课程编号
13
第十三课：建筑围护结构（Building Envelope）
本课介绍了 建筑围护结构（Building Envelope） 的概念，它是 建筑内部与外部环境之间的屏障，负责 保温、防水、隔音、通风和安全防护。建筑围护结构不仅包括 墙体、屋顶、地面，还涵盖 门窗、通风口等开口部分，所有这些构造共同形成一个 完整的系统。
一、什么是建筑围护结构？
1. 建筑围护结构的定义
• 建筑围护结构是指建筑物的外部边界，其作用是：
• 保持室内温度稳定
• 防止雨水渗透
• 减少外部噪音
• 提供空气流通
• 保护建筑免受火灾、入侵和动物侵害
2. 建筑围护结构的组成
构成部分 | 功能 |
墙体（Walls） | 保温、防水、隔音、安全 |
屋顶（Roof） | 防水、保温、抗风雪 |
地面（Floor） | 结构支撑、隔热、湿气防护 |
门窗（Doors & Windows） | 采光、通风、安防、隔热 |
开口（Ventilation Openings） | 控制空气流通，防止潮湿 |
二、建筑围护结构的功能
1. 防水与湿气控制
• 防止雨水渗透（屋顶、墙体）
• 防止地下湿气进入（防潮层 DPM）
• 控制室内湿度（防止霉菌生长）
2. 保温隔热
• 减少热量流失，降低能耗
• 墙体、屋顶、地面需安装保温材料
• 避免冷热桥（Cold Bridge）
3. 隔音性能
• 减少外部噪音（如交通、工业噪音）
• 高密度材料+多层结构增强隔音
• 门窗使用双层或三层玻璃
4. 结构安全与防护
• 防止人为破坏（如盗窃）
• 防止动物侵害（如鸟类、昆虫）
• 抗震、防风、防雪
5. 防火性能
• 减少火灾传播
• 选择耐火材料
• 墙体、楼板内设置防火隔离层
三、围护结构的材料选择
1. 外墙材料
材料 | 优点 | 缺点 |
砖石（Brick/Masonry） | 耐久、隔音、保温好 | 重量大，施工慢 |
混凝土（Concrete） | 强度高、防火 | 传热快，保温需加强 |
木结构（Timber） | 轻质、施工快 | 需防火防潮 |
复合板（Composite Panels） | 轻质、保温强 | 价格较高 |
2. 屋顶材料
• 金属屋面（Metal Roofing）：耐久，抗风强
• 沥青瓦（Asphalt Shingles）：经济，但寿命较短
• 陶瓦（Clay Tiles）：耐火，但重量大
• 绿色屋顶（Green Roofs）：环保，隔热好
3. 门窗材料
• 塑钢窗（uPVC）：隔热、隔音好
• 铝合金窗（Aluminum）：耐久，但保温较差
• 木窗（Timber）：美观，需定期维护
四、建筑围护结构的整体设计
1. 连续性
• 围护结构必须形成封闭系统，避免冷热桥或水汽渗透。
• 例如：墙体、屋顶、门窗的连接处必须做好密封。
2. 透气性
• 控制空气流通，确保室内健康环境：
• 高性能门窗 提供密封性
• 通风口（Ventilation Openings） 确保空气质量
• 屋顶通风系统 防止湿气积聚
3. 适应不同气候
• 寒冷地区：加强保温，减少热损失
• 炎热地区：加强遮阳，降低空调负荷
• 高湿地区：加强防潮通风，避免霉菌
五、围护结构的常见问题
1. 冷热桥（Thermal Bridge）
• 原因：
• 结构连接处未做好保温（如门窗框架）
• 解决方案：
• 使用隔热材料（如 EPS、XPS）
• 优化结构连接（如安装保温框架）
2. 渗水问题
• 原因：
• 墙体或屋顶防水层损坏
• 解决方案：
• 定期检查防水层
• 使用高质量防水涂层
3. 霉菌和潮湿
• 原因：
• 通风不良，湿气积聚
• 解决方案：
• 安装通风系统
• 保持围护结构的干燥
六、围护结构的优化设计
1. 高性能建筑围护结构
• 被动式建筑（Passive House） 采用高性能围护结构：
• 三层玻璃窗
• 超厚保温层
• 气密性设计
• 智能通风系统
2. 绿色建筑（Green Building）
• 采用 可再生材料（如木材）
• 结合 太阳能光伏、雨水回收系统
七、总结
1. 建筑围护结构是建筑与外部环境的屏障，确保保温、防水、隔音和安全。
2. 围护结构包括墙体、屋顶、地面、门窗等，每个部分都需满足多种功能要求。
3. 合理选择材料（如砖石、木材、复合板），优化墙体、门窗和屋顶的性能。
4. 控制冷桥、防水、防霉，确保建筑长期耐用。
5. 采用被动式建筑和绿色建筑技术，提高围护结构的能效。
下一课将深入探讨建筑墙体的构造方式，分析不同墙体材料的优缺点及施工方式。
