设计与规划 建材发展导向２０１７年８月 高层建筑节能设计应用分析 刘玲 （中国化学工业桂林工程有限公司 广西桂林市５４１０００） 摘要：现阶段，我国的高层建筑的数量逐渐增多，对推动城市现代化建设做出了重大的贡献，城市土地的合理利用逐步实现，对于 人们生活和工作给予了越来越多的空间。然而高层建筑的兴盛也带来了许多的问题，比如在设计过程中很难确保高采光率和通风效果等 等，这些都不利于建筑的节能环保特性。本文主要剖析了高层建筑节能设计的有关问题，并且提出了一些节能设计办法予以参照。 关键词：高层建筑；节能设计；采光；通风；外围护结构 中图分类号：ＴＵ２０１．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—１６７５（２０１７）１５－０１６６－０２ 引言 在现代城市建设中，高层建筑琳琅满目，而且伴随建筑高度的增加， 其结构形式也发生了很大的变化。比如，现阶段高层建筑大部分采用框 架结构，许多墙体都是非承重墙体，怎么确保这些非承重墙体的保温、节 能功能就成为了现阶段建筑设计人员最重视的问题之一。然而实际情 高层建筑的节能问题务必从建筑本身着手，重点放在节能措施的研究。 ２高层建筑设计中使用建筑节能设计重要性 现代化城市建设对于高层建筑的需求量逐渐增多，现阶段，随着我 国国民经济发展水平不断提高，人们对于生活质量的要求也越来越商， 而高层建筑在提高人们居住条件方面有着很大的优势，能够存很大程度 等情况。高层建筑在其居住使用当中均利用各种途径确保其使用的舒适 性，但同时高能耗对于我国的能源资源也是巨火的负担，是我国建筑行 业高层建筑领域现阶段所面临的关键问题。高层建筑的建筑节能设计是 指高层建筑在满足使用者的使用舒适度要求条件下，利用相关的能源 约技术来提升高层建筑的能源利用效率，大大降低高层建筑对于能源的 况，除了墙体以外，现代高层建筑设计中务必要重视的节能设计要点也 上改进我国城市人口较为聚集，人均居住面积相对低，居住条件相对差 村］对多，比如采光、遮阳、保温、照明系统等等。下面本文就对高层建筑节 能设计的相关问题实施了探讨。 ｌ高层建筑能耗特点分析 １．１能耗组成及特点分析 高层建筑容纳人员众多，且信息处理量极大。为了保持正常运行，高 层建筑在空调、电梯、供暖、供水、管理等方面要损耗大量能源。主要的能 需求，合理控制高层建筑的能源使用量，从而使其满足我国对于建筑节 能方面的相关要求。高层建筑在实施节能设计的时候务必 先要衡量建 筑对于城市整体环境的影响程度，当高层建筑的容积率高出一定范围的 时候，势必会导致某些建筑不能拥有合理的日照条件，特别在我国的北 方地区，日照在建筑物的舒适使用过程中处于举足轻重的地 ，而儿基 源损耗形式包含煤、电、天然气及集中供热的蒸汽与热水等等。其中建筑 能耗的四个主要系统包括供暖空调、照明、动力及办公设备系统。供暖空 调系统耗电量占到整个建筑能耗的５０％以上；照明系统耗电量约占到整 个建筑能耗的２０％；动力系统耗电量约占到整个建筑能耗的１０％；办公 没备系统约耗电量约占到整个建筑能耗的ＩＯ％。 １∞ 于目光对人类身体健康方面有很大的影响，在高层建筑节能设计的过程 中务必首先考虑建筑物的实际朝向与地理位置，这不但对建筑的居住舒 适度有很大影响，也直接关系着高层建筑的总体节能效果。 ５０％ ％ Ｉ■供暖室漏燕螭 ｊ ０熙明麓缄 ｝瓣动力蔟鼓 ３高层建筑设计常见的问题 现阶段高层建筑中，往住存在着围护结构保温性能较差的问题，所 以在具体设计过程中，务必要求提高建筑围护结构的保温热功性，大大 降低围护结构每个部分的传热系数，还有对周围的遮阳情况、墙体的外 饰面及墙体结构形状等均要实施很好的思量，很好的提高其保温隔热的 功能，防止影响其保温效果。在两队高层建筑保温实践中发现，双层玻璃 对于建筑外墙保温具有十分好的效果，这主要是因为在两层玻璃之间会 形成一个非常密闭的空气间层，在这个字气间层内会有相对大的热阻彤 成，进而使窗户具备相当好的保温功能。在对屋面保温方面，主要是利用 混凝土保温屋面、乳化沥青珍珠岩保温层面等外保温屋面，尽量选择高 ｌ：耋慧设备幕缝 ｌ 图１能耗结构图 １－２采光和通风的要求 高层建筑基本空间包括主要使用房间、交通联系空间、辅助房间及 设备用房等几个部分，平面布局与空间组织较为固定，每个部分功能空 间对自然采光和通风的要求有所差别。所以高层建筑能耗对气候的依附 性相对弱，如果通过调节建筑与环境的关系来实现节约能耗，效果甚微。 ３结束语 总的来说，钢筋混凝土结构设计对其建筑工程的整体质量有着非常 【２Ｊ郭亮，张强强．浅析钢筋混凝土结构设计中的常见问题［Ｊ］．建筑工程技 术与设计，２０１４（１３）． ２０１６（１５）． 浅析钢筋混凝土结构设计ｌＪＪ．建筑工程技术与设计， 火的影响，加强对其存在问题和应对措施的研究，可以给人们的生命财 『３１白继旺，纪志臣．产安全提供更有力的保障。钢筋混凝土的结构设计应该从实际情况出 李峰伟，王照玮．浅析钢筋混凝土结构设计中的后浇带和加强带【Ｊ１＿城 现，不断对其进行设计优化，并通经验的积累去减少设计上的失误，提升 ｆ４】市建设理论研究：电子版，２０１５（１１）． 结构设计的质量，保证建筑工程的稳定与安全。 『５ｌ张磊．建筑工程中钢筋混凝土结构设计中的常见问题ＩＪＩ＿全文版：工程 参考文献 ［１］谭炜．浅析建筑工程中钢筋混凝土结构设计中的常见问题…．工程技 术：引文版，２０１６（１２）． 收稿日期：２０１７—７—１８ 技术，２０１６（２３）：ｌ１８． ・１６６・ 建材发展导向２０１７年８月 设计与规划 效、节能的环保材料，这类材料不但具备较好的隔热功能，同时具有相对 强的环保性。同样也能够将屋面设计成种植屋面，足够的利用植物的光 合作用及呼吸作用来调节屋面的温度，并逐步对生态环境实施完善，提 高屋面的环保性与节能性。 ３．１通风设计 建筑的自然通风，好比一个健康有机体的呼吸。随着科技的发展，建 筑越来越依赖复杂的机械通风系统来达到室内舒适度。但是，无论是古 代还是现代，一直存在着低技有效的自然通风方法，建筑师探索建筑自 然通风的用心，得以呈现。针对高层建筑来讲，如果想要达到节能通风效 果，最佳的方法是将自然风引入其中，但是要达到这一点，务必要对其实 施细心设计。①要合理构建建筑内部空间及其结构形式，要尽量实现穿 图２墙体爬藤植物遮阳 堂风，若高层建筑的外部体形为条形，那么穿堂风就相对容易实现。然而 ３．３可再生资源的充分利用 ． 如果建筑外部体形为点式，那么可以尽量利用窗户设计来达到很好好自 在系统的能源使用方面，务必尽可能开发可再生能源的利用，例如 然通风。②为了节能保温，在设计窗户的时候，可以利用双层玻璃，这样 风能、地热能、水能、太阳能、生物质能等。通过太阳能光伏发电、垃圾发 就可以尽量增大窗户在墙体上占有的面积，为通风提供条件。 电、风力发电、地热利用和沼气发电等，来减少对天然气和煤等不可再生 ３．２外围护结构设计 能源和蒸汽、电、热水等再次能源的依附。例如，采用分体空调的建筑提 ３．２．１外围护结构材料 议增加地源热泵，能很大程度上降低空调系统能耗；利用螺杆式水冷机 对于现阶段高层建筑外围护结构材料以透明围护结构与实体围护 组的建筑提议添加蓄冷装置，冷却塔的废热可以回收利用；热泵被看作 结构为主的现状，并且鉴于高层建筑外围护结构并不是承重结构，材料 是一种新型节能技术，同样应该在办公建筑中考虑利用；针对太阳能的 选取相对灵活的特征，针对实体围护结构，务必尽可能选用导热系数较 使用，能够在冬天采用太阳能供暖、夏天使用太阳能制冷系统，整年中都 小的多孔、空心砌块或加气混凝土砌块等等，配合外墙外保温和合理的 可以使用热水系统与太阳能光电系统。 窗墙面积比，控制由外围护结构保温隔热带来的能耗损失。针对处于夏 ４结束语 热冬冷地区与寒冷地区交界的城市，务必尽可能减少玻璃幕墙的使用。 总而言之，在现代高层建筑设计中，能够采取的节能设计措施有许 当实体围护结构达到保温隔热要求后，透明围护结构应遵照下面措施： 多种，需要建筑设计人员具备较高的节能意识，意识到节能建筑的重要 尽可能减少使用玻璃幕墙：选用节能的窗框与玻璃材料，重视控制密封 性。在设计过程中重视创新现有技术，提高建筑的节能效果，降低建筑能 功能。 耗，推动建筑行业的良性发展。 ３＿２－２墙体外饰面 建筑外墙饰面材料与围护结构有很大的联系。其对建筑节能设计的 参考文献 影响大多数是利用围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数体现出来 ［１］罗振荣．高层建筑设计中建筑节能设计的应用叨．建材与装饰，２０１７，１６： 的。（倨住建筑节能设计标准》规定：建筑外墙利用“浅色外饰面”节能措 １１２． 施的时候，计算外墙的总热阻时可以附加“隔热措施的当量附加热阻 ［２］林斌．探析高层建筑设计中建筑节能设计的应用阴江西建材，２０１４，１８： ０．１”，当外墙的传热系数因为其构成而无法符合《建筑节能设计标准》要 ２５． 求的时候，使用“浅色外饰面”的节能办法可以使各种材料其中包含 ［３］黄文．高层建筑节能设计的应用研究［Ｊ］．当代经济，２０１３，０２：３０～３１． ２００ｍｍ厚钢筋混凝土的传热系数值都可以符合“民用建筑节能设计标 ［４】肖江辉．超高层建筑节能设计分析【ＪＪ．企业导报，２０１３，１６：１９６． 准’ 对于传热功能的规范要求。建筑的外墙饰面现阶段有涂料、瓷砖、石 ［５】王海超．高层建筑节能设计的应用研究【ＪＪ．黑龙江科技信息，２０１４，３１： 材及金属幕墙材料等等，最具有代表性的两类外墙饰面是涂料及瓷砖。 ２】０． 节能设计中部分采用浅色外饰面或采用浅色外饰面是有明显好处的。 ３．２．３墙体外遮阳 收稿日期：２０１７—７—３ 添加建筑遮阳可以减少空调制冷或供暖的能耗。建筑遮阳由垂直遮 作者简介：刘玲（１９８１一），女，汉族，湖南常德人，工程师，大学专科，主要 阳、水平遮阳及综合遮阳组成，可以联系立面设计意图实施设计，特别务 从事建筑设计方面的工作。 必重视西向遮阳对节省建筑能耗的效果。《居住建筑节能设计标准》规 定：建筑的东、西外墙采用爬藤植物遮阳或的花格构件节能措施的时候， 计算外墙的总热阻时可以附加隔热措施的当量附加热阻０－３，节能设计 中务必思量“东、西外墙遮阳”，在夏天东、西晒十分严重的地区，东、西外 墙遮阳措施期待加强。这方面可以借鉴马来西亚与等热带城市的相 关设计经验，在这些城市，高层建筑遮阳措施的使用在带来相对好遮阳 效果的同时，也丰富了建筑立面，增加了城市景观。 实施城市立体绿化工程，积极拓展立体绿化空间，提升绿化品质，在 有条件的建筑、道路等进行立体化种植，让城市绿化从平面走向立体。给 建筑物、围墙等“穿”上了绿外套，建筑以立体绿化的方式增加绿化面积， 使建筑以最小的能耗，最优的资源配置，达到宜居、可持续发展的目的。 在垂直墙体推广爬山虎、紫藤等爬藤植物，在道路绿化带中实施“下有草 坪和花卉、中有灌木、上有乔木”的立体化种植，适当增加乔木种植比重， 在降低交通能耗、减少尾气污染的同时，为步行及非机动车使用者提供 健康、安全、舒适的出行空间（图２）。 ・１６７・
