1、对民用建筑外围护结构设计研究摘要：民用建筑的建设高潮已经持续了十年，人们对民用建筑的要求也越来越高，同时民用建筑外围护结构的设计也随着科技的发展，大众生活理念的提升而不断改进。因此，对民用建筑外围护结构设计的研究就显得非常重要。本文重点探讨了设计要求和设计策略，并将绿色环保的太阳能外围护结构设计做为案例重点分析。 关键词：民用建筑 外围护 结构设计 中图分类号： TU24 文献标识码： A 文章编号： 随着社会的不断发展，人们对于物质文化生活的要求逐渐提高，对于居住环境的需求也有了更高的标准。民用建筑的外围护结构也在新形势的发展中与时俱进，所以民用建筑外围护结构设计要开拓创新，增加功能性与实用
2、性，切实满足人们的需求。 一、民用建筑外围护结构的设计要求 随着节能环保的理念越来越深入人心，人们已经深刻的认识到可持续发展的重要性，建筑行业也不例外，朝着节能环保可持续发展的方向大踏步前进。从招标工作开始，就应以节能环保作为一项重要标准来进行要求，优先选择有环保设施能力的开发商。 此外，设计现代民用建筑的外围护结构时，通常从以下几个方面考虑： 1.建筑学设计要优先考虑合理实用性 合理实用性是建筑外围护结构设计的首要因素，特别是室内的采光照明、房屋的保暖隔热，以及建筑这方面的如开窗方向，窗口大小，墙壁厚度及建筑朝向等都要全面合理的设计。如果在设计过程中一些重要的细节被忽视，就会影响民用建筑的功
3、能，不仅使时间和金钱造成浪费，同时影响了居住的舒适性。如果进行二次改造，更是与节能环保理念相悖。所以在设计时，合理实用性应当放在第一位。 2.被动式能源应用设计 秉承可持续发展的目标，将低碳节能从口号变成现实。从民用建筑外围护结构设计角度上讲，应当尽可能多的使用被动式能源。被动式能源就目前而言最常用且发展较完善的就是太阳能能源，用其做外围护，可以成为建筑物采暖、供热、照明等多方面的应用，并在节约成本的同时更加安全耐用。 3. 不可再生能源的设计 虽然被动式能源有着诸多优势，但并不能全面满足建筑外围护结构设计的需求。所以要利用不可再生能源作为建筑外围护的功能支持，通过机械的方式为建筑外围护提供必
4、要保障。当然对可再生能源与不可再生能源的关系要把握准确，进行建筑设计时，要首先考虑可再生能源，以节能环保为准则，当可再生能源无法完全满足要求时，以不可再生能源进行补充，进而达到实用、舒适、环保、美观、低碳节能等理念，同时也可以大大减轻建筑企业的经济负担。 二、民用建筑中外围护结构的设计策略 民用建筑外围护的基本要求是保暖、隔热、通风。以下将主要从这三个方面来阐述如何设计民用建筑外围护结构。 1.保暖设计策略 保暖性对于民用建筑来说是相当重要的。特别是北方大部分地区，冬季气温低且冬季时间较长，不论是居住还是办公，保暖性都显得至关重要。保暖设计的原理，就是切断室内室外的温度传导，使室内持续保持适当
5、温度。从物理学角度来看，保暖性主要由外围护结构隔热能力 K、外围护结构对热流和温度波动的反抗能力 D 共同决定，用公式可以表示为(x=KD)。很容易理解，外围护结构的隔热能力 K 越大、对热流和温度波动反抗能力 D 越强，则保暖效果越好。这些因素主要是指非透明体，例如墙体、地面、棚顶等等。同时，对于保温材料的应用也要落到实处，随着现代科技的发展，很多新材料日益涌现出来，如酚醛板、加气混凝土、水泥聚苯板等都是有效的保温隔热材料。新材料的应用，为建筑外围护的保温能力提供了强有力的保障。同时还要注意保温层的施工方法，常用的方法有铺砌法和现浇法两种。在施工过程中的关键点就是对于保温层含水率的控制。若有
6、檐沟、天沟等与屋面交接处则要延伸保温层至墙体内部，且要超过墙体厚度的 1/2，同时整个施工环境要维持平整、清洁、干燥，如遇有分层可以将上下层两块板块的接缝错开，然后用同种材料将接缝充填完好，以达到最优的保温效果。 2.隔热设计策略 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。 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
7、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 通风设计策略 通风是窗户设计的最基本目
8、的。在民用建筑内居住，人们通常愿意采用自然风作为降温的最佳方式。所以在民用建筑的外围护结构设计中，要充分考虑到通风设计，使居住者能够有更舒适贴心的居住享受。在通风设计中，要考虑到自然空气的流动原理，通风口的设计和位置都非常重要。在窗体设计时，要以夏季为主要季节，根据风压的情况选取适当的位置及角度，尽量采用窗体作为通风的主体设备，在减少工程复杂性的同时也为人体的活动提供了更高的舒适度。 三、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
9、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
10、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 在民用建筑外围护结构设计中，实用性应当放到最主要位置，同时舒适性与低碳性也是应当着重看待的因素。随着时代的发展进步，对于现代的建筑企业有了更高的要求，特别是在设计方面，保暖、隔热、通风等设计都应更加合理规范，对于绿色环保的太阳能更要加以利用。争取最大程度地为客户带来附加的经济效益，加强企业的竞争性，使企业更快更好的发展。 参考文献： 1 王辉，吴兴娟：浅谈建筑外围护结构的节能设计J.科技博览，2010，6 2 周柏驹，工民建建筑的外围绕护结构设计策略研究J.科学与财富，2010，3
