基于轻钢体系湿热地区被动房屋外墙设计研究

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当前我国人居环境日益恶化,传统建筑行业生产效率低,环境污染大,建筑质量差等问题突出。建筑行业正经历着走向节能环保、高效高质的转型期。随着相关产业升级与技术条件的日益完善,发展建筑产业化与绿色建筑技术集成,提高建筑行业生产效率与建筑成品质量、减少行业能源消耗与资源浪费,从而推动我国社会经济可持续发展已成共识。轻钢体系建筑因其具备自重轻、结构受力好、适用性广以及工业化技术体系成熟的特点成为发展产业化绿色建筑的重点。我国轻钢体系建筑发展起步晚,相关理论和技术多借鉴欧洲、北美、澳洲等地的经验,出现一批以建筑材料生产供应商为主导的轻钢体系建筑产品和少数建筑师采用这一体系进行的项目实践。但是,由于我国地域分布广泛,气候特点与欧美等地相差甚远,所引进的国外轻钢建筑技术指导建成的项目出现诸多问题,如外墙出现了保温隔热性能弱、易开裂和易受潮等。因此,进行基于轻钢体系的地域性被动房屋外墙设计研究显得尤为重要。本文通过查找文献资料,梳理了轻钢体系建筑外墙的材料组成、结构类型、管线集成和建造方式四个设计要点,说明轻钢体系建筑外墙具备多样化设计的可能性;同时提出任务导向式设计、技术条件选用和气候适应性优化三点设计策略为轻钢体系建筑外墙在不同地域环境中的设计运用提供指导。另外,基于对以广州为例的湿热地区气候特点分析,结合被动房屋围护结构设计要求与轻钢体系建筑外墙的复合特点,论述了轻钢体系建筑外墙可通过无热桥保温体系、复合气候表皮和蓄热性能优化适应湿热地区被动房屋的性能要求;并对外墙的组成材料与构造处理,分别总结提高轻钢体系建筑外墙耐久性的策略。最后,综合考虑外墙耐久性与被动节能性,经分析及软件模拟对比三种在湿热地区运用的轻钢体系建筑外墙,得出西狮家实验房外墙是一种较可行的技术路线。综上,文章通过论证基于轻钢体系湿热地区被动房屋外墙设计的要素,为轻钢体系建筑运用于湿热地区被动房屋建设提供理论基础与技术路线指引,从而推动湿热地区,乃至各地的建筑产业化与绿色建筑技术集成发展,促进建筑行业顺利转型。
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