摘要：建筑的外围护结构主要是指建筑的外面结构，基本上包括建筑的外墙，建筑的对外窗户和屋顶等。本文将从工民建的外围结构材料选择和结构设计为切入点，阐述了工民建建筑外围护结构设计方法。
关键词：工民建；外围护；结构设计；
一、前言
建筑的外围护结构主要是指建筑的外面结构，基本上包括建筑的外墙，建筑的对外窗户和屋顶等。随着目前我国建筑行业竞争的日益激烈化，建筑施工单位都在进行深入的技术和材料革新，期望通过这些方面的创新能够为广大用户营造一个更舒适的居住环境，从而提高竞争能力。对于工业与民用建筑中外围护的结构设计的探析也很重要。要求工民建的外围结构设计也应该随社会需求而发展，并对其设计的程序、设计的观念、建筑材料和施工技术等进行分析，使建筑的实用性和使用性更贴近人们的日常需求。
二、工民建建筑外围护结构设计的概念
一直以来，能源是我国国民发展的根本，随着我国经济和科学技术的不断发展，能源的消耗量也在不断增加，逐渐减少的能源使我国的生产压力不断增大。如果不进行合理、科学地设计，不仅会影响人们生活的稳定性和安全性，在一定程度上也会造成国家资源的浪费。因此，在进行工民建外围护结构设计时，要注重对资源的合理利用。
工民建建筑的外围护结构主要包括建筑的外窗、外墙、屋面等部位，这些部位由于与人们的日常生活联系不多，所以在建筑过程中常常容易被忽略。由于外围护结构一直处于外部环境中，雨雪天气和风吹日晒都会影响外围护结构的正常使用。并且外围护结构也与自然界的热量进行交换，对室内温度也会产生一定影响，直接关系着日常生活的舒适度。因此，在工民建建筑外围护结构进行设计时，要全面考虑到外部环境对外围护结构寿命的影响和外围护结构设计对室内舒适度的作用。
三、传统建筑外围结构设计的缺陷
以往的建筑外围护结构的设计存在严重的不合理之处，首先表现在，墙体的建筑材料具有高度的传热系数，这些建筑材料的吸热能力很强，在夏季时，大量的吸收外部热量，导致加注材料长时间处于高热的情况之下，使得建筑材料受到高温作用，产生了强大的自我破坏能力，进而缩短建筑材料的使用周期；其次，以往的外围护结构中窗户的选材不合理，窗户的吸热和传热系数均高于国家的基本标准，这样导致在夏季高温情况之下，室内的温度急剧上升，人们的居住环境受到影响。长期以来，我国的传统建筑遗址是采用这种建筑材料做窗户结构材料的，不能满足人们的居住要求。在传统建筑的外围护结构设计中，人们通常采用240厚实芯粘土砖砌体为主要材料，是良好的承重结构，该材料具有施工方便、造价低廉的优点，但由于其传热系数较大，在冬季其保温性能极差，并且在烧制粘土砖的过程中要消耗大量的土地资源，严重造成资源的浪费。所以，在当前严峻的资源形势面前，在日益膨胀的用户需求面前，进行及时的工民建外围护结构的优化与改良，是建筑施工的一个核心问题。
四、工民建建筑外围护结构设计原则
1、合理利用建筑学设计
在进行工民建设计时，建筑学设计是涉及到的第一个环节，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
在工民建建筑外围护结构设计时，要尽可能多采用绿色能源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3、不可再生能源的设计和应用
如果上述两种方法无法满足建筑物的需求，就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。
五、工民建建筑外围护结构设计的策略
建筑设计师们在进行工民建建筑外围护结构的设计时，主要从建筑外围护结构的防热设计、遮阳设计、保温设计、和通风设计四个方面来考虑，能防止建筑物的外围护结构在自然因素的影响下出现列缝和剥落现象，有效提高建筑物的安全性能，延长建筑物的寿命，具体策略如下：
1、防热设计
随着建筑业的大力兴起和人们的审美观的不断提升，在建筑设计师的丰富创造力下，建筑的形式逐渐多样化。传统的透光型外围护结构的热工性能较差，起不到良好的隔热性能，在工民建建筑的外围护结构设计中，不会只考虑增大窗户面积来提高透光率，通过使用新的技术手段改善窗框，并选择热工性能好的玻璃材料，起到良好的防热作用。
2、通风设计策略
为了保持室内环境的舒适和健康，除了保暖之外，建筑物的通风也很重要。自然风是主要的通风来源，因而在进行工业与民用建筑外围护结构设计中，要充分考虑风压和热压。建筑物的通风主要采用窗口和门作为通风渠道，这样能降低工程的复杂性。在设计过程中，要合理安排门窗位置，应符合人体活动的高度，适合开关。
3、保暖设计策略
建筑物的保暖设计主要包括：提高供热和采暖系统的热效率、降低维护结构的热损耗。有关数据显示，建筑中墙体的散热量可达到外围护结构总散热量的 30%，因此墙体节能设计是重点。在墙体的设计过程中，要充分了解各种墙体材料的传热性能。如果采用单一材料的外墙，在考虑材料价格成本，施工简便程度，承重强度的前提下，要尽量克服材料传热系数高的缺点，同时为了加强保温性能，可考虑填入热阻高的材料来填充空隙。也可采用复合外墙来进行墙体设计，复合外墙是对围护材料、承重材料、高保温材料进行复合。
4、遮阳设计
我国的纬度位置决定了我国在夏季时，处于高温情况之下，及时是北方，温度之高也给人们的居住环境带来了影响。通常对于夏季室内温度的调节可以采用遮阳和吸热两种主要的处理手段，由于吸热的经济成本高，能源消耗量大，所以人们普遍采用遮阳的施工办法。遮阳设计的原理十分简单，就是通过遮蔽物来隔挡外部阳光射入到室内的量，遮阳就能够实现室内温度的调节。在工民建建筑外围护结构上进行适当的改变，使用遮阳构建是最简单的最有效的遮阳方式，例如安装金属卷帘和活动百叶窗等，都能起到良好的遮阳作用。
六、结束语
工民建外围护结构设计的重要目标是建设让居住者舒适、健康的环境，使工民建建筑最大程度地发挥其使用价值和功能。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，与人们的生活健康息息相关。针对当前存在的严重的建筑外围护结构设计不合理问题，我国的工民建筑施工都必须要进行全面的改革，可以通过材料的革新和技术以及结构设计的优化进行整改。
参考文献
[1] 孟庆林.超高层建筑节能设计亟待重视[J].建筑装饰材料设计.2008（2）：89.
[2] 鲜卫平.工业与民用建筑中外围护的结构设计策略分析[J].科技资讯.2011（30）：70-72.
论文作者:刘伟
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/5
标签：建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 工民建论文; 建筑物论文; 遮阳论文; 能源论文; 《建筑模拟》2018年第6期论文;