文/張凱文、汪海鷗 遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 遼寧鞍山 114051

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淺析高層建筑節(jié)能環(huán)保問題

文/張凱文、汪海鷗 遼寧科技大學(xué)建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院 遼寧鞍山 114051

社會(huì)的發(fā)展導(dǎo)致越來越多的人口涌入城市，日益嚴(yán)峻的城市住房緊張問題使得高層建筑應(yīng)運(yùn)而生，然而高層建筑引起的能源問題也隨之而來。本文從高層建筑的能耗特點(diǎn)入手，對高層建筑中節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)狀進(jìn)行了解析，并對高層建筑的節(jié)能環(huán)保方面提出了可行性的對策。

高層建筑；節(jié)能環(huán)保；綠色施工

引言：

隨著城市化大流的涌動(dòng)，建筑業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，高層建筑這一社會(huì)必然產(chǎn)物，一經(jīng)出現(xiàn)便迅速興起，但其對社會(huì)的影響和對環(huán)境的污染也日益加深，在節(jié)能環(huán)保的社會(huì)背景下，降低高層建筑能耗已經(jīng)刻不容緩，高層建筑具有施工難度大，對社會(huì)資源造成極大浪費(fèi)等缺點(diǎn)，因此，建設(shè)節(jié)能環(huán)保的高層建筑勢在必行。在設(shè)計(jì)與施工上都應(yīng)充分考慮節(jié)能環(huán)保問題，建設(shè)綠色建筑，與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)。

一、高層建筑的能耗特點(diǎn)

高層建筑具有容量大、節(jié)約用地、景觀效果好、遠(yuǎn)離空氣和噪音污染等優(yōu)點(diǎn)，但由于容納人數(shù)眾多，信息處理量大，需要消耗大量的能源維持其正常運(yùn)行，極不環(huán)保。高層建筑主要的能源消耗為電力、煤炭以及天然氣等，對環(huán)境造成很大污染，對能源也造成了大量的浪費(fèi)。同時(shí)，高層建筑的高度問題對于施工也造成了一定的困難，其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也增加了施工的難度，對技術(shù)的要求也相對較高，這些問題都導(dǎo)致了高層建筑對人力、物力等資源的浪費(fèi)。偌大的柱子也影響了高層建筑空間的靈活性，有時(shí)還存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力差等問題，根本無法實(shí)現(xiàn)對能源的高效利用。

二、關(guān)于高層建筑節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)狀分析

2.1自然采光利用率低

城市的發(fā)展使得建筑用地越來越緊張，對土地的使用率要求也越來越高。在外界條件和高層建筑自身結(jié)構(gòu)原因的限制下，其平面布局形式多采用方形、圓形等，這樣的布置形式導(dǎo)致進(jìn)深較大，降低了高層建筑的自然采光利用率，滿足不了高層建筑對采光的需求，因此室內(nèi)必須增加大量的人工照明，導(dǎo)致了對電能的浪費(fèi)［1］。

2.2柱網(wǎng)布置不合理

目前，我國高層建筑結(jié)構(gòu)多采用框架結(jié)構(gòu)，但柱網(wǎng)的布置和柱網(wǎng)尺寸卻存在著不合理的現(xiàn)象。在高層建筑中，柱距的選取對工程造價(jià)有很大的影響。柱距較小或較大都會(huì)使工程造價(jià)提高，對資源造成浪費(fèi)。不合理的柱網(wǎng)尺寸設(shè)計(jì)對材料的消耗量以及施工技術(shù)都會(huì)造成很大的影響，同時(shí)也降低了建筑物的使用壽命，對能源造成了極大的浪費(fèi)，影響了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.3施工階段能源消耗大

高層建筑在建設(shè)施工過程中需要依靠大量的資源，其中水是施工過程中浪費(fèi)最嚴(yán)重的資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)中型工地每月的用水量在5000噸以上，這些水全部來自于城市的生活用水。同時(shí)對電能的消耗也是驚人的大，但是這些資源并不是完完全全的被利用，而是有一部分被浪費(fèi)掉了，這些對國家的水利電力都是一種考驗(yàn)。施工技術(shù)相對較傳統(tǒng)，缺乏新技術(shù)對工程項(xiàng)目的指導(dǎo)，使得工期較長且工程質(zhì)量存在瑕疵，縮短了建筑的使用壽命。施工管理不正規(guī)，導(dǎo)致施工人員效率低，造成了人力資源的浪費(fèi)。在整個(gè)施工過程中還存在存在施工垃圾污染等問題，給人們的生活造成了很多不便。同時(shí)由于施工方式比較落后，導(dǎo)致了施工過程中對能源的過度浪費(fèi)，對于這些問題，我們應(yīng)該給予高度重視。

三、高層建筑中的節(jié)能環(huán)保

3.1自然采光設(shè)計(jì)

高層建筑提高采光率的主要措施為減小進(jìn)深。在高層建筑的平面布置中，我們應(yīng)在充分考慮基地的情況下，將標(biāo)準(zhǔn)層平面設(shè)計(jì)成趨于板式或交叉式，以減小南北進(jìn)深，增加自然采光利用率，但由于這種處理方式會(huì)導(dǎo)致建筑體形系數(shù)增大，從而工程造價(jià)等也會(huì)相應(yīng)增加，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多加權(quán)衡。此外，可以通過改變平面的組織方式增加自然采光，比如設(shè)置中庭，在中庭里種植綠色植物，不但提高了自然采光率，還提供了人們呼吸所必要的氧氣，改善了空氣質(zhì)量，美化了環(huán)境。

3.2柱網(wǎng)尺寸的合理布置

在使用職能、建筑造型及布局、工程造價(jià)等多種因素的影響下，柱網(wǎng)尺寸的選取十分重要。通過研究我們得出，柱距與工程造價(jià)并不是我們以為的比例增長關(guān)系，而是一條存在最低點(diǎn)的曲線，這個(gè)曲線的最低點(diǎn)即為最合理的柱距尺寸，選取這一柱距可使得結(jié)構(gòu)的造價(jià)最少［2］。柱距的選取并不是僅僅依靠這一曲線，在整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)中，存在著主梁與次梁，梁的橫截面隨著柱距變大而變大，會(huì)對空間的使用率造成一定的影響，為了避免資源浪費(fèi)，我們必須準(zhǔn)確的計(jì)算出柱距尺寸，設(shè)計(jì)出最為合理的柱網(wǎng)布置方案，從根本上減少高層建筑能耗，避免資源浪費(fèi)。

3.3綠色施工

所謂綠色施工，是指在工程施工過程中，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和科學(xué)管理在保證工程質(zhì)量與安全的前提下，最大限度降低建設(shè)能耗，降低對環(huán)境的破壞［3］。在高層建筑施工中應(yīng)用綠色施工技術(shù)可以降低對于能源的依賴，例如我們可以引用節(jié)水技術(shù)減少對水資源的浪費(fèi)，同時(shí)我們也可以引用太陽能技術(shù)降低對電力的依賴。在建筑施工中用太陽能來替代其他能源，降低高層建筑在施工中對其他能源的消耗。高層建筑施工過程中產(chǎn)生的垃圾也是一件讓人頭痛不已的事情，大量的施工垃圾對城市的環(huán)境造成了惡劣的影響，我們必須相應(yīng)的減少施工垃圾產(chǎn)量，對施工垃圾進(jìn)行環(huán)保分類，對可回收利用的施工垃圾進(jìn)行二次使用，切實(shí)做到高層建筑的節(jié)能環(huán)保［4］。綠色施工技術(shù)還包括控制揚(yáng)塵污染、節(jié)約施工用地、降低施工噪聲等技術(shù)，從施工的方方面面解決了高層建筑能源消耗大、不環(huán)保的問題，在技術(shù)上為建設(shè)高層節(jié)能環(huán)保建筑提供了保障。

結(jié)語：

隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)的潮流標(biāo)志，但高層建筑的興起帶給人類的的不僅是更舒適的環(huán)境、更美的景色，而是對城市不可遏制的污染和資源浪費(fèi)。在節(jié)能環(huán)保之風(fēng)如此盛行的今天，建筑業(yè)無疑也要走節(jié)能環(huán)保之路。我們需要用合理的建筑設(shè)計(jì)，綠色的施工技術(shù)建設(shè)處節(jié)能環(huán)保的高層建筑，在保證工程質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上最大限度的降低建筑能耗，真正實(shí)現(xiàn)高層建筑的節(jié)能環(huán)保。

［1］成輝，朱新榮，劉家平，潘文彥.CHENG Hui、ZHU Xin-rong、LIU Jia-ping、PAN Wen-yan高層辦公建筑節(jié)能設(shè)計(jì)常見問題及對策［J］建筑科學(xué)，2011（4）.

［2］趙光飛.關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的節(jié)能環(huán)保的研究［J］.低碳世界2014，（19）.

［3］胡景明，探討節(jié)能環(huán)保背景下綠色施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，（11）.

［4］霍偉哲.淺談現(xiàn)代高層建筑的節(jié)能環(huán)保［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版）2014（17）.