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护结构设计做为案例重点分析。
关键词:民用建筑 护 结构设计
中***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。民用建筑的护结构也在新形势的发展中与时俱进,所以民用建筑护结构设计要开拓创新,增加功能性与实用性,切实满足人们的需求。
一、民用建筑护结构的设计要求
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护结构设计的需求。所以要利用不可再生能源作为建筑护的功能支持,通过机械的方式为建筑护提供必要保障。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、民用建筑中护结构的设计策略
民用建筑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温度。从物理学角度来看,保暖性主要由护结构隔热能力K、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=K·D)。很容易理解,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、护结构太阳能应用
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,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
在民用建筑护结构设计中,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,工民建建筑的绕护结构设计策略研究[J].科学与财富,2010,3
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