探析工业与民用建筑中外围护的结构设计

探析工业与民用建筑中外围护的结构设计
摘要：工业建筑和民用建筑在我们的生活中随处可见，我们日常居住的房子，上班的写字楼，能够进行生产的厂房等都是工业建筑和民用建筑的范畴。

人们往往对于工业建筑和民用建筑的内部构造比较关心，比如建筑物的内部框架和结构，房间设计等。

在内部设计完善的同时，如果能给出优秀的外围护的结构设计，那无疑给优秀的建筑锦上添花。

因此，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，本文主要通过分析工业与民用建筑中外围护的结构设计的要求，给出相应的策略，以期设计出舒适的居住、学习、工作环境。

关键词：工业建筑；民用建筑；外围护；结构设计；策略探究
1 工业与民用建筑中外围护的结构设计要求
1.1 遵循合理实用的原则
工业和民用建筑在建设过程中，设计是首要环节，要求设计人员根据建筑物的使用和实用要求，运用建筑力学和建筑美学方面的知识和经验来进行设计，尤其要注重保暖、通风、采光等功能的设计，如果设计稍有不合理，将会提高建筑物日后在取暖、通风、照明方面的费用，如果设计严重不合理，那么建筑物就面临更改设计，从头再来的惨重损失。

1.2 尽量采用环保型能源
在对工业和民用建筑进行外围护结构设计的过程中，应首先考虑实用环保型能源。

我们知道，科技发展日新月异的今天，能源的较量也不容忽视，谁能在能源节省方面有突破，谁就能
控制市场的走向。

因此，在工业和民用建筑外围护结构设计中，应该充分考虑到环保型能源的使用，比如太阳能类的可再生能源，常见的有太阳能热水器，太阳能电池等，在为建筑设计取暖、照明时，就可以采用这些环保型能源。

不仅节约成本，保护了环境。

1.3 合理使用不可再生能源
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。

2 工业与民用建筑中外围护的结构设计步骤
2.1 确定围护结构设计部件
在进行工业与民用建筑中外围护的结构设计过程中，首先要确定主要围护结构设计的部件，包括其结构、形状、功能，在设计初期，要参照任务书和设计规范书，说明围护结构的功能，通俗的说就是要根据采光、通风、保温、隔热等需要设计门窗的大小和位置，确定门窗应采用的材料和数量，设计墙体的厚度、层次和选用的材料等。

2.2 模拟分析建筑物能耗
在设计阶段，无法得到准确的能耗数据，那么就需要对建筑物的能耗进行模拟分析，要考虑建筑物在一定时期内的总能耗，不仅要分析供热、供暖等主动提供的功能，而且要充分考虑建筑物的热损失，如果建筑物在使用过程中，热损失过大，大大超过经济要求，那么此建筑的外围护结构设计就是失败的，应该重新设计维护结构，减少能耗损失。

2.3 外围护结构及连接节点设计
在进行外围护结构设计时，要充分考虑结构的强度和刚度，使得所建设的建筑物符合国家要求的标准，能承受雨雪、暴风和地震等恶劣天气情况的考验，同时对于成型的长期环境条件
也要有相应的适应能力，比如北方的冬天室内外温差大，在进行结构设计时，就应考虑到外围护在控制温度、湿度方面的功能。

在设计连接节点时，要尽量采用柔性节点构造，以适应建筑结构发生位移和尺寸的变化。

在选择连接节点材料时，还要考虑到各种材料之间的力学作用和化学性能。

不管是对结构还是连接节点的设计，都要求建筑过程中便于施工和安装。

3 工业与民用建筑中外围护的结构设计策略
建筑物室内的舒适度由环境参数来表述，如温度、湿度、照度、空气流速等，围护结构主要是用来控制室内环境参数，使建筑物中的学习、工作、生活的人们获得最舒适的环境。

下面结合几项性能来阐述建筑外围护结构设计的策略。

3.1 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。

3.2 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。

3.3 隔热设计策略
因为我国地区跨度大，南方夏季对于建筑物的隔热性能要求也较高。

要达到隔热的效果，门窗等可采用隔热玻璃，保证室外热量被隔绝在外。

隔热玻璃包括吸热型和热折射型，采用隔热性能好的材料能使室内温度得到很好的控制。

4 结语
我国目前的建筑能耗相对较高，与发达国家有很大差距，考虑到我国南北环境差异比较大，在进行工业与民用建筑的外围护结构设计时应该结合实际的环境考虑，在节能原理的指导下，采用与环境相适应的材料，再加上合理的设计，将会给人们带来更加舒适的生活和工作环境，同时将会给工业和民用建筑方面带来更大的经济效益。

参考文献
[1] 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.
[2] 戴锦辉. 高层建筑外围护系统设计浅析[J]. 城市建筑，2008（10）:20-22.。