工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計策略分析

　　摘要:隨著建筑工藝、設(shè)備、材料、技術(shù)的不斷更新也引進(jìn)，工業(yè)和民用建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)該與時俱進(jìn)、日新月異，旨在令使用者獲得更舒適的居住環(huán)境，使建筑物的實用性和功用性更加貼合人們的日常生活及心理需求。
　　關(guān)鍵詞:工業(yè)建筑 民用建筑 外圍護(hù) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 策略分析
　　中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)10(C)-0000-00
　　
　　工業(yè)和民用建筑屬于國家建設(shè)中較為基礎(chǔ)性的建設(shè)行業(yè)，是人們?nèi)粘Ｉ钏夭豢缮俚膱鏊?，建設(shè)時的要求也相對較高，不僅要滿足居住和使用的需求，還必須具有保暖、隔熱、通風(fēng)等改善生活質(zhì)量的功能[1]。隨著建筑工藝、設(shè)備、材料、技術(shù)的不斷更新也引進(jìn)，工業(yè)和民用建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)該與時俱進(jìn)、日新月異，旨在令使用者獲得更舒適的居住環(huán)境，使建筑物的實用性和功用性更加貼合人們的日常生活及心理需求。
　　
　　1 工業(yè)與民用建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求
　　近些年來，全球范圍內(nèi)都開始對于環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約和綠色生態(tài)進(jìn)行關(guān)注，尤其是“低碳”觀念的引入國內(nèi)，帶動了建筑行業(yè)向節(jié)能環(huán)保的方向進(jìn)行設(shè)計與施工，而作為建設(shè)施工的招標(biāo)單位，我們可以將此類要求作為一項硬性指標(biāo)列入標(biāo)的條款，并選擇具有環(huán)保設(shè)施建設(shè)能力的開發(fā)商實施建設(shè)。當(dāng)然，現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作應(yīng)廣泛遵循以下原則：
　　1.1 建筑學(xué)設(shè)計應(yīng)合理實用
　　建筑學(xué)設(shè)計是工業(yè)與民用建筑設(shè)計的首要環(huán)節(jié)，需要根據(jù)建筑力學(xué)、美學(xué)等針對建筑的功用性進(jìn)行有效設(shè)計，尤其注意保暖、隔熱、采光照明的自然獲得，比如建筑形體和朝向、墻體厚度、窗戶寬幅、開窗方向等，如該階段的設(shè)計不合理，很可能會造成日后各類采暖、防熱、照明設(shè)施的加倍應(yīng)用，浪費(fèi)時間和增加改造費(fèi)用，同時浪費(fèi)能源和資源，違背了綠色環(huán)保的設(shè)計理念。
　　1.2 被動式能源應(yīng)用及設(shè)計
　　在建筑學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)上，還應(yīng)盡可能的利用較具節(jié)約性的被動式能源，目前較為常見的主要是太陽能類能源，比如太陽能電池、太陽能熱水器等[2]，該類設(shè)備可以有效利用外在資源為建筑物提供采暖、導(dǎo)熱、夜間照明等，大大的節(jié)約了后期機(jī)械及工業(yè)設(shè)備的配置，節(jié)約成本也環(huán)保耐用。
　　1.3 不可再生能源的設(shè)計
　　在以上兩種設(shè)計無法提供和達(dá)到預(yù)期效果的前提下，再進(jìn)行不可再生能源的補(bǔ)給與應(yīng)用。不可再生能源主要通過機(jī)械設(shè)備為建筑物內(nèi)提供供熱、供電、供能等，以保障建筑物使用者的正常居住與商用。由于該類設(shè)備資源消耗量大、折舊維護(hù)要求高、成本高等特點(diǎn)，在建筑設(shè)計過程中盡量少用，但并不代表不用。
　　科技的發(fā)展本身的目的就是為人所用，不可再生能源的利用是基于自然力、可再生能源不可企及的情況下，利用各種各樣的技術(shù)設(shè)備為人類提供更加舒適的環(huán)境與能源，因而應(yīng)正確把握以上三點(diǎn)的重要必及應(yīng)用順序、范圍，設(shè)計過程中最好盡可能應(yīng)用可再生能源的本身能量，以不可再生能源為補(bǔ)充，從而實現(xiàn)既美觀、實用、舒適、耐用，又環(huán)保衛(wèi)生、綠色低碳，且對于建筑單位而言也是一項大大的經(jīng)費(fèi)節(jié)約。
　　
　　2 工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計策略
　　外圍護(hù)的設(shè)計最主要的作用是保障溫暖、隔熱和通風(fēng)，因而本文通過這三方面分別介紹工業(yè)與民用建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的策略：
　　2.1 保暖設(shè)計策略
　　冬季氣溫較低，尤其是北方廣大地區(qū)寒冷異常，居住和辦公環(huán)境的保暖性至關(guān)重要。保暖設(shè)計要使建筑物的外圍護(hù)具有阻斷室溫由內(nèi)向室外傳導(dǎo)的作用，從而維持室內(nèi)適當(dāng)溫度，給室內(nèi)人員以舒適的工作和生活環(huán)境。從物理學(xué)角度定義，若以K表示外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力，D表示外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對熱流和溫度波動的反抗能力，x表示任意系數(shù)，則保暖性能可表示為（x·K·D）[3]。也就是說，當(dāng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力K越大，保暖效果越好；對熱流和溫度波動反抗能力D越強(qiáng)，保暖效果越佳。K和D作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫能力的影響因素，主要針對于非透明體而言，即主要來源于墻體、地面、棚頂。
　　應(yīng)大力發(fā)展和應(yīng)用具有高效能的保溫及隔熱材料的應(yīng)用，水泥膨脹珍珠巖、加氣混凝土、硬質(zhì)聚氯乙烯、EPS泡沫板、水泥聚苯板等是目前工業(yè)和民用建筑施工較常用的保溫材料。保溫層的施工方法主要分為鋪砌法和現(xiàn)澆法兩種，但無論選取哪種施工方法，都應(yīng)注意控制好保溫層的含水率；如遇到檐溝、天溝等與屋面交接處，應(yīng)將保溫層延伸到墻體內(nèi)越過厚度1/2；基層的鋪設(shè)應(yīng)保持干燥、干凈和平整，分層則應(yīng)將上下層板塊的接縫錯開，再使用同類材料將錯縫填充密實。
　　2.2 隔熱設(shè)計策略
　　隔熱設(shè)計主要分為三個方面，一是非透明體隔熱，與如上介紹的保暖類似，主要保障夏日里室外的熱量不被傳導(dǎo)進(jìn)室內(nèi)，尤其是空調(diào)房間，以保證室內(nèi)舒適；二是透明體隔熱，如窗體遮陽等；三是綠化遮陽設(shè)計。窗體遮陽主要通過玻璃的選擇和窗體結(jié)構(gòu)的設(shè)計來實現(xiàn)。
　　目前較常見的隔熱類玻璃包括Low-e型、熱折射型、吸熱型等，其中以Low-e型的性能最佳，具有較高的透光率、較低的紅外透過率，多透光少傳熱。目前較常見的三種窗體結(jié)構(gòu)包括：（1）推拉窗，兩扇窗體通過滑軌左右滑動，可使窗口開至1/2大小，但由于兩扇窗體間存在滑動的縫隙進(jìn)而產(chǎn)生對流，使窗內(nèi)外冷熱氣流產(chǎn)生交換，影響室內(nèi)溫度的保持；（2）平開式，以活頁為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行平開，由于窗戶與窗框間以膠條作為密封物，關(guān)窗時可將膠條壓緊壓實，從而達(dá)到減少空隙阻斷對流的作用，具有較好的隔熱作用，也是比較實用的節(jié)能窗體結(jié)構(gòu)，但由于平開式窗戶一般較小，易出現(xiàn)通風(fēng)效果不佳；（3）固定式，即窗框密封固定于墻體內(nèi)，而玻璃密封固定于窗框內(nèi)，沒有窗戶可以開關(guān)，這類窗體結(jié)構(gòu)具有較好的采光性和隔熱性，但完全封閉住空氣流通，多用于玻璃幕墻，不適合于工業(yè)與民用建筑中全面使用，可作為部分窗體結(jié)構(gòu)安裝。
　　2.3 通風(fēng)設(shè)計策略
　　自然風(fēng)是最好的通風(fēng)資源，夏季里不太熱的時候，也是人們最直接的被動式降溫方式，因而工業(yè)與民用建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)充分利用通風(fēng)設(shè)計來為使用者提供好的室內(nèi)環(huán)境。一般自然空氣的流動主要取決于風(fēng)壓和熱壓的作用，而工業(yè)與建筑的通風(fēng)則更傾向于風(fēng)壓的作用[4]。這也對通風(fēng)開口的位置提出了要求和指導(dǎo)。應(yīng)根據(jù)建筑物周圍四季風(fēng)壓的變化情況，以夏季為主要通過季節(jié)，選擇合適的角度及位置設(shè)置通風(fēng)口及導(dǎo)風(fēng)設(shè)備，盡可能多采用窗體作為通風(fēng)渠道，以減少工程的復(fù)雜性和投入量。另外通風(fēng)還應(yīng)注意人體活動的位置及舒適度，窗體開放位應(yīng)保持在人體的活動高度上。
　　
　　3 結(jié)語
　　 新的時代要求建筑的設(shè)計與施工也要有新的作為，工業(yè)和民用建筑的首要用途是居住和商用的實用性，其次要舒適合理，再次是節(jié)能減排。對于現(xiàn)代的建筑企業(yè)而言，有效滿足居住和使用者的心理需求，才能夠獲得更好的市場效益。因此，在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，應(yīng)加強(qiáng)對保暖、隔熱、通風(fēng)、照明的研究，主要從墻體和窗體兩方面進(jìn)行合理有效設(shè)計，設(shè)計時不可忽視建筑物所處環(huán)境、位置、用途等，比如北方建筑更注重保暖，高層建筑應(yīng)具有更好的防風(fēng)防寒性，南方的住宅應(yīng)有更好的通風(fēng)體系等，這些細(xì)節(jié)的關(guān)注與合理設(shè)計會為客戶帶來附加的經(jīng)濟(jì)和生活效益，并進(jìn)一步反饋成為建筑企業(yè)的成績和利潤，便企業(yè)在建筑行業(yè)中立于不敗之地。
　　
　　參考文獻(xiàn)
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