这样一来，就建威级战列舰其船体的设计来看，原先的登云级战列舰的船体需要进行加长。而在船体宽度上，按照6.5：1的战舰黄金长宽比例，其舰体宽度也略有增加，作为对长度的增加做相应的补偿。
建威级战舰的主炮依然使用英国造MK1897型40倍伸305毫米双联装主炮系统，40倍伸的305主炮一直是英国海军主力舰的制式装备，技术成熟，使用稳定牢靠。虽然北洋兵器重工也在研制40倍伸的305毫米舰炮系统，但是在主炮炮管制造技术上还不过关，该口径和倍伸无法做到工业量产，因此只能继续向英国进口。当然，北洋兵器重工在280毫米40倍伸舰炮的研制上已经获得了长足的进步，用不了多久就会实现305毫米口径舰炮的工业量产。
英国海军的这种制式主炮，在威力比老式的1892型大幅度提高。由于中国海军舰炮制式弹药已经完成了通用化改造，不再使用英国海军的棉火药，而是使用北洋兵器重工开发成功的威力巨大的黑索金火药。
这样一来，中英两国海军使用同样型号的舰炮，在炮弹出膛速度、射程、杀伤力等方面上却有了极大不同。英国海军发射的305毫米炮弹的初速仅680米/秒，而中国海军发射的12英寸炮弹却能达到900米/秒的速度。如此高的炮弹初速也使炮弹的射程大大增加，以建威级的主炮用20度的最大仰角发射时，最大射程可以达到18000米，相比之下英国海军却只有14000米的射程，可见其性能上的飞跃。
当然，装填黑索金高爆火药也不是没有负面影响。例如使用相同型号的305毫米舰炮，英国海军可以发射200发炮弹后才更换炮管，而中国海军因为使用了黑索金炸药，炮管寿命大减，发射180发炮弹后就得更换炮管。无形中，中国海军的后勤维护保养费用增加了。
不过，不能够因为拍黑就不上厕所了。为了解决这个问题，北洋兵器重工的火药和化学专家们正在努力改良黑索金炸药，在发射药内添加一些保护炮管的制剂，以提高炮管寿命。相关研究正在进行，相信用不了多久就会解决这个问题。
对于海军来说，舰炮使用的炮弹当中，超过152毫米的火炮炮弹将采用弹头、发射药分装方式，因为超过152毫米的炮弹如果采取弹头弹体一体化的话，一发炮弹实在太重太长，不利于搬运和储存。因此海军主力舰的大口径主炮依然采用弹头、弹体分装方式，不可能向重机枪那样射击方便。
为了能加快主炮炮弹的供弹速度，中国的工程师们在建威级主力舰的主炮炮塔内首次安装了新式的电动扬弹机，效率比原先的扬弹机高了很多，因此主炮的射击速度也比以往的战舰更为快速。
主炮还得引进英国人的，但是副炮却实现了国产化，采用99式40倍伸152毫米双联装速射炮，炮塔化的设计使其射界比日本海军敷岛级的廓式安装的副炮更为优良，打击面更广、防护更强，能够在恶劣的海况下开火。
同时，电机驱动的副炮塔对于近距离高速目标的反应能力有了明显的提高，虽然副炮的主要作战对象并不是敌人的高速雷击舰，但有了它无疑等于增加了双保险。
由于中国海军大量装备了高速雷击驱猎舰，对于高速雷击驱猎舰对大型主力舰的威胁，中国海军方面不得不重点关注，因此如何抵御敌人以鱼雷作为主要攻击手段的高速驱猎舰和鱼雷艇，这成为未来海战中面临的越来越紧迫任务。
对付高速驱逐舰和鱼雷艇，三级、四级火炮是主力。
由于日本海军敷岛级主力舰三级火炮装备了20门口径为76毫米的速射炮，比中国海军登云级的三级火炮多了4门。为此，中国的工程师们在建威级战舰上安装了20门88毫米速射炮，双方数量一致，但口径却比对方大了12毫米，火力差距不言而喻。
至于四级速射炮方面，建威级保留了登云级的火力配置不变，依然压制日本海军敷岛级的四级火力。
建威级战列舰在速度和火力上都超过了日本海军的敷岛级战列舰，为了控制排水量，装甲方面就不能再增加了。好在原来登云级战列舰的装甲防护就高于日本敷岛级战列舰，因此建威级只需要保持登云级的装甲防护设计即可。
尽管这样，建威级的装甲重量依然超过了登云级一千多吨，主要是因为建威级增加了二级、三级火炮的数量，加长、加宽了舰体，这些都导致装甲覆盖面积的增加，最终导致装甲总重量增大。
为了降低不必要的装甲防护，按照重点防护的思想，建威级战列舰的装甲设计上沿用了妲己号的设计思想，主装甲带延伸至艏艉主炮炮塔，同时向上包裹了炮塔座圈、司令塔、炮塔下弹药库，以及供弹井、锅炉舱、电机房等要害部位。主炮、副炮的炮塔完全装甲化，而位于水线和船艏炮室内的88毫米速射炮，也拥有至少能抵御炮弹破片的适度防护。
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