袁穎惠

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

高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)分析

袁穎惠

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

隨著能源消耗的日益增長(zhǎng)，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(jì)中的重要性，然后分析了我國(guó)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(jì)的要點(diǎn)。

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(jì)中的重要性

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)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(jī)，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(guó)現(xiàn)在的國(guó)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(guó)的人均資源占有量在世界上處于低水平。而且我們國(guó)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(diǎn)少一點(diǎn)，這種能源結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)狀導(dǎo)致了我國(guó)能源短缺的狀況。此外，我國(guó)的能源利用率低，能源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，這就加劇了我國(guó)的能源危機(jī)。近幾年來，隨著城市化進(jìn)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(zhǎng)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(jì)，我國(guó)的高層建筑能耗逐漸上升、利用率低。所以在這種形勢(shì)下，發(fā)展節(jié)能高層建筑設(shè)計(jì)很有必要，大量的能源會(huì)在節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上節(jié)約下來。

2　我國(guó)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(guó)家對(duì)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(guó)家頒布實(shí)施的數(shù)十項(xiàng)節(jié)能政策、設(shè)計(jì)規(guī)范和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于推動(dòng)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(yáng)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(shí)施很好地推動(dòng)了我國(guó)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(duì)我國(guó)而言，住宅高層建筑占的比重比較大，而對(duì)于公共高層建筑節(jié)能認(rèn)識(shí)不足是我國(guó)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(guó)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(diǎn)。住宅及一般公共高層建筑與發(fā)達(dá)國(guó)家相比能耗尚處在較低水平，但增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著。大型公共高層建筑能源浪費(fèi)嚴(yán)重，節(jié)能潛力大，新建高層建筑中其所占比例呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。因此對(duì)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(jì)的要點(diǎn)

3.1合理選址

高層建筑設(shè)計(jì)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(jìn)行充分合理的勘察檢測(cè)，綜合各位置的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境等因素進(jìn)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(jì)想要達(dá)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(shí)一定要考慮好環(huán)境因素，要以不破壞環(huán)境為原則，進(jìn)而能夠保護(hù)環(huán)境，最終能夠達(dá)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(jì)

高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑外部的環(huán)境設(shè)計(jì)至關(guān)重要，因?yàn)閱渭兊慕ㄖM(jìn)行節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，要是外部的環(huán)境影響較大，也會(huì)直接導(dǎo)致節(jié)能效果的下降。因此，根據(jù)每一個(gè)建筑功能的需要，通過合理的外部環(huán)境的布局設(shè)計(jì)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(jì)就是在高層建筑周圍進(jìn)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(shí)可以在不破壞周邊整體環(huán)境的情況下，人為進(jìn)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(duì)能源的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.3高層建筑屋面節(jié)能設(shè)計(jì)

高層建筑屋面可以說是整個(gè)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(jì)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(shí)，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(jì)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）高層建筑屋面設(shè)計(jì)中最為主要的就是針對(duì)建筑屋面的保溫層進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般說來，對(duì)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(wú)污染的標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)；

（3）在高層建筑屋面設(shè)計(jì)中，我們還可以采用綠色植被來進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)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(jì)

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(dá)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(gè)方面：

（1）對(duì)于高層建筑外墻的設(shè)計(jì)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(duì)于建筑墻體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是在墻體內(nèi)部采用良好地保溫材料來設(shè)計(jì)成夾層模式來進(jìn)行建設(shè)；

（3）對(duì)于墻體內(nèi)部的粉刷設(shè)計(jì)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(jìn)行鋪設(shè)，石膏板的效果是最佳的，因?yàn)樵诮ㄖw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(qiáng)度，對(duì)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(jì)

門窗可以說是整個(gè)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(gè)建筑的一半，因此，我們應(yīng)該加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中對(duì)于門窗設(shè)計(jì)的應(yīng)用，以往在進(jìn)行門窗設(shè)計(jì)中，人們?yōu)榱诉_(dá)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(wú)限制的減小門窗比例是不合適的，在門窗設(shè)計(jì)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(jì)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(qiáng)對(duì)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(wú)法影響到室內(nèi)的溫度，進(jìn)而減少了因?yàn)槭彝鉁囟茸兓斐傻氖覂?nèi)溫度控制能源消耗，對(duì)此，國(guó)家的要求是門窗的氣密性必須達(dá)到四級(jí)；

（3）對(duì)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(yǔ)

綜上，節(jié)能高層建筑設(shè)計(jì)人員會(huì)越來越受歡迎。所以相關(guān)設(shè)計(jì)人員一定要在自身的發(fā)展上下工夫，平時(shí)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(jì)水平，為我國(guó)的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)工作多做貢獻(xiàn)。

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TU201.5

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1673-0038（2015）28-0011-02

2015-6-18