試論工民建建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

王麗

摘 要：現(xiàn)代工程對于基本質(zhì)量的要求普遍有所提升，工民建工程也不例外，在工民建工程的建設(shè)工作開設(shè)之前，必須要先對各種會影響工程穩(wěn)定性與實際質(zhì)量的問題加以預(yù)防，一方面要使民用建筑更為舒適宜居，另一方面還要使工業(yè)建筑能夠?qū)σ恍┘夹g(shù)性以及功能性的設(shè)計要求有效滿足。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅僅要重視主體結(jié)構(gòu)，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作同等重要。本文從設(shè)計工作的角度解析外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實際情況。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；民用建筑；外圍護(hù)結(jié)構(gòu)；設(shè)計工作

經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作已經(jīng)給技術(shù)革新活動提供了之處，在良好的研發(fā)條件的影響下，很多領(lǐng)域都出現(xiàn)了積極的技術(shù)革新情況，建筑行業(yè)的重要發(fā)展動力就是各種施工建設(shè)技術(shù)，研發(fā)更多的建筑施工技術(shù)主要是為了能夠有效地應(yīng)對現(xiàn)有的工民建工程問題，在建筑體系復(fù)雜化與建筑規(guī)模擴(kuò)大化的影響下，很多原來用于結(jié)構(gòu)施工中的技術(shù)已經(jīng)不再適用，基于解決外圍結(jié)構(gòu)的施工需要，技術(shù)人員將原有外圍結(jié)構(gòu)建設(shè)技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)而給建筑提供更為堅實穩(wěn)定的外圍結(jié)構(gòu)。

1 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作概述

建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要對建筑主體體系起到良好的保護(hù)作用，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要由建筑的外部墻體、窗戶以及門構(gòu)成，能夠幫助建筑抵御來自于周邊外部環(huán)境的惡性影響，當(dāng)前的外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要有兩種，分別是不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)與透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)。透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要是一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括各類窗戶、玻璃隔斷以及陽臺門等，一般是由玻璃材料構(gòu)成；不透明的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要包括墻體、頂棚以及屋面等，由混凝土等工程施工材料構(gòu)成。

在設(shè)計外圍結(jié)構(gòu)時需要應(yīng)對的問題包括結(jié)構(gòu)基本強(qiáng)度問題以及耗能，墻體耗能量大是一個眾所周知的設(shè)計問題，同時門窗等外圍結(jié)構(gòu)構(gòu)件同樣存在能量損耗比較大的情況。因此在外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，需要先將結(jié)構(gòu)各處的能耗問題消除，處理結(jié)構(gòu)能耗問題時，不能以犧牲圍護(hù)結(jié)構(gòu)的合理性為代價，必須同時兼顧節(jié)能與整體合理性兩方面要求。

工民建建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)往往需要承受各種外部自然影響以及人為性影響，包括雨水的沖刷、冬季低溫以及夏季的日曬等，在多重自然沖擊之下，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的原有強(qiáng)度很難維持，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低之后，墻體以及屋面就會形成滲水以及裂縫等問題，門窗也需要頻繁更換，這種問題使工民建工程的原有經(jīng)濟(jì)性受到影響，因此構(gòu)建外圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，可靠的設(shè)計方法是非常關(guān)鍵的。

2 主要設(shè)計原則

構(gòu)建外圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，需要對幾種重要的設(shè)計原則加以遵循，工民建建筑的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)會相互影響，無論是主體體系建設(shè)還是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)，都要對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮，根據(jù)主體結(jié)構(gòu)情況來設(shè)計完整合適的外圍護(hù)系統(tǒng)，由于建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑的外部，會影響到人們對建筑生成的第一感受，因此外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的美觀度也是不能欠缺的。從具體的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來看，設(shè)計者要考慮到建筑門窗的采光需要，并處理好各處外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱以及保溫需求。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)采暖問題，保溫問題一旦形成，很難快速解決，居民就會產(chǎn)生不良的居住體驗。除了做好外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫工作之外，還要在這部分結(jié)構(gòu)設(shè)計中更多地應(yīng)用綠色施工材料以及綠色能源，將結(jié)構(gòu)施工工作造成的污染與耗能問題的嚴(yán)重程度減輕。

3 設(shè)計方法

3.1 隔熱設(shè)計方法

工業(yè)與民用建筑的外圍結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計同樣也是外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容，在隔熱設(shè)計中主要為透明體隔熱以及非透明體的隔熱設(shè)計。在傳統(tǒng)工業(yè)與民用建筑的外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們傳統(tǒng)所采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)其透光性以及熱工性均較不理想，無法起到應(yīng)有的隔熱效果。尤其對我國而言，我國地區(qū)跨度較大，南北兩方分別對其建筑的冬季與夏季要求也不同，因而，必須要針對于當(dāng)?shù)貙嶋H工程特點，采用不同的隔熱門窗等用以保證將室外能量進(jìn)行有效隔離，使得室內(nèi)溫度維持恒定，達(dá)到有效控制室內(nèi)溫度的目的。

3.2 保溫設(shè)計方法

在對工業(yè)與民用建筑的外圍結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，主要要對夏季遮陽、冬季保溫以及建筑通風(fēng)問題這三大方面加以注意，而在這三大需要注意的方面中，保溫設(shè)計則是重中之重，工業(yè)與民用建筑的保溫功能主要是通過將熱量進(jìn)行阻斷，從而保證室內(nèi)溫度穩(wěn)定，為人們提供一個更加舒適的環(huán)境。因而，在工業(yè)與民用建筑的外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計時要針對建筑外圍護(hù)溫度波動抗性、建筑外圍結(jié)構(gòu)隔熱能力以及建筑外圍結(jié)構(gòu)對熱力能力進(jìn)行針對性的設(shè)計，同時在設(shè)計過程中，通過對工業(yè)與民用建筑的外圍結(jié)構(gòu)保暖以及隔熱效果的提升這兩大方面進(jìn)行設(shè)計，達(dá)到降低能源使用率的效果。同時，通過對工業(yè)與民用建筑的外圍結(jié)構(gòu)的墻體、頂板以及地板進(jìn)行專項處理重點設(shè)計，達(dá)到提高建筑保溫材料的應(yīng)用比率的目的。

工民建建筑通常采用高效保溫隔熱材料做保溫材料，這些材料的導(dǎo)熱系數(shù)比較低，保溫隔熱的性能好。目前多采用現(xiàn)澆和鋪砌兩種形式來制作保溫隔熱層，摒棄了傳統(tǒng)隔熱層厚度較大、耗資較大的缺陷，能在節(jié)約資源的同時達(dá)到非常顯著的保溫效果。

3.3 通風(fēng)設(shè)計方法

基于外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的門窗設(shè)計需要，要提升外圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的通風(fēng)能力，進(jìn)而使建筑可以內(nèi)部可以保持良好的空氣流通條件。對于各個地區(qū)的工民建建筑來說，通風(fēng)都是極為必要的設(shè)計條件，建筑的通風(fēng)主要依靠門窗，設(shè)計者可以根據(jù)主體體系以及空間設(shè)計情況來對建筑的門窗進(jìn)行分布，設(shè)計門窗時，要精心調(diào)整其尺寸以及朝向，窗戶的數(shù)量也要符合設(shè)計要求，窗戶數(shù)量過多或者過少的情況都是不應(yīng)出現(xiàn)的。另外熱壓與風(fēng)雅這一類設(shè)計條件也需要被考慮，無論哪一個設(shè)計環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，門窗的通風(fēng)效果都會變差。

除了以上設(shè)計需求之外，工民建建筑還有遮陽需要，遮陽也是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計要求之一，尤其是在一些夏季溫度比較高的城市之中，如果建筑的遮陽效果不好，就會使室內(nèi)溫度過高，居住者出于降溫需求，會選擇長時間應(yīng)用空調(diào)，在浪費電能的同時，還會影響到身體健康，因此需要強(qiáng)化遮陽效果，可以增加百葉窗與金屬卷簾等設(shè)計要素。

4 結(jié)束語

建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)用的設(shè)計方法與設(shè)計理念均存有差異，主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一般比較復(fù)雜，同時還要考慮到多個施工部位與主體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間的關(guān)系，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)則有所不用，設(shè)計者要更多地對外圍護(hù)承擔(dān)的各種沖擊進(jìn)行考慮，借助保護(hù)系統(tǒng)來提升外圍護(hù)的強(qiáng)度，避免外圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在經(jīng)常性的受損問題。對于工業(yè)建筑物與現(xiàn)代民用建筑來說，外圍護(hù)系統(tǒng)的質(zhì)量都是評判建筑物的實際價值的重要標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計者要正視外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，在該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計方案中給出正確的構(gòu)建意見。

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