探究節能設計在高層建筑中的應用

莊思維

【摘要】眾所周知，建筑能耗一直都是能源消耗最大的行業，因此建筑節能技術的發展也越來越受到人們的關注。本文主要探討當前高層建筑工程中節能技術的重要性及其應用，以促進建筑節能事業的發展。

【關鍵詞】高層建筑；節能技術；重要性；應用

1前言

隨著近代社會的快速發展，全世界的能源在快速減少，石油、天然氣、煤炭等這些能源開發過度，不僅造成能源的缺乏，還給環境帶來了污染。在能源缺乏的現狀下，我們國家能源利用率還很低，這就造成了能源的巨大浪費。而隨著近些年我國城市化進程加快，建筑業成為我國國民經濟發展的重要支柱，但是，建筑業也是能源消耗的大戶，水泥、鋼筋等大量的使用，加大了人們對能源的掠取。據不完全統計，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達全社會能源消耗量的約30%，可見節能在建筑設計中的重要性，節能在當前建筑中的應用勢在必行。

2節能在建筑設計中應用的重要性

2.1國家經濟發展的需要

國家經濟的快速發展，離不開能源的支持，可以說，能源是一個國家經濟發展不可或缺的因素，這也就能理解為什么許多的戰爭都是為了獲取石油、煤炭等能源的原因。我國能源產值與國內生產總值的增長相比存在滯后性，這樣的國情現實嚴重影響著經濟的進一步發展。

2.2環境保護的需要

建筑業中大量使用的水泥、鋼筋等建筑材料，其生產過程除了消耗大量的能源，而且還會因為廢氣、廢液、廢渣的大量產生，給我國水能源、空氣能源等帶來污染，這些污染給我國人民的健康帶來巨大的危害，近些年霧霾的產生就是例子。同時，后期建筑取暖也是消耗能源、污染環境的地方，隨著環保意識的不斷深入人心，進行環境的保護成為當前人們關心的問題，所以，加強節能設計，是當前環境保護的需要。

2.3我國可持續發展戰略的需要

在我國，環境問題、能源問題成為當前熱門的話題，因此，國家提出可持續發展戰略，目的就是節約能源，促進能源的長效利用。而在建筑設計中，建筑設計中節能設計工作的落實變得十分重要。現如今，可持續發展戰略的實施是國家的頭等大事，這就要求我們與建筑設計相結合，付諸行動，遏制建筑能源的嚴重浪費，做好建筑節能設計工作，把節能設計工作落到實處，這是國家可持續發展戰略的需要。

3當前高層建筑設計中的節能設計

3.1合理選址

目前，在建筑設計中，首先涉及到的是建筑的選址，而建筑的選址很重要，建筑的選址要進行科學的勘測，根據選址地的自然因素以及周邊的環境進行綜合考慮，最后擇優確定。建筑設計中，設計者要想在設計中達到節能，就需要讓建筑在整個使用周期內保持適宜的氣候環境，這樣才能避免因為氣候環境導致大量能源的消耗。

3.2建筑規劃和設計

在進行建筑規劃和設計的時候，必須要遵循當地的歷史文化、風俗習慣和城市總體規劃，在此基礎上進行節能設計。建筑整體規劃中包含建筑物的布局、建筑物的整體形態、各部分的組合、風吹、日照以及風向的轉換問題等因素。在這些因素中日照和風向是針對冬季建筑物能否從自然環境中獲取足夠的日照并比開風向這些問題而考慮的，在夏季的考慮因素中，要考慮到風向是否符合建筑物的門窗設計保持自然通風，在日照方面要防止陽光的輻射。這些規劃和設計目的就是在滿足人們居住要求的時候，盡可能利用自然環境，降低建筑在后期使用中的能源消耗，因此，節能的建筑規劃和設計是必須的。

3.3門窗的節能設計

門窗的保溫隔熱效果差，門窗的縫隙是冷風滲透的主要渠道，門窗的面積以及朝向也是影響節能設計的因素，在建筑外圍護結構中，通過門窗縫隙空氣滲透耗熱量約占20%～25%。在進行設計的時候，根據采暖熱量會隨著窗墻的面積發生變化，因此門窗的朝向面積布置要合理。注意不同采光下門窗的面積比；門窗的位置以及開啟方式要盡量可以形成穿堂風。還要設置遮陽棚或是自動卷簾等，避免夏季陽光輻射過大。門窗漏風的現象要從門窗的質量和門窗的施工兩個方面進行控制，使用高性能的建筑門窗材料，嚴格控制施工質量，在施工時，門窗的金屬框進行斷熱處理，為了增強氣密性，要加設密封條。玻璃的選擇上，要選擇一些節能的玻璃品種，例如，熱反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等。外窗可采用塑鋼中空玻璃窗（5+6A+5中空玻璃），傳熱系數2.70W/m2·K，自身遮陽系數0.81，氣密性為6級，水密性為3級，可見光透射比0.40。樓梯間戶門可采用節能保溫門，傳熱系數2.00W/m2·K。

3.4墻體的節能設計

在建筑外圍護結構中，墻體所占的比重最大，通過圍護結構的傳熱耗熱量大概占到75%～80%。墻體的節能設計是控制墻體的熱損耗，做好墻體的保溫：墻體的保溫主要從外墻體保溫和內墻體保溫進行。對于建筑來說，外墻體的保溫效果會更好，不僅避免熱橋，還可以延長墻體的使用壽命，經濟條件允許的狀況下，進行外墻體保溫設計建筑是最好的一種選擇。做好建筑外墻體的保溫設計，要采用節能的新型材料，高效能的節能材料依附在墻體內部，實現墻體的熱阻。避免或是降低墻體隨著溫度的增加而增加，減少而減少的影響。同時還有利于消除熱橋的影響，保持室內溫度的平衡。在這些節能設計的時候，要注意的是，一定要考慮到氣候條件的影響，做好保溫、防潮、隔熱措施，避免氣候因素對保溫隔熱的效果產生影響。

3.5屋頂的節能設計

在屋頂設計中常用的技術措施要點為：

1）采用架空隔熱屋面、淺色屋面、種植屋面、通風屋面、蓄水屋面等，隔離太陽輻射熱，減少陽光直射。

2）鋪設高效保溫隔熱材料，并適當采取其他輔助措施，減少熱量傳遞。

3）密度較大、導熱系數較高、吸水率較大的保溫材料不宜選為屋面保溫材料，以免屋面重量厚度過大、保溫層大量吸水而降低保溫效果。

4）“冷屋頂”節能：利用高反射率涂料的使用，提高屋頂的日反射率，減少熱量的吸收，從而達到減少空調冷負荷和空調節能的目的。

3.6利用可再生資源進行節能設計

可再生資源的運用，不僅能夠提高現代建筑的節能效果還能減低環境污染。現代建筑節能設計中可再生資源的運用主要如下。

1）雨水的利用。在進行現代建筑屋頂及墻體設計中，可以在屋頂及墻體設計一個美觀的雨水收集裝置。雨水搜集裝置中的雨水可以作為建筑周圍綠色植物的澆灌用水，從而達到節約水資源的目的。需要注意的是雨水收集裝置一定要具有過濾功能，這樣才能保證所收集的雨水可以用于植物澆灌。

2）太陽能。太陽能可謂是取之不盡用之不竭。在進行現代建筑節能設計過程中，太陽能的有效應用可以有效的節約不可回收利用的能源。在現代化的今天，太陽能技術已經很成熟，利用太陽能供暖、供電，可以大大降低建筑的節能效果，并且降低環境污染。

在某建筑項目建設中，按照《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005中的相關規定，采取了以上節能措施，與傳統建筑相比，全年的建筑總能耗減少了65%左右。

4結語

總之，對關于建筑設計中節能建筑設計進行研究具有十分重要的意義。作為新時期背景下的建筑設計人員，必須緊密結合時代發展的需要，著力提高自身的專業技術水平，切實掌握建筑設計中節能建筑設計技術，以最大化的提高建筑設計中節能建筑設計的水平，在促進建筑設計中節能建筑設計的研究事業可持續發展的同時助推企業走向可持續的發展道路。

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