高层建筑节能设计研究

郝鹏

摘要：随着社会的不断发展，高层建筑也不断兴起，但同时也带来了一定的问题，例如在设计中无法保证较高的自然采光率无法保证室内自然通风效果等等，这样不利于建筑的节能环保特性。现本文主要对高层建筑节能设计进行了研究，以供参考。

关键词：高层建筑；节能设计

中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2017）05-49-02

前言

在当今全社会已经能够深入认识能源危机以及生态环境恶化的背景下，建筑行业因其一直以来的能源消耗居高不下的状态，也得到了社会各界的关注，而高层建筑自身也应当对自身的节能技术提高重视，加大节能技术的研发力度，将建筑节能设计作为建筑行业的未来发展方向予以深入研究和探讨。

1高层建筑中能源消耗特点

高层建筑在投入使用后，需要保证供水、供暖、照明、空调、电梯及饮食等多方面的正确运行，这必然会存在着能源的大量消耗。通常情况下，办公系统设备、供暖系统、照明系统等运行过程中都存在着能源的大量消耗，因此在设计时对建筑采光及通风能力具有较高的要求，而且气候条件对于高层建筑也具有较大的影响。在高层建筑设计过程中，如果只是单纯的从建筑本身特点出发，来有效的降低能源消耗则不现实。特别是在当前城市中高层建筑作为主要建筑形式，大部分高层建筑由于节能设计缺乏合理性，从而存在着高耗能的问题。为了有效的缓解资源消耗量大的问题，在充分的考虑节能技术的同时，还需要对自然环境条件进行有效的考虑，选择绿色建筑材料，通过科学合理的节能设计.确保高层建筑能源消耗量的有效降低。

2高层建筑的节能设计措施

2.1通风设计

对于高层建筑而言，要实现节能通风效果，最好的方法是将自然风引入其中，而要实现这一点，就要对其进行精心设计。首先要合理布局建筑内部空间及其结构形式，要尽可能的实现穿堂风，加果高层建筑的外部體形为条形，则穿堂风就较容易实现。但是若建筑外部体形为点式，则可以尽可能的利用窗户设计来实现良好自然通风。另外，为了能够节能保温，在设计窗户时，可以采用双层玻璃，这样就可以尽可能的增大窗户在墙体上占据的面积，为通风提供更好的条件。

2.2外围护结构设计

2.2.1外围护结构材料。针对目前高层建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状，且基于高层建筑外围护结构并非承重结构，材料选取较为灵活的特点，对于实体围护结构，应尽量选用导热系数小的多孔，空心砌块或加气混凝土砌块等，配合外墙外保温和合理的窗墙面积比，腔制由外围护结构保温隔热带来的能耗损失。对于处于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市，应尽量减少玻璃幕墙的使用。当实体围护结构达到保温隔热要求后，透明围护结构应遵循以下措施：尽量减少使用玻璃幕墙：控制合理的窗墙面积比，控制可开启面积以组织通风，选用节能的玻璃和窗框材料，注意控制密封性能。

2.2.2墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线，其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。建筑墙体外饰面对建筑节能设计的影响主要通过围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表现出来：一是在房间制冷状态下对房间能耗的影响：二是对墙体传热系数的直接影响：三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定建筑外墙采用“浅色外饰面”（太阳辐射吸收系数<0.6）节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加隔热措施的当量附加热阻0.2，当外墙的传热系数由于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时，采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节能设计标准”对传热性能的规定要求.建筑的外墙饰面目前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等，最典型的2类外墙饰面是瓷砖及涂料。节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。

2.2.3墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外，还可增加建筑遮阳，以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式，可结合立面设计意图进行设计，尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。《居住建筑节能设计标准》规定健筑的东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳（透射比<0.5）的节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加隔热措施的当量附加热阻0.3，节能设计中应考虑“东、西外墙遮阳”在夏天东、西晒非常严重的地区东、西外墙遮阳措施有待加强。这方面可以借鉴热带地区城市，如马来西亚和香港等的设计经验。在这些城市，高层建筑遮阳措施的使用在带来较好遮阳效果的同时，也丰富了建筑立面，增加了城市景观。

2.3可再生资源的充分利用

在自然界中存在很多的可再生资源，若能够在高层建筑设计中充分利用这些可再生资源，势必能够很好的提升建筑的节能效果。例如太阳能就是一种取之不尽的自然可再生能源，可以利用太阳能进行发电、还可以进行采光照明，还可以进行热利用。只要能够巧妙的利用太阳能，其就能够在一定程度上节省高层建筑的能耗。再例如风也是自然界中的一种可再生能源，我们可以利用风能进行发电，实现通风效果，还可以起到降温等作用，均能体现非常好的节能效果。

3高层建筑节能的发展趋势

3.1节能产品技术在高层建筑的应用

在以低碳为主导的社会里，节能技术跟随时代的潮流也在不断的发展中深入到各行各业。节能门窗系统、太阳能热水系统、空气净化系统、室内新风系统的等都是节能技术在高层建筑中的体现。但是这些节能技术并不被人民所熟知，这就需要加大宣传节能产品和技术。不仅如此，要把宣传推广的重点明确在节能技术能够给人民群众带来的利益上，通过开发推广大众能接受的有关节能的手机软件等方式，让节能产品受到广大人民群众的重视，从而推动了节能产品技术在生活中的应用。

3.2高层建筑节能的网络化

随着时代的进步，网络的迅速发展已经影响到了社会生活的各个方面。建筑同样也是如此，在以后，建造房屋将和互联网联系在一起，全面实行工厂化预制生产。而互联网和高层建筑节能相互联系的新模式具有广阔的前景，将会成为以后的建筑节能的主要形式。而高层建筑节能网络化不仅是指建筑的设计网络化.同样的有关节能的技术产品也都会与网络紧密连接。在未来的建筑设计里，不仅仅包含设计师一个人的设计理念，还有拥有用户的主观想法，两者一起来设计自己的家园。

3.3注重生态平衡，高层建筑节能更加人性化

高层建筑在建设的过程中，可以利用建筑的空余能力.甚至是建筑所产生的垃圾，来与生态做好平衡。未来的城市建筑节能通过互联网和各种节能技术紧密联系在一起，全面实现节能、节水、节材，降低温室气体的排放，维持更好的生态平衡，为保护环境贡献了一份力。高层建筑的不断出现，体现了我国的综合国力的迅速提高。但是，在我国经济实力和科技实力迅速提高的同时，也面临着各种各样的问题。近些年，我国一直特别重视节能减排，可持续发展以及经济和生态的平衡发展，这就不仅需要国家通过颁布激励政策来引导高层建筑的节能设计方向，也需要相关部门加强对高层节能技术的研发，把技术和互联网相结合，使高层建筑节能技术完美地应用到城市建筑中，来促进高层建筑的节能发展，更好的服务于城市的发展和生态环境的保护。

4结语

总之，在现代高层建筑设计中，可以采取的节能设计措施有很多种，这主要是需要建筑设计人员能够具备较高的节能意识，充分认识到节能建筑的必要性和重要性。在设计过程中注重创新和改进现有技术，以最大程度的提高建筑的节能效果，降低建筑能耗，捉进建筑行业的可持续发展。

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现代物业杂志社

2020-01-13