摘要：随着我国经济的快速发展，城市化进程速度加快，建筑行业发展十分迅速，要求工民建建筑中外围护中的机构设计必须紧跟时代步伐，工民建外围护结构设计目的是在发挥主要功能的同时，为使用者提供舒适的生活环境。本文将工民建建筑外围护设计要求，对怎样做好设计工作提出建议。
关键词：工民建；外围护结构；设计
一、工民建建筑外围护结构设计的基本原则
工民建建筑外围护结构包括外墙、屋面、外墙等部位，但是这些地方容易被忽略，由于外围护结构设置在外部环境下，气候、温度等会降低外围护结构的功能，由于工民建建筑外围护结构有效的吸收大自然的热量，影响到室内的温度。工民建建筑外围护结构在设计过程中需要坚持一定的原则，提高设计的科学性、合理性。
应合理利用建筑学设计，根据建筑学、力学、美学等，为建筑的实用性和功能性提供重要的理论依据，还需要注重对建筑采光、保暖、隔热等方面的设计，当设计不合理，会在使用过程中出现很多问题，会造成大量的资源浪费。提高对绿色能源的利用率，在设计的时候应尽可能的采用绿色能源，提高建筑的环保功能，在一定程度上降低对环境的污染。
二、工业与民用建筑外围护结构设计步骤
1.明确外围护结构设计部件
在设计工业与民用建筑外围护结构时，首先应明确主要围护结构设计部件，包含它的形态、功能及结构，在设计初期，应该严格依据有关任务书与设计规范书规划，对围护结构性能展开阐述。需在采光、通风等设计需求基础上，明确所需材料以及数量，合理设计墙体厚度、层次及所用材料等。
2.对建筑能耗进行模拟分析
在设计时若无法得到精确能耗信息，就一定要对建筑物能耗展开实验研究，对建筑物在某个时期内的整体能耗状况下做好充分准备，不但需要分析供热、供暖等主动性能，与此同时还需充分考虑建筑物的热量丢失。当建筑物使用中热损失较大时，并对比规定的经济标准，若有很大出入的指标，则其外围护结构设计不合格，需展开多次设计，直到能耗达到最低为止。
3.外围护结构和连接节点设计
外围护结构设计过程中，应该对结构强度和刚度做到充分考虑，确保其建筑物建设标准能够达到国家规定标准，针对于雨雪、暴风以及地震等恶劣气候情况，能够有效承受和抵抗，而且还需要一定的适应能力，从而才能适应已经成型的长期环境条件[2]。例如：我国北方冬季室内和室外存在较大温差，在进行设计时必须对外围护的控制温度和湿度等方面的性能做到充分考虑。对连接节点设计时，应优先选择柔性节点构造，从而才能适应建筑物结构出现较大的位移和尺寸变化。
三、工民建建筑的外围护结构设计策略
1.外墙保温设计
在对工业与民用建筑的外围结构的设计过程中，主要要对夏季遮阳、冬季保温以及建筑通风问题这三大方面加以注意，而在这三大需要注意的方面中，保温设计则是重中之重，工业与民用建筑的保温功能主要是通过将热量进行阻断，从而保证室内温度稳定，为人们提供一个更加舒适的环境[4]。因而，在工业与民用建筑的外围结构设计时要针对建筑外围护温度波动抗性、建筑外围结构隔热能力以及建筑外围结构对热力能力进行针对性的设计，同时在设计过程中，通过对工业与民用建筑的外围结构保暖以及隔热效果的提升这两大方面进行设计，达到降低能源使用率的效果。同时，通过对工业与民用建筑的外围结构的墙体、顶板以及地板进行专项处理重点设计，达到提高建筑保温材料的应用比率的目的。
2.隔热设计
民用建筑的外围护隔热设计可以从三种情况分别考虑。其一是非透明体的隔热设计，就与上述的保暖设计基本相同，只要阻断室内与室外的热传递即可。其二是透明体的隔热设计，例如窗体的遮阳等，可以通过窗体的结构和玻璃的选择来实现。其三是绿化遮阳设计。
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对于隔热玻璃的选择种类繁多，通常有Low-e型、热折射型、吸热型等，Low-e型由于具有透光率高、红外透过率低、少传热多透光等性能优势，成为隔热玻璃的最优选择。对于窗体结构的设计主要也有三种。其一是推拉窗。就是窗体的打开是通过滑道的滑动来实现的，窗口可开到1/2窗户的大小，可是在滑动的间隙容易产生空气的对流，使外界的冷空气进入到室内，对于保温性能有一定的影响。其二是平开窗。平开式是一种比较实用且节能的窗体结构，但其缺点就是一定程度上影响室内的通风效果。其三是固定式窗户。这种窗体结构完全固定在墙体内部，窗户不可以打开，具有完全的密闭性，通常作为玻璃幕墙等的使用，不适合民用建筑的大面积使用。但由于其良好的采光性和隔热性，在民用建筑中，作为部分窗体结构来小范围使用也未尝不可。
3.通风设计
在工业与民用建筑的外围结构的设计中除了保温设计以及隔热设计外，建筑外围结构的通风设计也是需要重点考虑的设计内容。因为，无论是在冬季还是夏季，良好的室内自然通风都是十分必要的，适当强度的室内通风可以有效保证室内空气新鲜，保证人们的居住舒适性。而对于工业与民用建筑而言，其通风路径通常为门或窗，因而，这就需要在对工业与民用建筑的外围结构的设计过程中，通过对风压以及热压进行充分考虑，在此基础上对门窗设置位置进行合理考虑，达到工业与民用建筑进行良好通风的目的。
4.屋顶设计
屋顶保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以防止屋顶的重量、厚度过大。保温层也不适宜选用吸水率高的保温材料，以避免保温层大量吸水，而降低保温效果。目前，屋顶的保温一般采用岩棉板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥沫聚苯板，上铺防水层的正铺法。近年来，建筑的坡面屋顶发展较快。坡面屋顶不仅结构多样化，而且具有良好的保温隔热性能，同时其还能避免因温度变化过大，导致屋面结构产生较大的变形而引起的顶层墙体开裂，提高了建筑耐久性能。
四、外围护结构太阳能应用
外围护结构设计的先进发展方向是太阳能的应用。通常太阳能的应用可以通过两种方式：即主动与被动。被动式太阳能由于其简单的物理学原理，不用额外增加驱动装置，简单高效。主动式太阳能为了将太阳能转化为其它所需形式的能量，因此需要增加能量转换装置来达到应用的目的。
1.被动式太阳能的应用
民用建筑外围护结构设计中的被动式太阳能应用主要用于冬季的采暖，通过外围护结构的各组成部分及保温材料的协同作用，最大程度的对太阳能进行收集、储藏和再分配，保暖的同时也达到了节能高效的目的。被动式采暖必须要符合两个必备条件，即房间要朝南且要有砌块、水或新型相变材料等构成的蓄热体，同时为了减少热损失，外围护结构还要具有优良的保温性。
2.主动式太阳能一体化设计
在民用建筑外围护结构设计中，主动式太阳能设计的最广泛应用就是太阳能热水器（包括阳台壁挂式太阳能热水器）。它利用太阳能光热技术，通过太阳能将水加热，使太阳能转化为热能。它主要由集热器、储存装置及循环管路三个主要部分构成。在无日照时如需要热水，就要在太阳能热水器上增加加热器等装置，以供阴天或日照不充分的天气使用，保证人们日常的热水需求。
结语
随着经济的快速发展，人们对建筑需求比较高，建筑工程会消耗很多能源，对我国经济发展有阻碍作用，过去的建筑设计缺陷很大，无法为人们带来足够的舒适度，浪费很多能源，现代的工民建建筑外围护结构的设计将所有的因素都考虑其中，提高居住舒适度的同时，不会浪费更多的能源，满足人们的居住需求。采用新技术的设计手段，将建筑的综合性能有所提高，满足现代化的工民建建筑外围护结构设计理念。
参考文献：
[1]张剑锋.工民建建筑的外围护结构设计方略[J].城市建设理论研究，2013.
[2]张玉静.试论工民建建筑的外围护结构设计[J].建筑工程技术与设计，2014.
[3]林玲.工民建建筑的外围护结构设计探索[J].城市建设理论研究，2015.
论文作者:王燕京
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/12
标签：结构论文; 建筑论文; 民用建筑论文; 结构设计论文; 太阳能论文; 工民建论文; 窗体论文; 《基层建设》2018年第23期论文;