高層建筑節能設計分析

袁穎惠

（河南省城鄉建筑設計院有限公司　河南　鄭州　450000）

高層建筑節能設計分析

袁穎惠

（河南省城鄉建筑設計院有限公司河南鄭州450000）

隨著能源消耗的日益增長，環境污染與資源匱乏的雙重壓力愈加嚴重，節能問題得到了廣泛關注。本文首先說明了節能在高層建筑設計中的重要性，然后分析了我國高層建筑節能的研究成果與不足，最后探討了高層建筑節能設計的要點。

高層建筑；節能；選址；屋面；墻體

1　節能在高層建筑設計中的重要性

隨著社會的不斷進步和發展，能源開發過度，世界已經出現了能源危機，各種能源都在快速減少，不僅能源減少，環境也受到了嚴重的污染。我國現在的國情是人多地少，能源分布不均勻，雖然地大物博，但是人口眾多，所以我國的人均資源占有量在世界上處于低水平。而且我們國家目前過度依賴煤炭能源，煤炭能源屬于不可再生能源，用一點少一點，這種能源結構單一的現狀導致了我國能源短缺的狀況。此外，我國的能源利用率低，能源浪費現象嚴重，這就加劇了我國的能源危機。近幾年來，隨著城市化進程的加快，高層建筑業逐漸崛起，高層建筑行業是消耗能源的主要行業，用電、用水、用水泥、用鋼筋，長此以往巨大的能源都消耗在了這一行業。而且據統計，我國的高層建筑能耗逐漸上升、利用率低。所以在這種形勢下，發展節能高層建筑設計很有必要，大量的能源會在節能設計的基礎上節約下來。

2　我國高層建筑節能的研究成果與不足

2.1高層建筑節能的研究成果

隨著國家對高層建筑節能的重視和研究，主要研究成果表現在兩方面，相應的政策標準體系日趨完善，新產品和新技術的應用和推廣。

從20世紀80年代初開始，到現在的30多年里，國家頒布實施的數十項節能政策、設計規范和節能標準，對于推動高層建筑節能起到了很大的作用，但是由于相關的配套措施不完善，在執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、可調節遮陽裝置、照明光源和燈具等新產品和新材料的推廣和應用，地源熱泵技術、原生污水水源熱泵技術和照明燈具智能控制技術等新技術的應用實施很好地推動了我國高層建筑節能的發展。

2.2高層建筑節能研究的不足

目前，針對我國而言，住宅高層建筑占的比重比較大，而對于公共高層建筑節能認識不足是我國現在節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著巨大的比重。另一方面，由于我國南北方氣候的差異，高層建筑分類的差異，高層建筑能源消耗也有所區別。例如北方高層建筑采暖能耗高、比例大，應為高層建筑節能的重點。住宅及一般公共高層建筑與發達國家相比能耗尚處在較低水平，但增長趨勢顯著。大型公共高層建筑能源浪費嚴重，節能潛力大，新建高層建筑中其所占比例呈增長趨勢。因此對于不同類型的高層建筑，應采取不用的節能措施和方案。

3　高層建筑節能設計的要點

3.1合理選址

高層建筑設計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，要進行充分合理的勘察檢測，綜合各位置的自然環境、社會環境等因素進行考慮，最后選擇最優的位置。高層建筑的選址要考慮以下幾種要素：①氣候因素，高層建筑設計想要達到節能的效果，必須考慮氣候因素，保證氣候環境在建筑使用周期內處于持續的穩定狀態，以避免由于氣候環境頻繁變化而消耗大量的能量。②環境因素，任何建筑的選址都以環境為基礎，所以在高層建筑選址時一定要考慮好環境因素，要以不破壞環境為原則，進而能夠保護環境，最終能夠達到節能的目的，提高能源的利用率。

3.2合理的外部環境設計

高層建筑設計時，建筑外部的環境設計至關重要，因為單純的建筑進行節能技術應用，要是外部的環境影響較大，也會直接導致節能效果的下降。因此，根據每一個建筑功能的需要，通過合理的外部環境的布局設計來完善現有的微氣候環境，為高層建筑節能創造有力的環境。最基本的設計就是在高層建筑周圍進行相關的綠化，改變周圍的微環境，以降低噪音，阻擋風沙，凈化空氣，降低溫度。同時可以在不破壞周邊整體環境的情況下，人為進行仿自然環境的打造，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境，降低建筑對能源的消耗，達到節能的目的。

3.3高層建筑屋面節能設計

高層建筑屋面可以說是整個建筑的重要組成部分，尤其是作為當前高層建筑來說，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計中采用恰當的節能措施的效果也是極為明顯的，尤其是在夏季和冬季時，采用恰當的節能措施能夠很好地利用內外溫度的差異減少能源的使用。具體來說，高層建筑節能措施在建筑屋面設計中的應用主要表現在以下幾點：

（1）高層建筑屋面設計中最為主要的就是針對建筑屋面的保溫層進行設計，一般說來，對于屋面保溫層應該采用吸水性和密度都較好的材質；

（2）在屋面施工材料的選擇上，也應該盡可能的選取節能材料，還應該注意材料是否是無污染的標準材質；

（3）在高層建筑屋面設計中，我們還可以采用綠色植被來進行相關設計和覆蓋，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高層建筑墻體節能設計

在高層建筑墻體的構建過程中，我們也可以采用必要的建筑節能措施來達到節能的目的，具體來說，高層建筑節能措施的應用主要表現在以下三個方面：

（1）對于高層建筑外墻的設計施工我們可以采用隔熱保溫性能較好的材料來構建單一性外墻；

（2）對于建筑墻體內部結構的設計來說，為了更好地發揮墻體應有的保溫隔熱性能，我們一般采取復合結構來進行設計，也就是在墻體內部采用良好地保溫材料來設計成夾層模式來進行建設；

（3）對于墻體內部的粉刷設計來說，應該盡可能的選取石膏材質，另外還可以選用石膏板來進行鋪設，石膏板的效果是最佳的，因為在建筑墻體內部鋪設石膏板不僅僅能夠起到相應的節能保溫作用，還能夠有效提高墻體的強度，對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能效果。

3.5門窗節能設計

門窗可以說是整個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建筑的一半，因此，我們應該加強建筑節能設計中對于門窗設計的應用，以往在進行門窗設計中，人們為了達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、采光等，所以，毫無限制的減小門窗比例是不合適的，在門窗設計中可以采用的節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）加強對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和室外，使室外的溫度變化無法影響到室內的溫度，進而減少了因為室外溫度變化而造成的室內溫度控制能源消耗，對此，國家的要求是門窗的氣密性必須達到四級；

（3）對于門窗施工材料的選擇也應該盡可能的選擇一些節能環保的材質，并且要充分的考慮到這些材質的能耗狀況。

4　結語

綜上，節能高層建筑設計人員會越來越受歡迎。所以相關設計人員一定要在自身的發展上下工夫，平時努力提高自身的專業素質，不斷學習，打好基礎，逐步提高，不斷提高節能建筑的設計水平，為我國的節能建筑設計工作多做貢獻。

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TU201.5

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1673-0038（2015）28-0011-02

2015-6-18