徐肖玲
摘 要:文章論述了高層建筑節(jié)能設計的過程中需要注意的各種問題,如何在現(xiàn)代高層建筑設計上體現(xiàn)節(jié)能,如何統(tǒng)籌安排建筑的質(zhì)量,資源,節(jié)約能源。通過文章的研究,希望對高層建筑的設計工作提供參考。
關鍵詞:高層建筑;節(jié)能;分析
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國城市化進程的加劇,大量農(nóng)村人口涌向城市,從而造成城市擁擠。住房建筑正在朝高層建筑方向發(fā)展,高層的出現(xiàn)很大程度上節(jié)省了土地,也解決了城市土地資源緊缺和人們住房問題,但是高層建筑也存在一系列問題。在高層建筑在設計的時候,室內(nèi)的自然采光不足,室內(nèi)的空氣通風差,是高層建筑的通病。能源是人類生存和發(fā)展的基本條件,隨著社會的進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源的價格正在飛速的上漲中,節(jié)能減排,低碳生活,是現(xiàn)在政府和社會的響應和號召。能源供給矛盾日益突出,以低碳生活為指引,發(fā)展資源可再利用,等等一系列的措施政策正在改變著人們的生活。而建筑節(jié)能勢必是建筑業(yè)的發(fā)展新方向,當高層建筑向著更高的方向發(fā)展的同時,建筑節(jié)能設計也在為人們提供舒適居住辦公條件的前提下納入新的發(fā)展歷程,有效合理的利用能源,是當前高層建筑設計界比較關注的話題。
1 高層建筑能耗的主要分布
高層建筑因為可容載巨大,所以在公共設施方面,需要建設電梯,中央空調(diào),監(jiān)控設備,供水,供電供暖,供氣系統(tǒng),在中間層還要有水,暖氣加壓層,這些龐大而數(shù)目繁多的系統(tǒng)都需要消耗能源。所以研究高層建筑的節(jié)能顯得非常的有意義,其中高層的室溫變化,引起的空調(diào)的使用,是高層建筑的最大能耗部分,如果能有效的利用陽光,通風,保證室內(nèi)的溫度,可以很大程度的節(jié)能減排。
2 目前高層建筑設計中的弊病
隨著建筑層數(shù)的不斷增加,高層建筑因為其容積率過高,不通透,等一系列問題是非常值得重視的。在高層建筑建設技術發(fā)展過程中,只重視空間的使用,居住的面積,而忽略了生態(tài)環(huán)境的體驗,導致了一系列問題。為了很好的與現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展相契合,引入建筑節(jié)能的概念,在建筑設計中要充分考慮建筑的形狀變化,建筑的朝向,建筑外圍墻體的保溫功能,建筑所在位置的氣流朝向,等環(huán)境因素,同時也應該注意與城市周圍環(huán)境的融合,對于建筑而言,采用節(jié)能的設計理念是必須的。
3 采光節(jié)能的設計
地球每時每刻都在從太陽吸收能量,陽光中的紫外線對人的健康非常有益,但是高層因為容積率過高使得日照嚴重不足,我國幅員遼闊,緯度變化比較大,在具體設計中要充分考慮當?shù)氐娜照辗秶诰唧w的建筑設計過程中要充分考慮建筑的位置和朝向,使得每層建筑都盡可能的多接收太陽光輻射,在東北朝向的窗子可以略小,朝南的窗戶面積要盡可能大點。
4 超高層建筑的節(jié)能優(yōu)化
建筑的高度變化,也能影響建筑能耗的變化,在高度接近和超過100米的高空,太陽輻射基本上是不變的,根據(jù)氣象數(shù)據(jù),在此環(huán)境下,地面風速是2米/秒的時候,100米的高空會是3米/秒,溫度通常會每升高100米氣溫下降1攝氏度,所以也要考慮其通風,溫度問題,所以在高層建筑的設計過程中,要保證房子通風的前提下,考慮高度帶來的溫差效應,在每個環(huán)節(jié)考慮建筑的節(jié)能效果。
5 高層建筑節(jié)能設計中要注意的問題
5.1 優(yōu)化建筑的位置和朝向設計
選用的建筑節(jié)能總體設計是節(jié)能的最重要環(huán)節(jié),建筑的選定位置,和朝向是首先要考慮的,陽光不僅僅對人體健康意義重大,而且合理利用日照,也對建筑的節(jié)能有很好的收益。在我國北方地區(qū),因為寒冷,所以要使每棟建筑都能盡可能多的接收太陽光,不同緯度,不同朝向,不同季節(jié),建筑物得到的太陽光輻射能量不一樣,因此在建筑設計的初期,就應該按照當?shù)氐娜沼绊憟D,作出合理的節(jié)能設計。
5.2 優(yōu)化建筑的結(jié)構設計
高層建筑的外墻墻體消耗能量較大,建筑的形體變化直接影響建筑外露面積的變化,外露面積越多,耗能也越大,所以要優(yōu)化建筑的整體設計,盡量采用圓形的結(jié)構設計,因為相同的面積,圓形的周長是最少的,在節(jié)約了建筑材料的同時也使得建筑更加的節(jié)能和環(huán)保,另外高層建筑的結(jié)構形體變化不宜過多,一方面是處于建筑自身結(jié)構強度的要求,另外是減少外露面積,減少能量損耗。
5.3 優(yōu)化外圍結(jié)構墻的設計
因為高層建筑的迎光面積很大,所以建筑外墻的保溫隔熱性能很大程度上是由外墻決定的,高層建筑的外圍墻體設計決定了建筑的保溫隔熱性能。在高層建筑的外圍墻體設計中,應有保溫層的設置,通過保溫層的有效設計,就可以有效的減少室內(nèi)空調(diào)的使用,從而大大降低電能的消耗。因為外圍保溫層的結(jié)構不是承重結(jié)構,所以其材料應該選用導熱系數(shù)小的多孔砌塊或加氣混凝土砌塊等,對于北方地區(qū),門窗要采用雙層玻璃,此外對太陽西曬的問題上,也應該引起設計人員的重視。
5.4 可再生能源的利用
在高層節(jié)能設計過程中,要盡量利用可再生能源,其中最容易最直接的就是對太陽能的利用,一般太陽能的利用分為太陽能發(fā)電技術,和太陽能熱水技術。隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在未來太陽能電池板的價格勢必會越來低,在高層建筑的外墻,屋頂,都可以安裝太陽能光伏電池板,在產(chǎn)生了大量電能的同時,還具有遮陽,反射熱能,穩(wěn)定室內(nèi)氣溫的優(yōu)點。在高層的設計中,有條件的話也可以建設地源熱泵,大大減少空調(diào)的使用,建立冷卻塔廢熱利用系統(tǒng),熱泵作為一種新型節(jié)能技術,也應該在辦公建筑中考慮采用,新技術帶來新的活力,在未來的高層建筑的設計中,肯定會有更加成熟的技術,更加先進的理念,深刻改變,和促進著人們生活的改變。
6 結(jié)束語
高層建筑的節(jié)能設計需要考慮的環(huán)節(jié)眾多,建筑設計的方法要不斷的改進,引入建筑節(jié)能的概念,建筑設計的結(jié)構形式要充分考慮節(jié)能減排,在能源日益高漲的先進,建筑節(jié)能作為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的一項長期目標,其影響是深遠的。因為建筑設計對建筑的功能非常重要,所以在建筑設計的過程中融入節(jié)能理念就可以從源頭上實施節(jié)能,也制約著建筑節(jié)能的首要環(huán)節(jié),融入建筑節(jié)能的概念,使得建筑設計行業(yè)相關規(guī)則進行相應的變動,新思想,面臨新的機遇和挑戰(zhàn),相信我國未來的建筑節(jié)能技術肯定會對今后的建筑設計帶來新的活力,使得建筑的節(jié)能更加行之有效。
參考文獻
[1]郭飛,王石原.上海高層住宅自然通風節(jié)能設計研究[J].建筑學報,2008(1)
[2]姜曉明.高層建筑節(jié)能設計[J].四川建材,2008(5).
[3]鄧元慶,薛明.可持續(xù)發(fā)展意識與高層建筑[J].建筑科學,2000(2).