【摘 要】 由于高層建筑能夠有效的節(jié)約建筑用地并且容納量較高，信息處理量大，因而其應用越來越廣泛，但是同樣的，其能耗消耗也十分可觀。文章分析其節(jié)能設計現狀，探討其節(jié)能設計措施。

【關鍵詞】 高層建筑設計；節(jié)能設計；應用

引言：

現階段自然資源日益減少，加強對建筑節(jié)能設計對降低建筑能源消耗具有重要的意義。節(jié)能建筑設計的理念在于滿足建筑要求的基礎上，盡量減少建筑資源的利用，以減少能源消耗。

一、建筑設計節(jié)能的基本原則和出發(fā)點

（一）與氣候條件相適應的基本原則

氣候適應性原則是建筑設計節(jié)能的重要出發(fā)點和原則，對于不同的地區(qū)來說，氣候因素往往會存在著較大的差異，這也正是為什么不同地區(qū)的建筑有著不同的特色，例如：南方地區(qū)住宅常以底層架空的方式解決夏季悶熱、潮濕的問題，同時適當控制建筑進深以利于穿堂風的組織；而在北方地區(qū)，則常以較為方正、敦實的體量來應對冬季漫長而嚴寒的氣候。在建筑設計的過程中，要想能夠最大限度地節(jié)省能源，就要充分地利用本地現有的自然資源，例如氣候要素：太陽能、風能、水等等。同時更要能夠消除惡劣的氣候環(huán)境的影響。在“趨利避害”的基礎之上，結合建筑設計的總體結構，善于使用材質較好的材料，為室內的環(huán)境營造良好的氣氛，提高室內的舒適感。氣候條件能夠為建筑的設計充分地節(jié)能，從客觀的自然環(huán)境出發(fā)進行建筑的設計，能夠節(jié)省資源和能源，同時也能夠提高建筑的效率，促進建筑行業(yè)的飛速發(fā)展。

（二）從整體出發(fā)進行規(guī)劃

在建筑的設計過程中往往不能缺少整體的規(guī)劃，所謂的整體規(guī)劃就是要在建筑工程設計和實踐的整個過程中，進行節(jié)能方面的思考和認識，進而在以后的系統(tǒng)實現的各個步驟進行有效的節(jié)能。從整體出發(fā)進行建筑節(jié)能的規(guī)劃和實踐，說到底就是一種宏觀層面的管理，它更加側重對于建筑設計的規(guī)劃、整體結構的設想和反思，是整個設計過程不可缺少的環(huán)節(jié)。只有在宏觀層面對建筑設計進行節(jié)能方法的探索，才能夠有效地促進接下來的具體工作順利地實施下去。

（三）綜合分析，多手段配合

對建筑節(jié)能問題的探討除了宏觀層面的控制和管理，還需要對其進行系統(tǒng)的管理，包括后期的使用和運營，即深入建筑設計、建造、運營等全周期中去的具體工作，進行綜合性地分析，不能夠只是從某個環(huán)節(jié)入手，重視其中的一個環(huán)節(jié)，忽視項目的整體經濟性，以及各個環(huán)節(jié)的銜接和系統(tǒng)性。在建筑的選址、規(guī)劃、布局、建造等環(huán)節(jié)的實踐過程中，可以通過使用相關的新型材料、設備和產品進行節(jié)能，嚴格相關的建筑節(jié)能標準，同時更要積極地加強節(jié)能設計的管理和監(jiān)督。能夠采用多種手段進行建筑節(jié)能的設計，比如整個建筑過程中的排水、照明、通風、采暖等問題，也需要進行充分地分析，讓這些工作成為一個綜合的系統(tǒng)來節(jié)能，往往會產生良好的效果。

二、對于高層建筑設計常見的題的分析

在高層建筑中，圍護結構保溫能力差一直是一個普遍問題。提高建筑圍護結構保溫隔熱性能就是要盡量降低圍護結構各個部分的傳熱系數，尤其是門窗等材料隔熱性能變化較大的冷熱橋部位。同時，墻體的結構形狀、周圍的遮陽情況以及墻體的外飾面等也都會影響保溫隔熱效果。

在長期的實踐構建過程中發(fā)現，雙層玻璃窗對建筑外墻的整體保溫起到很好地效果。其原因并不是由于玻璃本身具有很好的保溫能力，而主要是因為在兩層玻璃之間形成一個密閉的空氣間層，這個空氣間層具有較大的熱阻，因而使得窗戶具有較好的保溫性能。那么目前的屋面保溫主要是屬于外保溫屋面，有混凝土保溫屋面、乳化瀝青珍珠巖保溫屋面等等。也就是說，從保溫的角度看，在門窗中，雙層玻璃主要起到形成空氣間層的作用。玻璃本身的保溫作用是不大的，20毫米厚的空氣間層的熱阻相當于單層玻璃熱阻的40多倍。由此可見，具有一定厚度、密閉良好的空氣間層，是雙層玻璃窗保溫性能好的關鍵。而又有數據顯示，在窗戶玻璃選擇是單層玻璃的情況下，供暖空調的耗能量將是整個建筑耗能量的百分之五十以上。因此可以說使用雙層玻璃作為建筑外層的保溫設置是一個很有參考價值的選擇。

那么在保溫材料的選擇上可以盡量選擇新型的高效節(jié)能環(huán)保材料。這類材料往往是價格低廉且有著良好的隔熱性能，同時在環(huán)保方面也是大受歡迎。值得一提的是可以將屋面設計成種植屋面，植物的光合作用和呼吸作用都可以對屋面的溫度進行有效的調節(jié)，同時也能改善生態(tài)環(huán)境。

三、綠色節(jié)能建筑的整體設計思考

（一）建筑的選址和現場設計

在綠色節(jié)能建筑設計前，就應該先考慮如何選址的問題。選址要結合當地的地形、地貌、風向等，合理布局。建筑應盡量選擇向陽的地段，避免選在山谷、凹地處，這樣才能有好的日照條件。選擇的建筑地址應盡量交通便利，方便人們的出行；選擇城鎮(zhèn)化的區(qū)域，這樣才能保證有基本的基礎設施，方便人們的生活；對于一些生態(tài)敏感區(qū)域，盡量避開，以免對其環(huán)境造成影響。盡量選擇能充分利用自然能源的地段。建筑的地點一旦確定將很難改變，在做好選址工作后，下一步的工作就是規(guī)劃和設計建筑地點了，建筑地點規(guī)劃和設計的合理性很重要，它除了要滿足建筑物本身和自然的協調，還要達到綠色節(jié)能的目的。建筑現場要做到最小化的熱島效應，綠地的面積應盡量的擴大，確保該地的水源不被污染，減少自來水使用量，避免水土流失。當地的生態(tài)系統(tǒng)和生物鏈結構在建筑設計時必須被得到保證不能受到破壞。

（二）建筑的布局設計

建筑的布局是否合理很重要，一個好的建筑能將場地和資源的利用效率達到最大化，能改善建筑物的室內環(huán)境，減少建筑物的熱排放能。建筑物的布局應做好充分的優(yōu)化措施：建筑物內部的功能區(qū)劃分應規(guī)劃好，不需要安裝窗戶的功能區(qū)盡量放在建筑物的東西兩側，同一地區(qū)應盡量布置功能相似的區(qū)域，這樣是為了方便內部空調和通風系統(tǒng)的設計。盡量利用已有的地形作為圍護結構以此來減少資源能源的總消耗量，優(yōu)化好建筑物的朝向，當地的風能和太陽能等都是免費的自然資源，可以充分利用，已達到充分利用自然資源的目的。充分利用好植被，能減少建筑物的熱負荷。

（三）建筑物的外形設計

綠色節(jié)能建筑很重要的一部分是建筑物的外形設計，建筑物的外形和空間熱能耗有著很大的關系。建筑物本身的形體系數小，形態(tài)規(guī)整，能較大地減少夏季制冷和冬季制暖的能源消耗，且盡量控制建筑物東西北三個方向的窗墻比，進一步降低能耗，提高能源的總體利用率。建筑物的外形設計是否把握得當，對綠色節(jié)能的理念至關重要。在設計中，應避免采用傳統(tǒng)的單一住宅樓的單一行列式形象，適當有律動的交錯布置有利于氣流和風向的疏導，同時利用變化的坡屋面替代常規(guī)的平屋面的形式，既能增加陽光，減少雨水的滲漏，又能形成屋頂的空氣間層，提高屋面的隔熱性能，增加建筑物頂層的舒適度。對于窗戶和陽臺的造型設計，可利用大塊玻璃補充室內光線，盡量少的設置窗檔，擴大景觀視野，給人以舒適宜人的感受。對于建筑外墻的處理，以此強化建筑外立面的自然性和親和感。還可根據當地季節(jié)的長短變化，運用不同的色彩使太陽能得到充分的吸收，如：南方地區(qū)，夏季隔熱更為重要，以淺色的外飾面處理較為合適，而北方地區(qū)，冬季保溫更為重要，可適當采取較深色的飾面處理以蓄熱。

（四）建筑物配套設施的設計

建筑物配套設施設計不僅要能體現出健康性和舒適性，更是節(jié)能環(huán)保設計的關鍵。建筑物配套設施在設計時首要考慮的是要采用環(huán)保材料。新風系統(tǒng)的設計很重要，它是改善建筑物室內環(huán)境質量和空氣質量的重點。新風量的使用能很好地提高室內空氣質量。室內和室外的溫差是冬季和夏季都會存在的問題，新風量越大，說明需要處理耗費更多的能源。綠色建筑最大的特色就是節(jié)能，所以自然資源的利用對綠色節(jié)能很重要。自然界中可利用的自然資源有很多，太陽能的應用最為普遍，它是不需要耗費成本的清潔能源，實現對太陽能的最大限度地利用很重要。太陽能的利用方式目前來說主要要以下幾種：一種是被動式太陽能熱水系統(tǒng)。它主要是為用戶提供熱水。另一種是主動式太陽能系統(tǒng)。它需主要是為用戶提供熱水或是為居室供暖。

地熱能也是一種很好的自然資源，目前高溫地熱能主要用于發(fā)電或直接用于供暖；低溫地熱能主要是借助于地源熱泵和地道風系統(tǒng)的應用。自然通風很重要，它能改善室內空氣質量但沒有任何的能源消耗，這種效果要強于空調，因為對環(huán)境沒有造成污染。自然通風會受到很多條件的限制，要達到預期的目標，需要配合一些自動控制設備來進行。

（五）綠色節(jié)能建筑應遵循的設計原則和指導思想

綠色節(jié)能設計的基礎和關鍵是生態(tài)建筑設計，設計的原則要始終堅持可持續(xù)發(fā)展的理念，建筑形象應遵循樸實端莊、流暢簡潔、現代開發(fā)。從建筑的開始選址到建筑的格局設計，從單體到群體，都要充分利用天然能源，以節(jié)省能源，在設計時要充分利用各類環(huán)保生態(tài)材料和技術。在整個設計中，充分注重建筑生態(tài)，在充分考慮減少資源消耗和保護自然環(huán)境的前提下，要將建筑的功能和建筑生態(tài)環(huán)境的持久性作為重點。綠色節(jié)能建筑的設計還應結合當地的文化特點，根據當地的實際環(huán)境特點，開發(fā)適合本地生態(tài)環(huán)境的設計。

四、結語

綜上所述，在現代高層建筑設計中，應做好節(jié)能設計工作，積極應用各種新型的技術、材料及工藝，減少建筑行業(yè)中能源的消耗，以起到建筑節(jié)能的作用，從而促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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