工民建建筑外围护结构设计探索

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  摘要:目前,我国经济水平和社会水平在不断的提高,为了能够满足人们的生活需求,基础设施建设也在逐渐加快。其中,工民建建筑的建设就是满足人们的生活和生产需要的,然而,当前的工民建建筑已经难以达到人们所需求的了。本文就着重于工民建建筑外围护结构设计进行探索。
  关键词:工民建建筑、外围护、结构设计
  中图分类号: TB482 文献标识码: A
  引言
  工民建建筑已经成为了人们生活中不可缺少的一种建筑,它是我国最基础的建筑。但是由于由于人们对居住场所的要求越来越高,使得工民建建筑的保暖、通风、隔热性都要符合生活品质的需要。因此,工民建的外围结构设计也应该随社会需求而发展,使建筑的实用性和使用性更贴近人们的日常需求。
  1、工民建建筑外围护结构设计的概念
  工民建建筑的主体部分之一就是外围护结构,主要包括屋顶、窗户和外墙,外围护设计随着社会发展而不断变化,但是基本功能仍然不变。建筑物直接和外界环境接触的部分就是外围护结构,因此,外围护结构的质量决定着建筑物的实用性、安全性以及使用年限,对于工民建的外围护设计,我们应坚持几个原则:第一是安全性,安全是建筑的基础也是根本,工民建的外围护应足够坚固,防止发生坍塌等问题,给住户带来生命安全威胁,还要起到抵御风雨雷震的作用,为住户营造适宜的居住环境;第二是适用性,合适的才是最好的,住户对居住环境有不同的要求,外围护设计应充分满足住户的差异性需求,简单地说,保证适用性才能保证适用性,如果外围护设计缺乏适用性,那么显然就是失败的设计;第三是美观性和经济性,对于这两个因素,应把握好平衡,我国的经济水平相对于发达国家仍然稍显落后,外围护设计应坚持经济性原则,尽量降低成本,但是从住户的角度来说,美观性也是非常重要的,尽量保证外围护结构简洁大方、美观实用。
  一般情况下,工民建外围护设计可以分为三层,即基本建筑设计、被动系统和机械设备系统,下面分别展开分析:
  建筑学设计:这是工民建外围护设计最基本的因素,也是影响最大的因素,运用建筑学设计能够达到隔热、隔音等目的,但是如果设计不当,那么第三层机械设备量将会大幅增加。被动系统:包括了照明、被动降温和被动采暖,这一层面的决策不当同样会大幅增加机械设备使用量。
  机械设备系统:对于上述两种因素,必然存在无法满足的需求量,而机械设备系统就是弥补不足的层面。在工民建外围护设计的发展过程中,运用机械设备是必然趋势,但是我们同样需要注意,外围护设计尽量和建筑本体相关,不要太过依赖机械设备。
  2、工民建建筑外围护结构的几种作用
  2.1隔音:随着人们生活水平的提高,思想观念的革新,隐私问题成为人们关注的焦点,设计外围护能够适当阻隔声音传播,为住户创造良好的隐私空间。
  2.2保温:我国冬季温度较低,相对于南方城市,北方城市的冬季温度更低,从这个角度来讲,减少室内热量散发能够有效保持热量和温度,运用围护结构基本能够满足这个要求,也可以设计空气间层或者将墙壁厚度加大等。
  2.3隔热:我国夏季较为炎热,南方尤甚,一般情况下,我们可以设置隔热层或者使用通风间层构造来减弱日光的辐射,以使室内温度处在适宜水平。
  除上述作用之外,外围护结构还应有防火、防潮、耐用的特点,由于外围护结构有很重要的作用,目前已经不单单是工民建有外围护结构,其他建筑也设计了外围护结构,外围护结构施工并不复杂,但是能够为住户创造优秀的居住环境,所以,加强外围护结构设计是非常必要的。
  3、工民建建筑外围护结构设计的策略
  3.1工民建建筑外围护材料的选择
  在工民建建筑外围护结构设计过程中,建筑结构材料的选择是非常关键的,且决定着建筑工程的造价、环保性和安全性。目前,工民建建筑外围护材料有玻璃、金属、木材、石材和其他人造材料等,在这种材料之中较为复杂的是玻璃幕墙(包括明框、隐框、全玻和点式幕墙四种),安装方式大致有三种,分别是单元式、半单元和构件式,从形式和原理上又分为薄型和双层两种。在进行设计时,设计师要了解建筑物的具体使用情况,并且熟悉各个材料的功能和优缺点,有针对性地进行外围护材料的选择。同时,工民建建筑外围护结构设计师也要了解结构施工材料的施工工艺,对其安装的难度也要有一定了解。
  3.2工民建建筑外围护结构的施工工艺选择
  工民建建筑外围护结构设计师除了对工民建建筑外围护结构的材料有所有了解外,还要进行施工工艺的选择。我国施工中较常使用的是构件式幕墙,但是这种施工工艺由于现场工作量大,所以较难对施工质量进行控制。单元式幕墙是在工厂中先组装完毕,再运到施工现场进行安装。相对构件式幕墙,单元式幕墙显得更为精致,线条也更为突出。设计师在对施工工艺进行选择时,既要考虑到工艺与建筑物整体的效果,也要考虑到施工工艺的难易程度和造价,尽量采用最经济实惠的施工工艺来达到最佳效果。
  4、工民建建筑外围护设计具体方案
  4.1工民建建筑外围护通风设计
  在夏季需要良好的通风,自然风既能够降温又健康,所以应将自然通风应用在外围护设计中。一般情况下,热压和风压决定了自然空气的流动,所以应合理利用,主要是控制导风设计和窗户的开口方式,让自然风在人体可以活动的高度内自然流动,给住户带来最舒适的感受。但是由于部分建筑的面积限制,不利于窗户开口,我们可以设计导风板以加强空气流动,需要控制的因素有导风板面积、导风板角度和高度等。
  4.2工民建建筑外围护保温设计
  如果外围护有良好的保温性能,在夏季空调开启时能够防止冷风外传,在能够防止热量散失,以保证室内温度处于适宜水平。保温设计重点在于墙体、窗户等的选材上,对于窗户的选材,数据调查显示,铝制或者钢制的窗户框保暖性能弱于塑料和木制窗户框约7个到4个K系数,对于窗户玻璃的选择,空气的传热系数为0.04,而单层玻璃的传热系数达到了6个到7个K系数,现在基本上采用双层中空玻璃代替传统的单层玻璃,再者,外围护设计还要注意窗户的气密性能。对于墙体材料的选择传统使用的大部分是水泥混凝土,保暖性能相比于新型相变材料有巨大差距,为7倍左右,因此,选择新型墙体材料是非常重要的;传统的墙体一般是单面的,不论是保温还是隔热性能,都不尽如人意,因此,我们可以采用外保温复合墙或者夹心复合保温墙等,也可以采用内侧保温墙。对于内侧保温墙,使用寿命较长,但是保温性能没有外层复合保温墙好,优点是不需要很高的材料和技术,传热系数约为0.8W/m2·K,对于我国大部分地区,都可以选择内侧保温墙。对于夹心复合保温墙,传热系数为0.3W/m2·K,比内侧保温墙更佳,但是我国处于严寒地区的区域不多,所以不需要太好的保温性能。
  4.3工民建建筑外围护遮阳设计
  目前常用的遮阳方式有三种,即外部、内部和中部遮阳,调查显示,内部遮阳的效果最差,外部遮阳的效果优于内部遮阳3倍左右,从这个角度将,外围护设计的遮阳设计可以设置机械装置,例如:室外卷帘和内部窗帘相结合,以达到较好的隔热和保温效果。
  结束语
  综上所述,工民建建筑外围护结构设计对工民建建筑的作用非常大,影响居住者的安全性和舒适度,与人們的生活健康息息相关。并且能起到保护环境、节约能源的作用。因此工民建建筑外围护结构设计师要从使用者的角度出发,更好地利用各种能源,增强工民建建筑的实用性和功能性,进一步促进我国建筑行业的发展。
  参考文献
  [1]阴寅宏,冯福雄.工民建筑外围护结构设计策略[J].中外企业家,2013,29:199+201.
  [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,2012,22:86.
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