高層建筑節(jié)能設(shè)計分析

袁穎惠

（河南省城鄉(xiāng)建筑設(shè)計院有限公司　河南　鄭州　450000）

高層建筑節(jié)能設(shè)計分析

袁穎惠

（河南省城鄉(xiāng)建筑設(shè)計院有限公司河南鄭州450000）

隨著能源消耗的日益增長，環(huán)境污染與資源匱乏的雙重壓力愈加嚴(yán)重，節(jié)能問題得到了廣泛關(guān)注。本文首先說明了節(jié)能在高層建筑設(shè)計中的重要性，然后分析了我國高層建筑節(jié)能的研究成果與不足，最后探討了高層建筑節(jié)能設(shè)計的要點。

高層建筑；節(jié)能；選址；屋面；墻體

1　節(jié)能在高層建筑設(shè)計中的重要性

隨著社會的不斷進步和發(fā)展，能源開發(fā)過度，世界已經(jīng)出現(xiàn)了能源危機，各種能源都在快速減少，不僅能源減少，環(huán)境也受到了嚴(yán)重的污染。我國現(xiàn)在的國情是人多地少，能源分布不均勻，雖然地大物博，但是人口眾多，所以我國的人均資源占有量在世界上處于低水平。而且我們國家目前過度依賴煤炭能源，煤炭能源屬于不可再生能源，用一點少一點，這種能源結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)狀導(dǎo)致了我國能源短缺的狀況。此外，我國的能源利用率低，能源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重，這就加劇了我國的能源危機。近幾年來，隨著城市化進程的加快，高層建筑業(yè)逐漸崛起，高層建筑行業(yè)是消耗能源的主要行業(yè)，用電、用水、用水泥、用鋼筋，長此以往巨大的能源都消耗在了這一行業(yè)。而且據(jù)統(tǒng)計，我國的高層建筑能耗逐漸上升、利用率低。所以在這種形勢下，發(fā)展節(jié)能高層建筑設(shè)計很有必要，大量的能源會在節(jié)能設(shè)計的基礎(chǔ)上節(jié)約下來。

2　我國高層建筑節(jié)能的研究成果與不足

2.1高層建筑節(jié)能的研究成果

隨著國家對高層建筑節(jié)能的重視和研究，主要研究成果表現(xiàn)在兩方面，相應(yīng)的政策標(biāo)準(zhǔn)體系日趨完善，新產(chǎn)品和新技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

從20世紀(jì)80年代初開始，到現(xiàn)在的30多年里，國家頒布實施的數(shù)十項節(jié)能政策、設(shè)計規(guī)范和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，對于推動高層建筑節(jié)能起到了很大的作用，但是由于相關(guān)的配套措施不完善，在執(zhí)行上還有較大的差距。

新型墻體材料、低輻射玻璃和真空玻璃、可調(diào)節(jié)遮陽裝置、照明光源和燈具等新產(chǎn)品和新材料的推廣和應(yīng)用，地源熱泵技術(shù)、原生污水水源熱泵技術(shù)和照明燈具智能控制技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用實施很好地推動了我國高層建筑節(jié)能的發(fā)展。

2.2高層建筑節(jié)能研究的不足

目前，針對我國而言，住宅高層建筑占的比重比較大，而對于公共高層建筑節(jié)能認(rèn)識不足是我國現(xiàn)在節(jié)能研究面臨的主要問題。尤其是大型公共高層建筑在能源消耗上占據(jù)著巨大的比重。另一方面，由于我國南北方氣候的差異，高層建筑分類的差異，高層建筑能源消耗也有所區(qū)別。例如北方高層建筑采暖能耗高、比例大，應(yīng)為高層建筑節(jié)能的重點。住宅及一般公共高層建筑與發(fā)達國家相比能耗尚處在較低水平，但增長趨勢顯著。大型公共高層建筑能源浪費嚴(yán)重，節(jié)能潛力大，新建高層建筑中其所占比例呈增長趨勢。因此對于不同類型的高層建筑，應(yīng)采取不用的節(jié)能措施和方案。

3　高層建筑節(jié)能設(shè)計的要點

3.1合理選址

高層建筑設(shè)計首先遇到的問題就是建筑地理位置的選擇，高層建筑的選址是一件很重要的工作，要進行充分合理的勘察檢測，綜合各位置的自然環(huán)境、社會環(huán)境等因素進行考慮，最后選擇最優(yōu)的位置。高層建筑的選址要考慮以下幾種要素：①氣候因素，高層建筑設(shè)計想要達到節(jié)能的效果，必須考慮氣候因素，保證氣候環(huán)境在建筑使用周期內(nèi)處于持續(xù)的穩(wěn)定狀態(tài)，以避免由于氣候環(huán)境頻繁變化而消耗大量的能量。②環(huán)境因素，任何建筑的選址都以環(huán)境為基礎(chǔ)，所以在高層建筑選址時一定要考慮好環(huán)境因素，要以不破壞環(huán)境為原則，進而能夠保護環(huán)境，最終能夠達到節(jié)能的目的，提高能源的利用率。

3.2合理的外部環(huán)境設(shè)計

高層建筑設(shè)計時，建筑外部的環(huán)境設(shè)計至關(guān)重要，因為單純的建筑進行節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，要是外部的環(huán)境影響較大，也會直接導(dǎo)致節(jié)能效果的下降。因此，根據(jù)每一個建筑功能的需要，通過合理的外部環(huán)境的布局設(shè)計來完善現(xiàn)有的微氣候環(huán)境，為高層建筑節(jié)能創(chuàng)造有力的環(huán)境。最基本的設(shè)計就是在高層建筑周圍進行相關(guān)的綠化，改變周圍的微環(huán)境，以降低噪音，阻擋風(fēng)沙，凈化空氣，降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環(huán)境的情況下，人為進行仿自然環(huán)境的打造，例如建造人工湖等，目的也是通過改變高層建筑周邊的微環(huán)境，降低建筑對能源的消耗，達到節(jié)能的目的。

3.3高層建筑屋面節(jié)能設(shè)計

高層建筑屋面可以說是整個建筑的重要組成部分，尤其是作為當(dāng)前高層建筑來說，屋面的保溫隔熱功能越來越也重要了，而保溫隔熱所消耗的能源也是比較多的，所以在高層建筑屋面設(shè)計中采用恰當(dāng)?shù)墓?jié)能措施的效果也是極為明顯的，尤其是在夏季和冬季時，采用恰當(dāng)?shù)墓?jié)能措施能夠很好地利用內(nèi)外溫度的差異減少能源的使用。具體來說，高層建筑節(jié)能措施在建筑屋面設(shè)計中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾點：

（1）高層建筑屋面設(shè)計中最為主要的就是針對建筑屋面的保溫層進行設(shè)計，一般說來，對于屋面保溫層應(yīng)該采用吸水性和密度都較好的材質(zhì)；

（2）在屋面施工材料的選擇上，也應(yīng)該盡可能的選取節(jié)能材料，還應(yīng)該注意材料是否是無污染的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)；

（3）在高層建筑屋面設(shè)計中，我們還可以采用綠色植被來進行相關(guān)設(shè)計和覆蓋，這樣不僅僅能夠起到美華建筑的目的，還能夠有效地保障屋面的溫度，起到一定的隔熱效果。

3.4高層建筑墻體節(jié)能設(shè)計

在高層建筑墻體的構(gòu)建過程中，我們也可以采用必要的建筑節(jié)能措施來達到節(jié)能的目的，具體來說，高層建筑節(jié)能措施的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下三個方面：

（1）對于高層建筑外墻的設(shè)計施工我們可以采用隔熱保溫性能較好的材料來構(gòu)建單一性外墻；

（2）對于建筑墻體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計來說，為了更好地發(fā)揮墻體應(yīng)有的保溫隔熱性能，我們一般采取復(fù)合結(jié)構(gòu)來進行設(shè)計，也就是在墻體內(nèi)部采用良好地保溫材料來設(shè)計成夾層模式來進行建設(shè)；

（3）對于墻體內(nèi)部的粉刷設(shè)計來說，應(yīng)該盡可能的選取石膏材質(zhì)，另外還可以選用石膏板來進行鋪設(shè)，石膏板的效果是最佳的，因為在建筑墻體內(nèi)部鋪設(shè)石膏板不僅僅能夠起到相應(yīng)的節(jié)能保溫作用，還能夠有效提高墻體的強度，對墻體起到一定的支撐作用。在建筑墻體施工中，所用的建筑材料當(dāng)前最為普遍的就是聚氨酯板、聚苯板和保溫砂漿等，這些材料的使用都能夠在很大程度上提高建筑墻體的節(jié)能效果。

3.5門窗節(jié)能設(shè)計

門窗可以說是整個建筑中耗能做多的一部分，僅門窗的能源消耗就幾乎占到了整個建筑的一半，因此，我們應(yīng)該加強建筑節(jié)能設(shè)計中對于門窗設(shè)計的應(yīng)用，以往在進行門窗設(shè)計中，人們?yōu)榱诉_到降低能耗的目的都是采用減小門窗面積的方式，但是門窗的作用還包括通風(fēng)、采光等，所以，毫無限制的減小門窗比例是不合適的，在門窗設(shè)計中可以采用的節(jié)能措施主要由以下幾種：

（1）確定合理的門窗和墻體的面積比例，通過計算得出最佳的窗墻比例能夠在最大程度上減少門窗的能耗；

（2）加強對于門窗氣密性的控制，盡可能的提高門窗的氣密性就能夠在很大程度上隔絕室內(nèi)和室外，使室外的溫度變化無法影響到室內(nèi)的溫度，進而減少了因為室外溫度變化而造成的室內(nèi)溫度控制能源消耗，對此，國家的要求是門窗的氣密性必須達到四級；

（3）對于門窗施工材料的選擇也應(yīng)該盡可能的選擇一些節(jié)能環(huán)保的材質(zhì)，并且要充分的考慮到這些材質(zhì)的能耗狀況。

4　結(jié)語

綜上，節(jié)能高層建筑設(shè)計人員會越來越受歡迎。所以相關(guān)設(shè)計人員一定要在自身的發(fā)展上下工夫，平時努力提高自身的專業(yè)素質(zhì)，不斷學(xué)習(xí)，打好基礎(chǔ)，逐步提高，不斷提高節(jié)能建筑的設(shè)計水平，為我國的節(jié)能建筑設(shè)計工作多做貢獻。

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TU201.5

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1673-0038（2015）28-0011-02

2015-6-18