高層建筑節(jié)能設(shè)計要點分析

安玉芹

摘 要：隨著建筑節(jié)能研究與實踐的不斷深入，建筑節(jié)能的方法得到了不斷的改革，節(jié)能的理念也更加深入人心，建筑設(shè)計的內(nèi)涵也得到了不斷的延伸和豐富，中國的建筑節(jié)能工作取得了一定的效果。建筑節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個重要的目標，建筑節(jié)能工作復雜而艱巨，它涉及到了政府、企業(yè)甚至普通市民，它的實現(xiàn)需要各方面的努力，政府應(yīng)該加強對高層建筑的節(jié)能設(shè)計的監(jiān)督。本文就高層建筑的節(jié)能設(shè)計的重點進行了研究。

關(guān)鍵詞：高層建筑；節(jié)能設(shè)計

1 前言

改革開放以后，我國經(jīng)濟進入了高速發(fā)展的階段，但是并沒有徹底改變高消耗高污染的經(jīng)濟增長模式，經(jīng)濟的增長很大程度上是以能源消耗及環(huán)境污染為代價的，導致了能源緊缺問題日益嚴重，節(jié)能減排已經(jīng)成為新時期中國可持續(xù)發(fā)展的工作的重點，建筑節(jié)能是重中之重。據(jù)統(tǒng)計，全球能源消耗有將近40%是消耗在建筑上，是當之無愧的耗能大戶。我國的建筑耗能占全國能源消費重量的三分之一左右，而且呈上升趨勢。因此，為了貫徹實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，高層建筑節(jié)能工作刻不容緩，要從建筑設(shè)計的理念和方法入手，提高建筑利用能源的效率，實現(xiàn)建筑節(jié)能的目標。

2 建筑外形節(jié)能設(shè)計

我國的高層建筑在建筑的形式上有著比較大的相似之處，在建筑物的外圍護的主題就是墻體，其主要的能源消耗就體現(xiàn)在夏季的隔熱和冬季的保溫上。由于外圍護結(jié)構(gòu)在建筑的外墻中占有較大的比例而且是能耗的主要結(jié)構(gòu)，在進行高層建筑的節(jié)能設(shè)計的時候需要對外墻保溫技術(shù)進行改革，對于外墻材料有新的發(fā)展和應(yīng)用。

（1）減少建筑的外表面積。建筑的設(shè)計不能太過凹凸，控制好體型系數(shù)比。建筑體形系數(shù)是指建筑的外表面積與建筑體積的比值，控制好建筑外表面的面積是關(guān)鍵，設(shè)計的過程中要在符合了功能的要求上合理的考慮外表面的設(shè)計，盡量較少凹凸，如陽臺的設(shè)置太出挑等，可以降低房屋的層高或者是增大其進深控制體形系數(shù)不得超過0.3。

（2）選擇最佳的建筑方位。在建筑設(shè)計的時候平面的布置上要合理，符合最佳的建筑方位的原則，一般來說建筑的南向是最佳的方向，可以獲得最佳的室內(nèi)陽光和空氣流通。而東西朝向的房間則會在相同條件下多耗能5%左右，在居住的時候沒有南北朝向的房間更具有舒適感，設(shè)計的過程中應(yīng)該盡量避免。

（3）在建筑外墻材料的選用上要考慮到節(jié)能保溫的原則，高層建筑節(jié)能可以采用的是建筑節(jié)能改造模式，采用高效的建筑絕熱材料和復合墻體，通過墻體中巖棉、聚乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉等新型保溫隔熱材料的應(yīng)用來減小傳熱系數(shù)。

3 外窗節(jié)能設(shè)計

高層建筑中外窗是建筑能耗最為薄弱的環(huán)節(jié)，而且外窗在建筑中所占比例較大，能耗損失也是總能耗的1/3，在高層建筑節(jié)能的時候減少外窗的冷風滲透和傳熱量是十分重要的，主要的措施有：

（1）嚴格控制建筑窗墻比。根據(jù)高層建筑的一般規(guī)范，對建筑的不同朝向的窗墻比都是有相關(guān)的規(guī)定的，南向、北向、動向和西向的窗墻比不應(yīng)該超過的范圍分別是35%、20%、30%。

（2）減少冷空氣滲透，提高建筑的氣密性。在建筑的細部要注重其氣密性的保護，選用新型的密閉性能優(yōu)良的門窗材料，設(shè)置好門窗的密封條。在墻與門窗的縫隙之間注意使用松軟性彈性材料加以密封，框與扇、扇與扇之間都應(yīng)該設(shè)置密閉封條。

（3）提高門窗的保溫性能。在門窗的材料選擇上要盡量的選用保溫性能良好的新型材料，在符合設(shè)計要求的同時要注意避免窗扇之間的縫隙長度，擴大單塊玻璃的面積，增加固定窗扇的比例，材料商雙層玻璃、三層玻璃或者是中空玻璃都是理想的選擇。

（4）設(shè)置相應(yīng)的溫度阻隔區(qū)。在建筑的室內(nèi)和室外要注意進行溫度的阻隔和緩沖帶的設(shè)置，這樣的一個中間的層次是可以起到直接較少空氣滲透的作用的，也控制了室內(nèi)外直接的空氣交換和對流。

4 屋面的節(jié)能設(shè)計

建筑的外圍護結(jié)構(gòu)中屋面占有很大的比例，且處于最高的位置，在高層建筑的保溫隔熱設(shè)計中是很重要的，屋面節(jié)能的設(shè)計對于建筑整體能耗的降低和室內(nèi)溫度的改善作用尤其之大。

（1）屋面材料的選擇應(yīng)該具有良好的節(jié)能效應(yīng)。我國屋面通常采用正鋪法，即將保溫材料設(shè)置于防水層和屋面板之間。倒鋪法現(xiàn)在也是許多高層建筑可以采用的新的方式，其中保溫層材料選擇的是吸水率較低而且輕質(zhì)高強的擠塑聚苯板。這樣的方式可以對保溫層起到很好的保護作用，避免防水層受到室外環(huán)境的變化和人為因素造成的影響，使防水材料的使用年限增加，具有很好的節(jié)能效果。

（2）淺色坡屋面節(jié)能方式。采用非金屬淺顏色的坡屋面可以起到隔熱保溫的作用，而且減少了屋面滲漏起到了有效的排水作用。顏色較淺的作用是反射掉65%的日照，節(jié)省了大約20～30%的能耗。

5 利用太陽能節(jié)能設(shè)計

開發(fā)新能源是高層建筑節(jié)能的一個新的方向，太陽能由于其清潔性和可再生的特點是建筑節(jié)能上最具有開發(fā)潛力的能源之一。我國的太陽能資源在大部分地區(qū)來說都是十分豐富的，有著天然的良好利用條件，國土面積2/3以上的地區(qū)年日照時數(shù)達到2200h，最長可達2800h～3300h。在高層建筑中，太陽能的利用方式已經(jīng)出現(xiàn)了很多種，例如太陽能熱水、太陽能發(fā)電、被動式太陽能采暖以及主動式太陽能空調(diào)等。太陽能資源在我國的有些地區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)完全利用的方式，大大的節(jié)省了建筑的能耗。隨著高層建筑的節(jié)能設(shè)計日益先進，高層建筑在室內(nèi)采暖設(shè)備和附加陽光間的節(jié)能設(shè)計也取得了很大的進步，受到越來越多的研究者的關(guān)注，是未來利用的新方向。

6 結(jié)束語

面對日益緊張的能源問題，建筑的節(jié)能研究已經(jīng)得到了全世界的關(guān)注，近30年來，世界各國在節(jié)能的研究上都有了很大的進展，對于建筑新材料和設(shè)計施工一級建筑節(jié)能的認證和管理方面都做出了很多不同的工作。我國的高層建筑節(jié)能設(shè)計也是熱點之一，在建筑節(jié)能的上，需要結(jié)合實際情況，同時借鑒國外的先進技術(shù)，對于高層建筑的節(jié)能設(shè)計做出更多的工作，這也是未來高層建筑節(jié)能設(shè)計發(fā)展的方向。

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