高層建筑節能設計研究

郝鵬

摘要：隨著社會的不斷發展，高層建筑也不斷興起，但同時也帶來了一定的問題，例如在設計中無法保證較高的自然采光率無法保證室內自然通風效果等等，這樣不利于建筑的節能環保特性。現本文主要對高層建筑節能設計進行了研究，以供參考。

關鍵詞：高層建筑；節能設計

中圖分類號：TU972 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2017）05-49-02

前言

在當今全社會已經能夠深入認識能源危機以及生態環境惡化的背景下，建筑行業因其一直以來的能源消耗居高不下的狀態，也得到了社會各界的關注，而高層建筑自身也應當對自身的節能技術提高重視，加大節能技術的研發力度，將建筑節能設計作為建筑行業的未來發展方向予以深入研究和探討。

1高層建筑中能源消耗特點

高層建筑在投入使用后，需要保證供水、供暖、照明、空調、電梯及飲食等多方面的正確運行，這必然會存在著能源的大量消耗。通常情況下，辦公系統設備、供暖系統、照明系統等運行過程中都存在著能源的大量消耗，因此在設計時對建筑采光及通風能力具有較高的要求，而且氣候條件對于高層建筑也具有較大的影響。在高層建筑設計過程中，如果只是單純的從建筑本身特點出發，來有效的降低能源消耗則不現實。特別是在當前城市中高層建筑作為主要建筑形式，大部分高層建筑由于節能設計缺乏合理性，從而存在著高耗能的問題。為了有效的緩解資源消耗量大的問題，在充分的考慮節能技術的同時，還需要對自然環境條件進行有效的考慮，選擇綠色建筑材料，通過科學合理的節能設計.確保高層建筑能源消耗量的有效降低。

2高層建筑的節能設計措施

2.1通風設計

對于高層建筑而言，要實現節能通風效果，最好的方法是將自然風引入其中，而要實現這一點，就要對其進行精心設計。首先要合理布局建筑內部空間及其結構形式，要盡可能的實現穿堂風，加果高層建筑的外部體形為條形，則穿堂風就較容易實現。但是若建筑外部體形為點式，則可以盡可能的利用窗戶設計來實現良好自然通風。另外，為了能夠節能保溫，在設計窗戶時，可以采用雙層玻璃，這樣就可以盡可能的增大窗戶在墻體上占據的面積，為通風提供更好的條件。

2.2外圍護結構設計

2.2.1外圍護結構材料。針對目前高層建筑外圍護結構材料以實體圍護結構和透明圍護結構為主的現狀，且基于高層建筑外圍護結構并非承重結構，材料選取較為靈活的特點，對于實體圍護結構，應盡量選用導熱系數小的多孔，空心砌塊或加氣混凝土砌塊等，配合外墻外保溫和合理的窗墻面積比，腔制由外圍護結構保溫隔熱帶來的能耗損失。對于處于寒冷地區與夏熱冬冷地區交界的城市，應盡量減少玻璃幕墻的使用。當實體圍護結構達到保溫隔熱要求后，透明圍護結構應遵循以下措施：盡量減少使用玻璃幕墻：控制合理的窗墻面積比，控制可開啟面積以組織通風，選用節能的玻璃和窗框材料，注意控制密封性能。

2.2.2墻體外飾面。建筑外墻飾面是圍護結構抵御外界氣候影響的第一道防線，其材料的熱工性能將直接影響圍護結構的熱工性能。建筑墻體外飾面對建筑節能設計的影響主要通過圍護結構外表面對太陽輻射熱的吸收系數表現出來：一是在房間制冷狀態下對房間能耗的影響：二是對墻體傳熱系數的直接影響：三是房間在自然通風狀態下對墻體內表面最高溫度的影響。《居住建筑節能設計標準》規定建筑外墻采用“淺色外飾面”（太陽輻射吸收系數<0.6）節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加隔熱措施的當量附加熱阻0.2，當外墻的傳熱系數由于其構成而不能達到《建筑節能設計標準》要求時，采用“淺色外飾面”的節能措施則可使每種材料包括200mm厚鋼筋混凝土的傳熱系數值均可滿足“民用建筑節能設計標準”對傳熱性能的規定要求.建筑的外墻飾面目前有瓷磚、涂料、石材以及金屬幕墻材料等等，最典型的2類外墻飾面是瓷磚及涂料。節能設計中采用淺色外飾面或部分采用淺色外飾面顯然是有利的。

2.2.3墻體外遮陽。除外圍護結構材料的選擇外，還可增加建筑遮陽，以減少供暖空調能耗。建筑遮陽包括水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽等方式，可結合立面設計意圖進行設計，尤其應注意西向遮陽對節約建筑能耗的作用。《居住建筑節能設計標準》規定健筑的東、西外墻采用花格構件或爬藤植物遮陽（透射比<0.5）的節能措施時，計算外墻的總熱阻時可附加隔熱措施的當量附加熱阻0.3，節能設計中應考慮“東、西外墻遮陽”在夏天東、西曬非常嚴重的地區東、西外墻遮陽措施有待加強。這方面可以借鑒熱帶地區城市，如馬來西亞和香港等的設計經驗。在這些城市，高層建筑遮陽措施的使用在帶來較好遮陽效果的同時，也豐富了建筑立面，增加了城市景觀。

2.3可再生資源的充分利用

在自然界中存在很多的可再生資源，若能夠在高層建筑設計中充分利用這些可再生資源，勢必能夠很好的提升建筑的節能效果。例如太陽能就是一種取之不盡的自然可再生能源，可以利用太陽能進行發電、還可以進行采光照明，還可以進行熱利用。只要能夠巧妙的利用太陽能，其就能夠在一定程度上節省高層建筑的能耗。再例如風也是自然界中的一種可再生能源，我們可以利用風能進行發電，實現通風效果，還可以起到降溫等作用，均能體現非常好的節能效果。

3高層建筑節能的發展趨勢

3.1節能產品技術在高層建筑的應用

在以低碳為主導的社會里，節能技術跟隨時代的潮流也在不斷的發展中深入到各行各業。節能門窗系統、太陽能熱水系統、空氣凈化系統、室內新風系統的等都是節能技術在高層建筑中的體現。但是這些節能技術并不被人民所熟知，這就需要加大宣傳節能產品和技術。不僅如此，要把宣傳推廣的重點明確在節能技術能夠給人民群眾帶來的利益上，通過開發推廣大眾能接受的有關節能的手機軟件等方式，讓節能產品受到廣大人民群眾的重視，從而推動了節能產品技術在生活中的應用。

3.2高層建筑節能的網絡化

隨著時代的進步，網絡的迅速發展已經影響到了社會生活的各個方面。建筑同樣也是如此，在以后，建造房屋將和互聯網聯系在一起，全面實行工廠化預制生產。而互聯網和高層建筑節能相互聯系的新模式具有廣闊的前景，將會成為以后的建筑節能的主要形式。而高層建筑節能網絡化不僅是指建筑的設計網絡化.同樣的有關節能的技術產品也都會與網絡緊密連接。在未來的建筑設計里，不僅僅包含設計師一個人的設計理念，還有擁有用戶的主觀想法，兩者一起來設計自己的家園。

3.3注重生態平衡，高層建筑節能更加人性化

高層建筑在建設的過程中，可以利用建筑的空余能力.甚至是建筑所產生的垃圾，來與生態做好平衡。未來的城市建筑節能通過互聯網和各種節能技術緊密聯系在一起，全面實現節能、節水、節材，降低溫室氣體的排放，維持更好的生態平衡，為保護環境貢獻了一份力。高層建筑的不斷出現，體現了我國的綜合國力的迅速提高。但是，在我國經濟實力和科技實力迅速提高的同時，也面臨著各種各樣的問題。近些年，我國一直特別重視節能減排，可持續發展以及經濟和生態的平衡發展，這就不僅需要國家通過頒布激勵政策來引導高層建筑的節能設計方向，也需要相關部門加強對高層節能技術的研發，把技術和互聯網相結合，使高層建筑節能技術完美地應用到城市建筑中，來促進高層建筑的節能發展，更好的服務于城市的發展和生態環境的保護。

4結語

總之，在現代高層建筑設計中，可以采取的節能設計措施有很多種，這主要是需要建筑設計人員能夠具備較高的節能意識，充分認識到節能建筑的必要性和重要性。在設計過程中注重創新和改進現有技術，以最大程度的提高建筑的節能效果，降低建筑能耗，捉進建筑行業的可持續發展。