探析工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

摘 要：工業(yè)建筑和民用建筑在我們的生活中隨處可見，我們?nèi)粘＞幼〉姆孔?，上班的寫字樓，能夠進(jìn)行生產(chǎn)的廠房等都是工業(yè)建筑和民用建筑的范疇。人們往往對于工業(yè)建筑和民用建筑的內(nèi)部構(gòu)造比較關(guān)心，比如建筑物的內(nèi)部框架和結(jié)構(gòu)，房間設(shè)計等。在內(nèi)部設(shè)計完善的同時，如果能給出優(yōu)秀的外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，那無疑給優(yōu)秀的建筑錦上添花。因此，對于工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計的探析也很重要，本文主要通過分析工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求，給出相應(yīng)的策略，以期設(shè)計出舒適的居住、學(xué)習(xí)、工作環(huán)境。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；民用建筑；外圍護(hù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；策略探究

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）12-0096-01

1 工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

1.1 遵循合理實用的原則

工業(yè)和民用建筑在建設(shè)過程中，設(shè)計是首要環(huán)節(jié)，要求設(shè)計人員根據(jù)建筑物的使用和實用要求，運用建筑力學(xué)和建筑美學(xué)方面的知識和經(jīng)驗來進(jìn)行設(shè)計，尤其要注重保暖、通風(fēng)、采光等功能的設(shè)計，如果設(shè)計稍有不合理，將會提高建筑物日后在取暖、通風(fēng)、照明方面的費用，如果設(shè)計嚴(yán)重不合理，那么建筑物就面臨更改設(shè)計，從頭再來的慘重?fù)p失。

1.2 盡量采用環(huán)保型能源

在對工業(yè)和民用建筑進(jìn)行外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)首先考慮實用環(huán)保型能源。我們知道，科技發(fā)展日新月異的今天，能源的較量也不容忽視，誰能在能源節(jié)省方面有突破，誰就能控制市場的走向。因此，在工業(yè)和民用建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該充分考慮到環(huán)保型能源的使用，比如太陽能類的可再生能源，常見的有太陽能熱水器，太陽能電池等，在為建筑設(shè)計取暖、照明時，就可以采用這些環(huán)保型能源。不僅節(jié)約成本，保護(hù)了環(huán)境。

1.3 合理使用不可再生能源

在技術(shù)能達(dá)到的范疇，首要選擇自然是環(huán)保型能源，然而有時設(shè)計無法達(dá)到預(yù)期的效果，就要合理采用不可再生能源。比如我國北方的冬季供暖問題，大部分還采用機械設(shè)備為建筑物提供熱量，然而這種設(shè)計十分消耗能源，機械設(shè)備的折舊維護(hù)成本高。在今后的設(shè)計中應(yīng)該逐漸采用環(huán)保型能源進(jìn)行替換，但是結(jié)合中國的實際國情，在很長一段時間內(nèi)，只能通過合理使用不可再生能源來實現(xiàn)工業(yè)和民用建筑外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2 工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟

2.1 確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計部件

在進(jìn)行工業(yè)與民用建筑中外圍護(hù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，首先要確定主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的部件，包括其結(jié)構(gòu)、形狀、功能，在設(shè)計初期，要參照任務(wù)書和設(shè)計規(guī)范書，說明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能，通俗的說就是要根據(jù)采光、通風(fēng)、保溫、隔熱等需要設(shè)計門窗的大小和位置，確定門窗應(yīng)采用的材料和數(shù)量，設(shè)計墻體的厚度、層次和選用的材料等。

2.2 模擬分析建筑物能耗

在設(shè)計階段，無法得到準(zhǔn)確的能耗數(shù)據(jù)，那么就需要對建筑物的能耗進(jìn)行模擬分析，要考慮建筑物在一定時期內(nèi)的總能耗，不僅要分析供熱、供暖等主動提供的功能，而且要充分考慮建筑物的熱損失，如果建筑物在使用過程中，熱損失過大，大大超過經(jīng)濟(jì)要求，那么此建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計就是失敗的，應(yīng)該重新設(shè)計維護(hù)結(jié)構(gòu)，減少能耗損失。

2.3 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)及連接節(jié)點設(shè)計

在進(jìn)行外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分考慮結(jié)構(gòu)的強度和剛度，使得所建設(shè)的建筑物符合國家要求的標(biāo)準(zhǔn)，能承受雨雪、暴風(fēng)和地震等惡劣天氣情況的考驗，同時對于成型的長期環(huán)境條件也要有相應(yīng)的適應(yīng)能力，比如北方的冬天室內(nèi)外溫差大，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就應(yīng)考慮到外圍護(hù)在控制溫度、濕度方面的功能。

在設(shè)計連接節(jié)點時，要盡量采用柔性節(jié)點構(gòu)造，以適應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生位移和尺寸的變化。在選擇連接節(jié)點材料時，還要考慮到各種材料之間的力學(xué)作用和化學(xué)性能。不管是對結(jié)構(gòu)還是連接節(jié)點的設(shè)計，都要求建筑過程中便于施工和安裝。

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

建筑物室內(nèi)的舒適度由環(huán)境參數(shù)來表述，如溫度、濕度、照度、空氣流速等，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是用來控制室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，使建筑物中的學(xué)習(xí)、工作、生活的人們獲得最舒適的環(huán)境。下面結(jié)合幾項性能來闡述建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的策略。

3.1 保暖設(shè)計策略

建筑物的保暖設(shè)計主要包括：提高供熱和采暖系統(tǒng)的熱效率、降低維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損耗。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，建筑中墻體的散熱量可達(dá)到外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總散熱量的30%，因此墻體節(jié)能設(shè)計是重點。

在墻體的設(shè)計過程中，要充分了解各種墻體材料的傳熱性能。如果采用單一材料的外墻，在考慮材料價格成本，施工簡便程度，承重強度的前提下，要盡量克服材料傳熱系數(shù)高的缺點，同時為了加強保溫性能，可考慮填入熱阻高的材料來填充空隙。也可采用復(fù)合外墻來進(jìn)行墻體設(shè)計，復(fù)合外墻是對圍護(hù)材料、承重材料、高保溫材料進(jìn)行復(fù)合。

3.2 通風(fēng)設(shè)計策略

為了保持室內(nèi)環(huán)境的舒適和健康，除了保暖之外，建筑物的通風(fēng)也很重要。自然風(fēng)是主要的通風(fēng)來源，因而在進(jìn)行工業(yè)與民用建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要充分考慮風(fēng)壓和熱壓。建筑物的通風(fēng)主要采用窗口和門作為通風(fēng)渠道，這樣能降低工程的復(fù)雜性。在設(shè)計過程中，要合理安排門窗位置，應(yīng)符合人體活動的高度，適合開關(guān)。

3.3 隔熱設(shè)計策略

因為我國地區(qū)跨度大，南方夏季對于建筑物的隔熱性能要求也較高。要達(dá)到隔熱的效果，門窗等可采用隔熱玻璃，保證室外熱量被隔絕在外。隔熱玻璃包括吸熱型和熱折射型，采用隔熱性能好的材料能使室內(nèi)溫度得到很好的控制。

4 結(jié)語

我國目前的建筑能耗相對較高，與發(fā)達(dá)國家有很大差距，考慮到我國南北環(huán)境差異比較大，在進(jìn)行工業(yè)與民用建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該結(jié)合實際的環(huán)境考慮，在節(jié)能原理的指導(dǎo)下，采用與環(huán)境相適應(yīng)的材料，再加上合理的設(shè)計，將會給人們帶來更加舒適的生活和工作環(huán)境，同時將會給工業(yè)和民用建筑方面帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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