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工民建建筑的外围护结构设计策略的研究李清

发表时间：2021/3/16 来源：《城市建设》2021年1月作者：李清

[导读] 在进行工民建建筑设计的时候，往往会涉及到建筑学的相关知识，因此应该将建筑学理论作为设计思想，根据建筑学、美学、力学等标准进行结构设计，这是实现民工建建筑保暖、隔热、通风功能的重要手段。如果在这一过程中，没有对建筑学进行合理的利用，忽略了共民建建筑的功能性，不仅会浪费大量的资源，而且还会增加后期改装的成本。

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摘要:在进行工民建建筑设计的时候，往往会涉及到建筑学的相关知识，因此应该将建筑学理论作为设计思想，根据建筑学、美学、力学等标准进行结构设计，这是实现民工建建筑保暖、隔热、通风功能的重要手段。如果在这一过程中，没有对建筑学进行合理的利用，忽略了共民建建筑的功能性，不仅会浪费大量的资源，而且还会增加后期改装的成本。
关键词：工民建；建筑外围护结构；设计
        前言:在设计工民建建筑外围护结构过程中，应该尽量的采用绿色能源，例如风能、太阳能、水能等可再生能源，并进行充分利用，这样不仅可以节约大量的资源，而且还能降低对生态环境的破坏，进而提高工民建建筑的绿色环保功能。如果绿色能源在确实无法满足建筑的需求条件下，可以适当利用不可再生能源进行补给，为建筑提供电能、热能等。但是由于不可再生能源的成本比较高、消耗量大，因此在设计过程中尽量降低对不可再生能源的利用。
        1.工民建建筑围护墙结构的体系及应用
        1.1轻质板材类墙体
        轻质板材类围护材料有大型轻质混凝土板，也有用保温材料做成的夹芯板。轻质板材类墙体材料具有工厂化的生产方式和装配化的施工方式，更加适合建筑产业化发展的要求。目前适用于装配式建筑要求的板材类墙体材料主要有以下几种。
        (1)钢丝网架水泥面层保温夹芯板
        钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板是用高强度冷拔钢丝焊成三维空间网架，中间填以阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料或岩棉等绝热材料，经现场安装后，两侧喷抹水泥砂浆而形成的复合墙板。该板材具有较好的保温、隔热、隔声性能，且自重较轻，提高了整个建筑结构体系的经济性。大部分构件和加工过程都在工厂内由生产线完成，现场只需要进行喷抹水泥砂浆的湿作业，可以缩短施工工期，而且其成本较低。其缺点是:在墙板接缝处容易形成热桥，影响建筑的保温隔热效果。
        (2)钢筋混凝土绝热材料复合墙板
        钢筋混凝土绝热材料复合墙板的一般构造为:两侧用薄壁钢筋混凝土板形成面层，中间夹以岩棉或聚苯板制成的保温材料。墙板单面混凝土层厚度不小于30mm，保温层厚度根据节能设计要求有50，80，100mm等几种规格。这种复合墙板在工厂生产制作、现场装配式施工，大大减少了现场施工量，并且有利于抗震处理。其缺点是:由于保温层整体预制在复合板内部，在板缝处必然会形成一定的冷、热桥，对建筑的保温隔热性能产生不利影响。
        1.2砌块类墙体
        砌块类墙体材料包括空心砌块和实心砌块。此类材料比较适合于人们的砌筑习惯、就地取材、造价低廉，应用起来比较方便。可供选择的砌块种类有混凝土小型空心砌块、粉煤灰砌块、加气混凝土砌块等，可在外墙、内墙中使用。砌块类外墙因湿作业多、施工速度慢，不属于装配式建筑的合适选材。
        二、工民建建筑外围护结构设计原则
        1、坚持可持续发展的原则
        应根据建筑力学、美学等进行设计，并保证建筑的功能性和实用性。尤其需要注意的是，建筑设计方案对建筑物保暖、隔热、采光等方面的设计。如果在这些方面设计的不合理，就会在使用过程中发现采暖、降温等问题，并加剧了照明光源等的使用，造成资源浪费。如果在后期进行改装的话，会增加成本，浪费能源，与可持续发展的原则相背离。
        2、绿色能源的设计和应用
        要尽可能多采用绿色能源。当前主要的绿色能源有太阳能、风能、水能等，这些能源取自于大自然，如果加以妥善利用，能为建筑节省很多资源，并且这些资源不存在污染环境的问题，所以也提高了建筑物外围护的绿色环保功能。对绿色能源的设计和应用，不仅可以满足建筑物的取暖、照明等功能，而且也会大大节约能源的利用率。

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        3、不可再生能源的设计和应用
        还需要提供不可再生能源进行补给，由不可再生能源为建筑物提供热能、电能等能源，由于不可再生能源的消耗量较大，并且成本较高，所以在设计过程中尽量减少对不可再生能源的使用。在技术能达到的范畴，首要选择自然是环保型能源，然而有时设计无法达到预期的效果，就要合理采用不可再生能源。比如我国北方的冬季供暖问题，大部分还采用机械设备为建筑物提供热量，然而这种设计十分消耗能源，机械设备的折旧维护成本高。在今后的设计中应该逐渐采用环保型能源进行替换，但是结合中国的实际国情，在很长一段时间内，只能通过合理使用不可再生能源来实现工业和民用建筑外围护的结构设计。
        三、工民建建筑外围护结构设计方法
        1.隔热设计
        目前，大部分的工民建建筑中一般采用的窗体结构为推拉窗、固定式以及平开式这三种，其中推拉窗可以对窗体进行左右的推动，使窗内外的空气可以相互流动，这样可以很好的保持室内的温度；固定式窗体主要是指窗框固定在墙面上，而玻璃又固定在窗框中，无法打开窗子，这会造成空气的不流通，虽然具有良好的采光功能和隔热功能，但是由于窗户不能打开，导致室内空气质量较差，因此不适合全面运用；平开式窗户主要是指将活页作为旋转点，采用胶条对窗户与窗框中之间的位置进行密封，虽然其具有良好的隔热效果，但是通风效果却较差。
        门窗在整个建筑保温中，处于薄弱环节，一旦门窗的设计不合理，便会导致大量的热损失。因此，在保障通风和采光的基础上需要选择合适的窗体材料和玻璃，尽量减少热损失。首先，设计师需要协调好室内的的采光和温度，使用布蓬或者是百叶窗进行遮阳。同时设计师也可以在阳台、窗台等地设计植物，利用植物进行遮阳；其次，设计师需要尽可能的采用辐射较低的门窗，在玻璃表面贴上防辐射的透明薄膜或者是使用双层玻璃，反射热量，提高热阻；最后，业主可以利用窗帘进行遮阳和保温，但是在此过程中需要设计师确定窗帘的悬挂方式以及层数，在降低室内温度的同时，提高热阻。除此之外，设计师该需要在设计过程中，加强对太阳能的利用，从整体上提高工民建建筑的外围护结构设计的效果。
        2.通风设计
        设计师在设计过程中，需要将重点放在通风开口的设计上，在充分了解和掌握工民建建筑周围的风压特点后，对通风口和导风设备进行合理的设置，尽量降低工程的投入量，减少其复杂性。设计师在设计通风的时候，还需要充分考虑到人体活动的位置以及建筑的使用功能，从最大程度上提高设计效果。无论是在任何季节，都需要保证室内的通风，以此保持室内的空气质量。尤其是在夏季，通风不仅能够降低室内温度，而且还能加强空气的流通，因此设计师需要对通风情况进行科学的设计，实现温度的调节。目前，人们普遍采用空调和风扇进行通风，虽然取得了较好的效果，但是这种手段不仅浪费了大量的资源，而且还对生态环境造成了污染。而工民建建筑外围护结构设计中主要是根据风压的作用，对室内的通风功能进行加强，在采用良好的导风设计基础上结合舒适程度，对窗口的高度进行确定，进而在一定程度上提高建筑的通风效果。
        3.保温设计
        我们除了要注意通风和隔热功能以外，还需要注意建筑的保温设计，其主要目的在于能够提高工民建建筑自身的保温性，从最大程度上阻止室内温度的热消耗，同时尽力将室内的温度保持在一定的正常水平上，从而为居民的生活、生产提供一个舒适良好的环境。设计师在进行工民建建筑外围护结构保温设计的过程中，应该将设计重点放在建筑外围护的温度波动反抗性、隔热能力以及外围护结构的热能力这三方面上，实现对工民建建筑外围护结构保温、隔热能力的提高。在这过程中，设计师想要提高工民建建筑外围护结构的隔热效果和保温效果，就需要对工民建建筑的地面、棚顶以及墙体进行优化设计，并将各种保温材料进行广泛且合理的运用。
        四、结语
        总而言之，改变原有的旧观念，重视工民建建筑的外围结构设计，加大对其的研究力度，根据建筑物的实际情况选择科学合理的设计方案和施工技术，在保护环境降低能耗的基础上，实现最佳建造效果，以便为人们提供一个舒适、安全的工作和生活环境，提高工民建建筑物的实用价值，推动我国建筑行业持续健康发展。
参考文献：
[1]王利平.关于工民建建筑的外围护结构设计策略的几点探索[J].世界华商经济年鉴?城乡建设,2012(12).
[2]杨中兴,马建铭.关于工民建建筑的外围护结构设计策略的几点探索[J].科技创业家,2012(22).