度增材制造方法;先进材料增材制造技术及性能调控;材料、结构与器件一体化制造原理与方法;生物3D打印及功能重建;多尺度增材制造原理与方法。
  (11)传热传质与先进热力系统
  主要研究方向:非常规条件及微纳尺度传热的基础研究;基于先进热力循环的新型高效能量转换与利用系统;生物传热传质基础理论及仿生热学;热学探索-热质理论的微观基础及其与宏观规律的统一。
  (12)燃烧反应途径调控
  主要研究方向:基于燃料设计和混合气活性控制的燃烧反应途径调控研究;非平衡等离子体燃烧反应途径调控研究;以催化辅助、无焰燃烧、富氧燃烧和化学链燃烧等新型燃烧技术为主燃烧反应途径调控研究;基于尺度效应的燃烧反应途径调控;基于物理过程控制的燃烧反应途径调控。
  (13)新一代能源电力系统基础研究
  主要研究方向:新一代能源电力系统的体系架构及系统安全稳定问题作用机理(包括智能电厂和智能电网等方面);电工新材料应用及新装备的研制、运行和服役中的相关科学问题;多种能源系统的互联耦合方式;供需互动用电、能源电力与信息系统的交互机制;系统运行机制与能源电力市场理论;网络综合规划理论与方法。
  (14)高效能高品质电机系统基础科学问题
  主要研究方向:电-磁-力-热-流体多物理场交叉耦合与演化作用机理;“结构-制造-性能-材料服役行为”的耦合规律和综合分析方法;多约束条件下电机系统及其驱动控制;电机系统的新型拓扑结构、设计理论与方法、制造工艺、控制策略。
  (15)多种灾害作用下的结构全寿命整体可靠性设计理论
  主要研究方向:多种灾害(地震、风灾、火灾、爆炸等)作用下的土木工程结构全寿命可靠性设计理论与方法;多种灾害作用危险性分析原理,工程结构时、空多尺度破坏规律,高性能结构体系与可恢复功能结构体系,防御多种灾害的结构整体可靠度设计理论与方法。
  (16)绿色建筑设计理论与方法
  主要研究方向:建筑形体、空间、平面和构造与绿色建筑评价指标体系的耦合作用规律;不同地域绿色居住建筑模式、公共建筑和工业建筑绿色设计的原理、方法、技术体系和评价标准。
  (17)面向资源节约的绿色冶金过程工程科学
  主要研究方向:外场强化下的资源转化机理和节能理论;非常规介质特别是高温熔体中强化反应传递过程的机理和调控机制;物质相互作用的特殊现象和反应机理、热力学与动力学调控机制;多因素多组元固/液/气界面结构及界面反应;反应器内及各种物理场下的化学反应、物质、能量传输的耦合机制;资源利用过程中的高效、低碳排放转化的共性科学问题。
  (18)重大库坝和海洋平台全寿命周期性能演变
  主要研究方向:深部岩土破坏力学;库坝和海洋平台材料性能演变;库坝和海洋平台多相多场耦合与性能演变及灾变风险;库坝和海洋平台的实时监控与防灾减灾。
  6.信息科学部优先发展领域
  (1)海洋目标信息获取、融合与应用
  主要研究方向:海上目标探测、识别理论及方法;水下目标探测机理和识别方法;水下通信与海空一体信息传输;海洋目标环境观测与信息重构;异质异构海量数据处理与信息融合理论与关键技术。
  (2)高性能探测成像与识别
  主要研究方向:多维多尺度探测成像机理;微弱信号检测与认知探测成像;探测成像信号处理与目标智能识别;多模态成像理论与信息重建;计算成像理论与方法。
  (3)异构融合无线网络理论与技术
  主要研究方向:新型超高速无线传输理论与方法;星座宽带通信网络基础理论;移动互联网络理论与技术;空地协同网络体系架构及组织机理;高动态异构无线资源高效利用与优化方法;基于计算通信融合的无缝信息服务。
  (4)新型高性能计算系统理论与技术
  主要研究方向:高能效的新型微处理器体系结构;可扩展高性能计算机系统结构及大规模并行编程模型;基于新型存储介质的存储结构与技术;大规模并行应用算法、软件与协同优化;基于新材料和新结构的量子器件;新型量子计算模型和量子计算机体系结构。
  (5)面向真实世界的智能感知与交互计算
  主要研究方向:真实物理世界的多通道高效表征、建模、感知与认知;人机物融合环境的情境理解与自然交互;网络环境下的虚实融合与互操作;多媒体深度挖掘与学习、复杂高维信息的合成与可视分析。
  (6)网络空间安全的基础理论与关键技术
  主要研究方向:网络环境下系统安全性评估理论与方法;移动与无线网络安全接入模型、协议与系统架构;云计算环境下的虚拟化安全分析和访问控制模型;基于设备指纹、信道特征的硬件身份认证与安全通信;面向网络应用的新密码体制基础理论与数据安全机制。
  (7)面向重大装备的智能化控制系统理论与技术
  主要研究方向:多层次、高维度、强非线性、强耦合的复杂工业过程的智能建模、控制与优化的新理论与新方法;系统报警与运行故障智能诊断与自愈控制;自适应、自学习、安全可靠运行的智能化控制系统实现技术;重大工业装备智能化控制系统的验证平台与应用验证研究。
  (8)复杂环境下运动体的导航制导一体化控制技术
  主要研究方向:面向未来智能车的行驶优化与安全控制;极地导航的新机理、新方法;深空探测器高性能导航与制导一体化控制;在轨操作与服务的航天器自主导航与制导一体化控制;深海探测器高精度高可靠感知、导航与控制一体化。
  (9)流程工业知识自动化系统理论与技术
  主要研究方向:工业大数据驱动的流程工业的领域知识挖掘、推理与优化重组;知识工作者自动化+COCC(控制与优化、计算机技术、通讯技术)与流程工业实体相结合的智能优化技术系统理论与方法;基于工业云和工业物联网的工业认知网络系统基础;性能指标决策、优化运行与控制一体化软件平台系统基础;流程工业知识自动化系统实验平台与验证。
  (10)微纳集成电路和新型混合集成技术
  主要研究方向:新型低功耗器件及电路理论;纳米单片集成电路技术;微纳传感器及异质集成融合技术。
  (11)光电子器件与集成技术
  主要研究方向:光通信及信息处理功能集成芯片;超高分辨成像及显示芯片技术;宽禁带半导体光电子器件及集成技术。
  (12)高效信号辐射源和探测器件
  主要研究方向:太赫兹/长波红外器件设计、仿真与测试技术;太赫兹/长波红外材料生长和器件研制;毫米波射频器件;真空电子器件、超导电子器件;人工电磁材料和器件。
  (13)超高分辨、高灵敏光学检测方法与技术
  主要研究方向:突破衍射极限的光学远场成像方法与技术;多参数光学表征和跨层次信息整合以及单分子成像与动态检测;亚纳米级精度光学表面检测,包括三维空间信息精确获取与精密检测、高灵敏度精细光谱实时检测技术。
  (14)大数据的获取、计算理论与高效算法
  主要研究方向:大数据的复杂性与可计算性理论及简约计算理论;大数据内容共享、安全保障与隐私保护;低能耗、高效大数据获取机制与器件技术;异质跨媒体大数据编码压缩方法;大数据环境下的高效存储访问方法;大数据的关联分析与价值挖掘算法;面向大数据的深度学习理论与方法;大数据的模型表征与可视化技术;大数据分析理解的算法工具与开放软件平台;存储与计算一体化的新型系统体系结构与技术;面向大数据的未来计算机系统架构与模型。
  (15)大数据环境下人机物融合系统基础理论与应用
  主要研究方向:人机物融合系统的动态行为分析与评估;基于大数据的趋势预测与决策;面向人机物融合的软件方法与技术;面向人机物融合的未来网络体系结构;面向领域大数据的人机物融合系统示范应用(包括金融征信、网络空间安全、智能交通、环境监测等)。
  7.管理科学部优先发展领域
  (1)管理系统中的行为规律
  主要研究方向:消费者隐私保护行为与个人信息价值模型;移动互联环境下消费者行为变迁理论;服务参与者行为机理与服务策略研究;社会化网络环境中的创业者行为机理研究;企业管理者的行为及其财务决策影响;企业和居民的绿色低碳行为规律。
  (2)复杂管理系统分析、实验与建模
  主要研究方向:社会系统集群行为涌现机制及其原理;博弈行为偏好演化与管理实验;复杂社会经济系统运行与计算实验;时空关联数据建模与可视化分析理论及方法;网络大数据挖掘和社会计算;互联网金融的复杂系统理论基础。
  (3)复杂工程与复杂运营管理
  主要研究方向:复杂工程基本理论;复杂工程组织模式、组织行为与现场管理;复杂工程战略决策分析与管理;复杂地下物流系统集成与管理;大数据驱动的分布式运营管理模式;基于电子商务消费者行为的运营管理理论和方法;智能工厂和智能制造中的运营管理。
  (4)移动互联环境下交通系统的分析优化
  主要研究方向:信息时代的交通行为人因机理与即时需求管理;大城市复杂综合交通网络设计与优化,多方式交通时空资源动态协同配置作用机理;大型综合交通系统的实时可靠性分析;交通运输系统整体运行状态在线建模与分析。
  (5)数据驱动的金融创新与风险规律
  主要研究方向:实时金融大数据的计量分析理论和技术;异质非常规金融大数据的融合与价值发现;基于大数据的金融风险识别和管理新理论、新方法,互联网和数据驱动的金融创新及其风险管理;社会网络对公司金融政策和决策的影响机理;网络环境下公司财务危机的规律及其全局性影响。
  (6)创业活动的规律及其生态系统
  主要研究方向:新创企业的商业模式创新规律;新创企业知识员工的激励机制;新型创业生态系统的要素及其演化规律;基于物理-信息空间融合的创业企业生态群落;互联网对创业活动和运营决策的影响。
  (7)中国企业的变革及其创新规律
  主要研究方向:经济转型背景下企业与政府的新型关系;中国企业的全球化规律及其驱动因素和影响,新形势下的企业战略变革与组织演化规律;中国会计制度和信息披露改革机制;数据驱动的市场推广模式与促销策略;移动互联时代的多渠道变革、整合与创新;企业发展智库与数据库建设理论与平台。
  (8)企业创新行为与国家创新系统管理
  主要研究方向:全球科技治理体系重构及其对中国的影响;国家创新能力与创新体系评估的理论基础;创新驱动发展的国家治理体系与政策科学;企业创新与产业发展的重大影响因素和影响规律;大数据驱动的企业创新战略理论;企业知识产权与技术标准的战略管理;企业的创新行为与创新生态系统相互作用规律。
  (9)服务经济中的管理科学问题
  主要研究方向:服务资源组织与协调机制;信息产品与服务定价;制造商的服务化模式与战略;新兴领域服务系统的运营管理;移动互联环境下变革性服务与创新;基于大数据的客户体验优化与服务模式创新。
  (10)中国社会经济绿色低碳发展的规律
  主要研究方向:绿色物流、供应链和运营管理;国家能源体系变革的规律及其驱动机理;全流域和跨流域水资源的系统管理机制;中国宏观经济绿色发展的新规律和新形态;绿色低碳发展的国家政策设计及其影响评估;国际气候治理结构演变与合作机制。
  (11)中国经济结构转型及机制重构研究
  主要研究方向:中国宏观调控体系的转型与重构;国家治理机制与财税体制改革;中国国有企业体制转轨和新型治理规律;中国金融体系的演化和变革规律;新时代背景下中国企业对外投资与战略管理;中国资本市场国际化规律及其金融安全影响。
  (12)国家安全的基础管理规律
  主要研究方向:国家安全治理与管理基础规律和科学理论;新时期国家发展策略与国际竞争战略分析;国家综合应急管理体系建设基础规律;国家信息安全管理与应对策略;超大都市安全运行与安全规划基础理论;面向重大突发事件的交通流/物流演化与应急调控;中国的老龄化与可持续养老制度设计机理。
  (13)国家与社会治理的基础规律
  主要研究方向:国家治理和社会治理的基本理论;国家治理和社会治理的体系构建与运行机理;全球治理体系中的国家与社会治理规律;政府决策支持的新理论和新方法;异质治理信息的分布式采集与数据处理方法;国家智库与数据库建设理论与平台。
  (14)新型城镇化的管理规律与机制
  主要研究方向:中小城镇群落的城市综合管理规律和体系构建;新型城镇化的人本目标、演化进程与资源约束;城镇化中的新农村经济发展规律与乡村治理;跨区域的系统性人口迁移规律及其社会经济影响。
  (15)移动互联医疗及健康管理
  主要研究方向:健康管理指标的数据标准化原理;电子健康系统中的参与者协同与价值创造;基于大数据的电子健康管理及其模式创新;数据驱动的医疗质量和医疗安全管理;分布式医疗资源的优化配置。
  8.医学科学部优先发展领域
  (1)发育、炎症、代谢、微生态、微环境等共性病理新机制研究
  主要研究方向:重点研究发育-老化机制、炎症可控化机制、细胞代谢机制、微生态局部与全身互作机制、神经-内分泌-免疫网络、组织器官或病变区域微环境特性等疾病发生、发展、转归、康复过程的共性科学问题,为各种器官的急性衰竭、自身免疫损伤、慢性功能退化、组织修复、恶性肿瘤等一系列疾病过程提供新视角和新干预策略。
  (2)基因多态、表观遗传与疾病的精准化研究
  主要研究方向:利用中国病例资源,通过全基因组关联研究、外显子组深度测序和表观遗传分析,精确鉴定各种疾病的易感位点;通过分子-细胞-器官-整体的现代疾病研究策略,加强分子网络关键节点的精准研究,为疾病防治提供有效的候选靶点。
  (3)新发突发传染病的研究
  主要研究方向:加强新发突发传染病病原体的快速鉴别、致病机制、免疫病理、疫苗研究、治疗性抗体等实验室研究;加强新发突发传染病的临床救治新思路新策略研究,以及预警与紧急防控的战略研究。
  (4)肿瘤复杂分子网络、干细胞调控及其预测干预
  主要研究方向:构建基因转录调控、细胞代谢与信号转导网络、蛋白质相互作用网络等肿瘤的系统调控网络,揭示网络交互调控在肿瘤发生发展中的作用;研究肿瘤干细胞在肿瘤发生发展、复发转移和耐药中的分子机制;明确肿瘤的精细分子分型,为肿瘤预测早期、早诊及干预提供依据。
  (5)心脑血管和代谢性疾病等慢病的研究与防控
  主要研究方向:加大对心脑血管疾病、代谢性疾病、神经精神疾病、退行性疾病等慢性疾病的深入系统、规模化流行病学和人群干预研究;探索面向慢性疾病早诊早治早干预和逆转疾病重症化的前沿基础研究。
  (6)免疫相关疾病机制及免疫治疗新策略
  主要研究方向:深化各类器官特异性和全身性自身免疫疾病的新机制研究,加强各种重大疾病(肿瘤、感染性疾病、器官移植排异等)的免疫病理机制研究,解读疾病发生发展中免疫稳态的关键作用与机制;创新性发掘各种细胞免疫治疗、免疫基因治疗、单抗靶向治疗、免疫功能蛋白药物等免疫治疗新途径新策略。
  (7)生殖-发育-老化相关疾病的前沿研究
  主要研究方向:围产期胎儿发育异常(包括出生缺陷)、孕妇妊娠疾病风险的早期预测;成年期慢性病的胚胎源性发病机制研究;儿童发育相关疾病(尤其是神经精神疾病)的前沿研究;以老年共病和健康长寿队列人群为对象,进行重要器官衰老生物学(例如脑老化)及其医学干预研究。
  (8)基于现代脑科学的神经精神疾病研究
  主要研究方向:发现重大神经精神疾病(AD、PD、精神分裂症、抑郁症和孤独症等)的关键基因与发病新机制,创新性确立特定神经精神疾病的分子分型;基于内源性神经再生修复新机制的干细胞治疗新策略。
  (9)重大环境疾病的交叉科学研究
  主要研究方向:充分利用人群和现场优势,加强环境因素(自然、社会、心理、食品、职业、生活习惯等)对健康危害的暴露组学研究,注重特殊环境因素对特有高发疾病(例如空气污染与呼吸疾病、环境内分泌干扰化学物早期暴露与出身缺陷、高/低温环境致多器官功能障碍机制与防治等)的综合研究和健康风险评估,并通过与其他相关学科密切交叉提高研究能力。
  (10)急救、康复和再生医学前沿研究
  主要研究方向:深入探索急救与康复医学的基本科学问题,创建新型急救与康复技术;加强再生医学的前沿研究,注重学科交叉与转化,在干细胞技术、组织工程、生物医用材料、细胞治疗、基因治疗、微生态治疗、骨髓移植、器官移植等方面进行新理论指导下的技术提升。
  (11)个性化药物的新理论、新方法、新技术研究
  主要研究方向:建立基于分子分型-靶标的个性化药物筛选体系,开展基于基因多态、结构多态的个性化药物设计,进行基于疾病动物的功能评价与成药特性研究;明确药物疗效与毒性的生物标志物,为个性化药物的研究提供新技术、新方法、新策略。
  (12)中医理论的现代科学内涵及其对中药发掘的指导价值研究
  主要研究方向:加大对中医基础理论和中药研发的研究投入;加强证候与病证结合、藏象基础研究和功能机制研究、经络研究等,深入挖掘其中现代科学内涵;深入解析常用中药方剂的物质基础,并在中医理论指导下实现中药现代化。
  (13)个性化医疗关键技术与转化研究
  主要研究方向:建立基于单细胞收集、培养、示踪、分析的全套单细胞研究体系;优化循环DNA的富集和深度分析技术;完善微型化免疫检测技术;发展床旁诊断技术研发和标准化流程体系,为个性化医疗与转化研究提供技术手段。
  (14)多尺度多模态影像技术与疾病动物模型研究
  主要研究方向:自主研制或集成创新多尺度多模态影像技术平台,实现实时动态精确直观疾病发生发展过程中分子、细胞器、细胞、组织的病理变化;利用基因操作技术创建各类疾病动物,开发各类高等级动物疾病模型和创建人源化小动物模型,实现动物模型和临床疾病的高度交叉融合。
  (15)智能化医学工程的创新诊疗技术研究
  主要研究方向:综合交叉应用生物医学、物理、信息、工程材料等学科相关研究手段,创建与提升前沿性、创新性、实用性、普惠性的诊疗技术及器械的研制水平,加强各类技术的研发和标准化,推进我国独立医学医疗体系的建设。
  (十七)跨科学部优先发展领域
  跨科学部优先发展领域以促进基础科学取得重大突破性进展和服务创新驱动发展战略为出发点,根据我国经济社会和科学技术发展的迫切需求,凝练具有重大科学意义和战略带动作用的学科交叉问题,为制定重大项目和重大研究计划指南以及重点领域战略部署提供指导。跨科学部优先发展领域包括:着力推动我国基础研究在拓展新前沿、创造新知识、形成新理论、发展新方法上取得重大突破的领域;着力解决我国传统产业升级和新兴产业发展中深层次关键科学问题的领域;着力提升我国应对全球重大挑战能力的领域;着力维护国家安全和我国在国际竞争中核心利益的领域。
  1.介观软凝聚态系统的统计物理和动力学
  介观软凝聚态系统是涉及生物、医学、数学、物理及工程科学广泛且深入的新交叉领域,它将人们对物质性质的了解从原先的原子和分子尺度延伸到介观尺度。研究软凝聚系统多级结构与复杂物理现象联系和特性,理解和控制决定介观尺度功能复杂性的原理与技术,为人类理解生命现象与过程,发展精确的诊断与医疗手段提供关键基础与新技术支撑。
  核心科学问题:软凝聚态系统维度降低与尺度减小导致的新物性与新效应,生物小系统和大脑生命过程等调控网络,活性物质相关的非平衡统计物理效应;统计物理理论与方法,量子涨落、量子相变和量子热机等以及颗粒物质、液晶、胶体和水等系统的平衡性质与结构动力学;生命信息分子(DNA、RNA)、蛋白质和细胞的力学特性、信息编码,及其相互作用的神经网络动力学;生理系统及相关疾病诊治的生物力学与力生物学机理和多生理系统耦合、跨分子-细胞-组织等层次生物力学实验和建模仿真。
  2.工业、医学成像与图像处理的基础理论与新方法、新技术
  成像与图像处理是工业、公共安全、医学等领域探查不可及物件、内部结构、缺陷及损伤、病变等的基本手段。为支持典型工业及公共安全检测和重大疾病诊断与治疗的需求,聚焦研究工业、医学成像与图像处理的新原理、新方法、新手段和关键技术,实现信息获取、处理、重建、传输等,将为促进工业技术发展、探索生命机理、疾病诊断与治疗和健康器械创新发挥重要作用。
  核心科学问题:MRI、CT及PET成像的新方法,多模态光学成像,工业及公共安全、医学图像判读的基础算法;支持精准诊断和治疗的成像、图像处理与重建、建模与优化的新技术新方法,包括图像分析与处理的大数据技术等;可延展柔性电子器件的性能、器件与人体/组织的自然粘附力学机制、生物兼容性与力学交互;生物介质及非牛顿流体中本构关系与物理、生物信息传播特征研究,获取生命活性物质更详细信息的新概念、新方法、新技术。
  3.生物大分子动态修饰与化学干预
  人体是由200多种共几万亿个细胞组成的复杂系统,越来越多的证据表明基因组不能完全决定细胞的状态和命运;此外,基因组本身、蛋白质组、甚至RNA和多糖也处于不断变化和化学修饰的动态过程中,组成生命体的生物大分子(蛋白质、核酸和多糖等)的动态化学修饰对生物个体发育、细胞命运调控和疾病的形成均起着决定性作用。研究生物体内生物大分子化学修饰的动态过程和机制,并对其进行化学干预和调控,对探索新的生命过程和发现新的疾病诊疗手段,均具有重要的科学意义和应用价值。
  核心科学问题:动态化学修饰(如蛋白质翻译后修饰和核酸表观遗传修饰等)调控生物大分子结构、功能及相互作用的分子机制;生物大分子动态化学修饰的生物学意义;生物大分子动态化学修饰的探针技术与检测手段;靶向生物大分子动态化学修饰的小分子干预策略;外源(化学合成)生物大分子的修饰和生物功能化。
  4.手性物质精准创造
  手性是自然界的基本属性,存在于从基本粒子到宇宙的各个物质层次。手性起源的探索、手性物质的精准创造和功能的发现已经成为化学、物理、生物、材料和信息等领域的前沿科学问题;手性物质与光的特殊相互作用研究也将为手性物质的功能化提供新视野;揭示手性诱导和传递、控制和放大的本质规律,对于发展手性科学与技术的新理论、实现手性物质的精准创造并赋予其新功能具有重大科学意义,将推动解决国家在医药、材料等领域对手性物质方面的重大需求。
  核心科学问题:手性物质精准创造的高效性和高选择性;宏观手性材料制备的有序化和可控性;手性功能材料性能调控的分子基础;手性分子的生物学效应。
  5.细胞功能实现的系统整合研究
  细胞是由复杂的生物大分子(复合体)和亚细胞结构(细胞器)组成的生命基本单元。以往的研究主要针对单一组分或单一细胞器,而随着组学大规模数据的积累、信息理论的应用,以及化学和工程科学等多学科交叉和融合,系统、整合、跨尺度研究细胞内不同组分和结构的功能与互作机制成为可能。细胞功能的系统整合研究是在对细胞内所有组分进行鉴定和认识的基础上,描绘出细胞的系统结构,包括生物大分子相互作用网络和细胞内亚结构间的互作系统,构造出初步的细胞系统模型,通过不断地设定和实施新干预实验,对模型进行修订和精练,最终获得一个理想的模型,使其理论预测能够反映出细胞的系统功能和真实性。细胞功能实现的系统整合研究对于推动生命基本单元-细胞的功能机制的深入认识,更好地诠释组织、器官和个体生长和发育机制,有效地开展防病治病和农作物生产等,对于未来的人造细胞、合成生命以及新型生物产业发展如细胞工厂、细胞治疗等均具有重要的意义。
  核心科学问题:多个细胞器之间的相互作用和网络调控;胞浆中的生物大分子(复合体)与亚细胞结构的相互作用和调控;细胞器形态生成和维持中的力学机制;细胞功能预测和诠释的细胞模型和模拟;细胞器和亚细胞结构的人工设计原理与构建。
  6.化学元素生物地球化学循环的微生物驱动机制
  在地球各种生命形式中,微生物类型最为多样,分布最为广泛,生存与代谢方式最为丰富,在生物地球化学循环中发挥关键的驱动作用。微生物通过光合、呼吸和固氮等代谢活动,改变地球元素价态,促进矿物岩石风化、土壤及矿藏形成,介导海洋元素成分和海底沉积物的转化,影响海洋和大气组成,推动地球与生命的共演化。由于技术方法的局限,占总数99%以上的微生物至今尚不能培养,对微生物尤其是未培养微生物在地球化学元素循环中的基础性作用仍知之甚少。研究地球典型环境中如大洋、热液口等微生物群落及结构、生态学特征、功能类群丰度及时空变化规律,阐述微生物受温度、洋流等因素影响条件下各种过程如碳捕获与释放/反硝化等的调控机制,揭示微生物遗传和代谢多样性、关键元素的生物地球化学循环过程、耦合机理与驱动方式,有助于阐明微生物在地球重要元素(碳、氮、硫、磷等)的生物地球化学循环中的驱动机制。
  核心科学问题:典型环境微生物群落结构与元素循环的关系;微生物物质代谢途径对元素循环的作用;微生物能量转化机制及其与元素循环的偶联;驱动元素循环关键微生物(群)的环境适应与响应机制。
  7.地学大数据与地球系统知识发现
  随着现代科学技术的飞速发展,极大地提高了人类对地球的观测和探测能力,观测数据量成幂律增长。探索地球所涉及的海量静态数据和动态数据,是一种时空大数据,具有典型的多源、多维、多类、多量、多尺度、多时态和多主题特征,其中还包含着大量的非关系型、非结构化和半结构化数据。对地球科学领域的不同来源、不同获取方式、不同结构及不同格式的离散数据,开展结构化重建、关联分析、地学建模,将加速地学知识的融汇,深化对地球系统的认识和理解,可望引发地球科学研究方式的变革。
  核心科学问题:三维空间分析与时空数据挖掘方法体系;地学大数据规则化重构;地学大数据关联分析与统计预测;快速、动态、精细全信息三维地学建模方法;三维地学空间数据结构模型;多维时空大数据组织、管理与动态索引;地学大数据计算理论、技术方法与知识发现;资源环境空间格局及其变化探测。
  8.重大灾害形成机理及其减灾对策
  我国是一个自然灾害频繁的发展中国家,灾种多、分布广、频次高、灾情综合复杂。对我国经济建设和社会发展有重大影响的自然灾害主要包括气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生态灾害等。深入研究灾害事件的致灾机理、灾害发展规律及其与人类活动的相互作用,有效预防和控制自然灾害,最大限度减轻灾害损失,对保证我国经济和社会的可持续发展有着重要的意义。重大灾害形成机理及其减灾对策所涉及的重大科学问题,亟需加强多学科的交叉合作,开展系统综合的创新性研究,形成多学科交叉合作的研究团队。
  核心科学问题:强震的孕育环境、发生机理及预测探索;大陆活动火山成因机理与灾害和环境效应;重大滑坡、泥石流等灾害事件的成灾机理;极端气象灾害形成机理;水旱与海洋灾害风险形成机理;重大工程活动及致灾机理;不同类型自然灾害的诱发、成灾和灾害链;人类活动与自然灾害的相互作用;重大灾害的监控预警与风险评估。
  9.新型功能材料与器件
  新型功能材料是利用物理和化学的新现象、新效应、新规律获得具有光、电、磁、热、化学和生化等特定功能的材料,主要涉及信息材料、能源材料、生物医用材料、催化材料和环境材料等。新型功能材料与器件是材料、物理、化学、生命、医学、能源和环境等多学科交叉的前沿研究领域,是材料科学领域最活跃的研究地带,具有丰富的学科内涵有待挖掘,相关研究进展将对发展材料新技术,促进国家产业升级具有基础性的重要意义。
  核心科学问题:功能材料的新现象和新机制;功能材料及器件多层次结构的表界面调控;新型功能材料的宏量制备与缺陷控制;影响能量转换/存储材料效率的物理机制、器件模型和失效原理;信息探测、传输、计算与存储功能材料及器件的可控制备原理、稳定性及新物性、新效应的物理起因;柔性电子技术关键材料的设计制造与可靠性;催化材料功能调控机理、制备及新型催化材料设计理论和方法;高性能生物医用诊断、替换和修复、治疗、药物载体新材料的功能性、相容性和服役寿命;面向不同功能特性的材料计算基础。
  10.城市水系统生态安全保障关键基础科学问题
  随着城市化的快速发展和环境污染的加剧,城市水环境日趋恶化,城市缺水和雨涝等难题也日益严重,城市水系统的生态安全保障正面临严峻挑战。目前以常规污染物控制为核心的城市水环境保护理论、方法和技术体系,已无法满足城市可持续生态安全和人体健康的实际需求,迫切需要工程、化学、生物、地学和管理科学的多学科交叉。以城市水生态系统完整性保护和恢复为核心,深入研究污染控制、污水深度净化与再生利用、生态储存及水环境修复、生态毒理与健康、城市水系统规划管理等基础理论问题;突破水质变化与生态系统响应及交互作用的过程机制,解决城市水系统生态风险控制难题;构建城市水储存、输送和利用的良性循环新模式,创建城市水系统生态安全保障和风险控制的理论和技术体系。
  核心科学问题:水生态系统与水质水量变化的交互影响与调控机制;污染物共暴露过程对城市水体生物群落及敏感物种的危害机理;基于生态完整性的城市水环境健康安全与生态修复理论和方法;城市水系统多元循环的物质流、能量流变化规律与动力学模式;城市再生水生态储存与多尺度循环的风险控制原理与途径;城市水系统可持续健康的综合保障策略。
  11.电磁波与复杂目标/环境的相互作用机理与应用
  随着计算电磁学理论与方法研究的迅猛发展,通过数值模拟精确地量化研究电磁波与目标/环境相互作用的物理原理与相关规律已成为可能。相应的数值模拟和理论预估可为复杂环境中的目标探测与识别,地下资源的勘探开发,地、海、空、天环境中的信息获取,电磁隐身设计和电磁对抗研究等技术研发提供坚实的理论基础,激励崭新的研究思路并通过精确高效的数值模拟与理论预估工具的研发与应用,促使相关技术研发在质量与水平上产生新的飞跃。
  核心科学问题:超电大、多尺度复杂结构目标电磁散射特性建模;地空和海空半空间背景中复杂结构目标的复合电磁散射特性建模;具有普适性的精确、高效的理论建模和数值计算方法研究;随机时变环境(如粗糙地、海面)的电磁散射及与确定性目标电磁散射模型的融合方法;分层介质低频近场探测中的空间选择性和自适应聚焦方法;大规模可信电磁计算中的数理模型验证、校核与评价;非均匀介质中电磁探测的反演解释模型、全局约束条件和解的收敛性、解的置信度分析。
  12.超快光学与超强激光技术
  超强超短激光能创造出前所未有的强场超快综合性极端物理条件。基于超强超短激光及其产生的超快X射线、g射线、电子束、离子束和中子束,可以开展阿秒科学、原子分子物理、超快化学、高能量密度物理,极端条件材料科学,实验室天体物理,相对论光学,强场量子电动力学等前沿科学研究,也可推进激光聚变能源、台式化高能粒子加速、放射医学、精密测量术等战略高技术领域的创新发展。
  核心科学问题:面向激光聚变、激光加速、阿秒(10-18s)科学等重大需求,突破提升超强超短激光的峰值功率、可聚焦能力、重复频率和电光转换效率的瓶颈问题,力争达到1016W的激光峰值功率和1023W/cm2激光聚焦强度;发展中红外等新波段超强超短激光和超高通量激光放大技术;开拓阿秒非线性光学等超快非线性光学新前沿,包括高光子能量和极短脉宽阿秒脉冲的产生与诊断,超快光谱与超快成像等。发展可支撑超高峰值功率与超宽带宽以及新波段超强超短激光、具有超高破坏阈值的新型激光与光功能材料与元器件。
  13.互联网与新兴信息技术环境下重大装备制造管理创新
  重大装备制造作为制造业的高端领域,集中了高新技术与先进管理模式的密集点,是工业化国家的主导产业之一。在我国深化经济体制改革、促进产业结构调整的大环境下,充分利用互联网大数据带来的机遇,紧密结合我国复杂装备制造工程管理的实践,开展新型信息技术环境下的复杂装备制造工程管理创新性研究,对实施创新驱动发展战略,促进产业转型升级,保障国家经济安全和国防安全具有重要的理论意义和实践价值。
  核心科学问题:复杂装备制造工程管理方法论,复杂装备制造工程管理模式创新,重大装备开发、生产与再制造过程管理,重大装备制造供应链管理的制造质量与可靠性管理。
  14.城镇化进程中的城市管理与决策方法研究
  城镇化过程包含了经济社会发展中的各项因素,涉及多部门、多行业的大数据资源共享和协同决策。在城市/交通/土地/产业/环境等各项规划编制过程中,存在跨部门、跨区域、跨学科统筹决策的问题,迫切需要顶层战略设计与方法体系研究。同时,在大数据的时代背景下,新型城镇化过程中城市管理决策理论与实践范式、资源配资与创新发展等方面衍生出新的机遇与挑战。开展新型城镇化过程中的驱动机制、演化机理、规划方法与管理对策研究,对于推动经济、土地、交通、产业、人口以及环境等要素协同发展具有重要科学价值。
  核心科学问题:区域产业结构演化模式,城镇化驱动机制,新型城镇化导向下的城市协同理论与方法,人口合理集聚与有机疏散的决策理论研究,城镇化过程中综合交通网络资源配置。
  15.从衰老机制到老年医学的转化医学研究
  人口快速老龄化与老年慢病高发,是全球日益严峻的社会问题。老年医学涵盖衰老基础研究、衰老表型特征及其延缓和干预以及老年慢病防控的临床转化,是国际前沿热点学科。近年来,国内外科学家相继在衰老机制、临床表型以及衰老相关疾病研究等方面获得突破性进展。随着生物学、基因组学、信息科学等领域技术和研究手段的快速发展,以及与医学的不断深入融合,多学科交叉的、基于衰老机制的老年医学研究将成为认识和防治老年重大慢病的有效途径。充分发挥我国在衰老基础研究领域的国际并行优势,利用我国丰富的人口和临床资源、特色的天然药物、非人灵长类动物等疾病模型,开展老年转化医学研究,争取在该领域实现重大突破,达到国际领先。
  核心科学问题:开展衰老系统生物学机制、组织器官衰老、变性与病损机制、衰老相关临床表型特征研究;建立衰老及相关老年慢性疾病灵长类动物模型、特色人群队列和数据库、并利用其开展机制研究;基于穿戴设备和移动医疗技术的人类衰老与健康大数据收集、分析与应用;衰老与相关疾病的早期诊断与靶向治疗;规范化衰老评价体系的建立;基于衰老机制关键环节的小分子药物研究和对相关疾病的干预效果评价。
  16.基于疾病数据获取与整合利用新模式的精准医学研究
  随着高通量、高特异性、高灵敏度的基因测序技术,各类单细胞单分子分析技术、各类组学技术、各类化学探针示踪技术、多用途广谱高速生物芯片技术等的突破与推广应用,医学研究已进入大数据和精准化并行融合时代,将逐步实现定量医学、系统医学和医学信息化的目标,对数学模型、信息分析、化学材料、电子器件设计等理论与技术的依赖度大幅提高,需要这些学科的密切交叉和高度融合才能取得实质进展。
  核心科学问题:在大数据获取方面,高通量、高特异性、高灵敏度的基因测序、单细胞测序、表观遗传谱系与分子网络检测、NcRNA测定,各种蛋白质组学、代谢组学、器官组织的定位定量平行数据挖掘等相关理论与前沿技术的再创新,以及可应用于医学检测的生物芯片、串联质谱、化学探针等海量数据获取方法的提升,各类疾病的规模化前瞻性临床队列与大规模亚健康人群的分子群谱大数据的规范化获取,个体化医疗信息获取、分类与存储,医疗信息系统大数据整合与数据库构建;在大数据分析方面,系统整合的数学模型的建立,单或多通路分子动态网络的模式化分析,疾病共性机理或单一疾病的模块式模拟,基于网络药理学的多靶点药物设计,个体化疾病诊治的数据集成与预案推导,重大疾病发生与流行的数字化预警模型与防控时空节点的推演,医疗信息系统构建、数据传输与精准分析等。
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