淺析高層建筑節能環保問題

文/張凱文、汪海鷗 遼寧科技大學建筑與藝術設計學院 遼寧鞍山 114051

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淺析高層建筑節能環保問題

文/張凱文、汪海鷗 遼寧科技大學建筑與藝術設計學院 遼寧鞍山 114051

社會的發展導致越來越多的人口涌入城市，日益嚴峻的城市住房緊張問題使得高層建筑應運而生，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入手，對高層建筑中節能環保的現狀進行了解析，并對高層建筑的節能環保方面提出了可行性的對策。

高層建筑；節能環保；綠色施工

引言：

隨著城市化大流的涌動，建筑業也得到了迅猛的發展，高層建筑這一社會必然產物，一經出現便迅速興起，但其對社會的影響和對環境的污染也日益加深，在節能環保的社會背景下，降低高層建筑能耗已經刻不容緩，高層建筑具有施工難度大，對社會資源造成極大浪費等缺點，因此，建設節能環保的高層建筑勢在必行。在設計與施工上都應充分考慮節能環保問題，建設綠色建筑，與社會發展相適應。

一、高層建筑的能耗特點

高層建筑具有容量大、節約用地、景觀效果好、遠離空氣和噪音污染等優點，但由于容納人數眾多，信息處理量大，需要消耗大量的能源維持其正常運行，極不環保。高層建筑主要的能源消耗為電力、煤炭以及天然氣等，對環境造成很大污染，對能源也造成了大量的浪費。同時，高層建筑的高度問題對于施工也造成了一定的困難，其復雜的結構也增加了施工的難度，對技術的要求也相對較高，這些問題都導致了高層建筑對人力、物力等資源的浪費。偌大的柱子也影響了高層建筑空間的靈活性，有時還存在圍護結構保溫隔熱能力差等問題，根本無法實現對能源的高效利用。

二、關于高層建筑節能環保的現狀分析

2.1自然采光利用率低

城市的發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構原因的限制下，其平面布局形式多采用方形、圓形等，這樣的布置形式導致進深較大，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，因此室內必須增加大量的人工照明，導致了對電能的浪費［1］。

2.2柱網布置不合理

目前，我國高層建筑結構多采用框架結構，但柱網的布置和柱網尺寸卻存在著不合理的現象。在高層建筑中，柱距的選取對工程造價有很大的影響。柱距較小或較大都會使工程造價提高，對資源造成浪費。不合理的柱網尺寸設計對材料的消耗量以及施工技術都會造成很大的影響，同時也降低了建筑物的使用壽命，對能源造成了極大的浪費，影響了建筑業的可持續發展。

2.3施工階段能源消耗大

高層建筑在建設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最嚴重的資源。據統計，一個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掉了，這些對國家的水利電力都是一種考驗。施工技術相對較傳統，缺乏新技術對工程項目的指導，使得工期較長且工程質量存在瑕疵，縮短了建筑的使用壽命。施工管理不正規，導致施工人員效率低，造成了人力資源的浪費。在整個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。同時由于施工方式比較落后，導致了施工過程中對能源的過度浪費，對于這些問題，我們應該給予高度重視。

三、高層建筑中的節能環保

3.1自然采光設計

高層建筑提高采光率的主要措施為減小進深。在高層建筑的平面布置中，我們應在充分考慮基地的情況下，將標準層平面設計成趨于板式或交叉式，以減小南北進深，增加自然采光利用率，但由于這種處理方式會導致建筑體形系數增大，從而工程造價等也會相應增加，因此設計時應多加權衡。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，改善了空氣質量，美化了環境。

3.2柱網尺寸的合理布置

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

3.3綠色施工

所謂綠色施工，是指在工程施工過程中，應用先進的技術和科學管理在保證工程質量與安全的前提下，最大限度降低建設能耗，降低對環境的破壞［3］。在高層建筑施工中應用綠色施工技術可以降低對于能源的依賴，例如我們可以引用節水技術減少對水資源的浪費，同時我們也可以引用太陽能技術降低對電力的依賴。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境造成了惡劣的影響，我們必須相應的減少施工垃圾產量，對施工垃圾進行環保分類，對可回收利用的施工垃圾進行二次使用，切實做到高層建筑的節能環保［4］。綠色施工技術還包括控制揚塵污染、節約施工用地、降低施工噪聲等技術，從施工的方方面面解決了高層建筑能源消耗大、不環保的問題，在技術上為建設高層節能環保建筑提供了保障。

結語：

隨著建筑業的迅猛發展，高層建筑已經成為當前建筑設計的潮流標志，但高層建筑的興起帶給人類的的不僅是更舒適的環境、更美的景色，而是對城市不可遏制的污染和資源浪費。在節能環保之風如此盛行的今天，建筑業無疑也要走節能環保之路。我們需要用合理的建筑設計，綠色的施工技術建設處節能環保的高層建筑，在保證工程質量和安全的基礎上最大限度的降低建筑能耗，真正實現高層建筑的節能環保。

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

［2］趙光飛.關于高層建筑結構設計中的節能環保的研究［J］.低碳世界2014，（19）.

［3］胡景明，探討節能環保背景下綠色施工技術在高層建筑中的應用［J］.建筑工程技術與設計，2015，（11）.

［4］霍偉哲.淺談現代高層建筑的節能環保［J］.城市建設理論研究（電子版）2014（17）.