闡述節(jié)能設(shè)計(jì)中的高層建筑設(shè)計(jì)

茹琦璐

悉地（北京）國(guó)際建筑設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

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闡述節(jié)能設(shè)計(jì)中的高層建筑設(shè)計(jì)

茹琦璐

悉地（北京）國(guó)際建筑設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢(shì)下，我們面臨著資源嚴(yán)重短缺的問(wèn)題，節(jié)能被提到了重要日程安排上來(lái)。建筑業(yè)作為耗能的大戶，人們?cè)陉P(guān)注建筑面穩(wěn)固性、舒適性及美觀性的同時(shí)，對(duì)建筑節(jié)能問(wèn)題也越來(lái)越重視。通過(guò)加強(qiáng)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，有效的提高高層建筑資源的利用效率，通過(guò)合理的節(jié)能設(shè)計(jì)，有效的解決建筑高耗能問(wèn)題，確保更好的推動(dòng)建筑業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。文章從高層建筑中能源消耗特點(diǎn)入手，分析了高層建筑設(shè)計(jì)中常見的一些問(wèn)題，并進(jìn)一步對(duì)高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了具體的闡述。

高層建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；應(yīng)用

前言

近年來(lái)我國(guó)建筑行業(yè)取得了較快的發(fā)展，建筑產(chǎn)品在使用過(guò)程中能源消耗較大，因此需要加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)和施工時(shí)的有效控制，充分的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，有效的減少能源的浪費(fèi)，通過(guò)推廣節(jié)能技術(shù)有效的減少能源消耗，盡可能的選擇綠色無(wú)污染的材料，嚴(yán)格按照具體的施工規(guī)范進(jìn)行施工，控制好施工質(zhì)量，選擇適宜的保暖和熱阻參數(shù)，確保建筑產(chǎn)品使用過(guò)程中具有較低的能源消耗，達(dá)到節(jié)能降耗的效果，更好的促進(jìn)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

1 高層建筑中能源消耗特點(diǎn)

高層建筑在投入使用后，需要保證供水、供暖、照明、空調(diào)、電梯及飲食等多方面的正確運(yùn)行，這必然會(huì)存在著能源的大量消耗。通常情況下，辦公系統(tǒng)設(shè)備、供暖系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等運(yùn)行過(guò)程中都存在著能源的大量消耗，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)建筑采光及通風(fēng)能力具有較高的要求，而且氣候條件對(duì)于高層建筑也具有較大的影響。在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果只是單純的從建筑本身特點(diǎn)出發(fā)，來(lái)有效的降低能源消耗則不現(xiàn)實(shí)。特別是在當(dāng)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(jié)能設(shè)計(jì)缺乏合理性，從而存在著高耗能的問(wèn)題。為了有效的緩解資源消耗量大的問(wèn)題，在充分的考慮節(jié)能技術(shù)的同時(shí)，還需要對(duì)自然環(huán)境條件進(jìn)行有效的考慮，選擇綠色建筑材料，通過(guò)科學(xué)合理的節(jié)能設(shè)計(jì)，確保高層建筑能源消耗量的有效降低。

2 高層建筑設(shè)計(jì)常見的問(wèn)題

當(dāng)前高層建筑中，普遍存在著圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差的問(wèn)題，因此在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要有效的提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫?zé)嵝阅埽行У慕档蛧o(hù)結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的傳熱系數(shù)，同時(shí)對(duì)墻體結(jié)構(gòu)形狀、周圍的遮陽(yáng)情況及墻體的外飾面等都要進(jìn)行有效的考慮，有效的提高其保溫隔熱的性能，避免影響其保溫效果。

在當(dāng)前高層建筑保溫實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，雙層玻璃對(duì)于建筑外墻保溫具有非常好的效果，這主要是由于在兩層玻璃之間會(huì)形成一個(gè)十分密閉的空氣間層，在這個(gè)空氣間層內(nèi)會(huì)有較大的熱阻產(chǎn)生，從而使窗戶具有非常好的保溫性能。在對(duì)屋面保溫方面，主要是采用混凝土保溫屋面、乳化瀝青珍珠巖保溫層面等外保溫屋面，盡可能的選擇高效、節(jié)能的環(huán)保材料，這類材料不僅具有較好的隔熱性能，而且具有較強(qiáng)的環(huán)保性。也可以將屋面設(shè)計(jì)成種植屋面，充分的利用植物的光合作用及呼吸作用來(lái)調(diào)節(jié)屋面的溫度，并進(jìn)一步對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行改善，提高屋面的節(jié)能性和環(huán)保性。

3 高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方案

3.1 關(guān)于提高通風(fēng)性能的設(shè)計(jì)

高層建筑夏季為了降溫空調(diào)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的能耗，因此在設(shè)計(jì)時(shí)可以充分的利用自然來(lái)降溫，這不僅有利于減少大功率設(shè)備的能耗，而且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的散熱排氣效果。在設(shè)計(jì)時(shí)需要充分的重視室外和室內(nèi)之間的壓力差，充分的利用風(fēng)壓或是熱壓來(lái)確保自然通風(fēng)的實(shí)現(xiàn)。風(fēng)壓原理使空氣會(huì)由壓力高的一側(cè)向壓力低的一側(cè)進(jìn)行流動(dòng)，而熱壓則會(huì)在室風(fēng)個(gè)溫度不同的情況下分別產(chǎn)生高低風(fēng)壓，從而使風(fēng)出現(xiàn)流動(dòng)。在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，可以充分的利用自然環(huán)境中的壓力差來(lái)增加空氣的流動(dòng)性。同時(shí)還要合理設(shè)計(jì)建筑物的朝向、間距及建筑之間的布局，確保達(dá)到良好的通風(fēng)效果。

3.2 關(guān)于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在保溫隔熱方面還存在較大的差距，無(wú)論是外墻、屋面還是門窗在保溫隔熱性能方面都處于較低的水平。這就需要我們要在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能方面下功夫。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要以門窗、墻體及屋面等部位為主，在具體節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，在對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分考慮的基礎(chǔ)上，還需要選擇節(jié)能環(huán)保的材料。由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于非承重結(jié)構(gòu)，因此在選擇材料時(shí)需要具有良好的靈活性，盡量選擇導(dǎo)熱系數(shù)較小，而且節(jié)能的材料，有效的實(shí)現(xiàn)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的目的。

（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)中關(guān)于屋面的設(shè)計(jì)。屋面作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)中非常重要的部位，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分的考慮屋面在夏季和冬季所需要面對(duì)的不同情況。由于屋面在夏季在陽(yáng)光強(qiáng)烈照射下能夠達(dá)到較高的溫度，但在冬季由于外界環(huán)境氣溫較低，從而導(dǎo)致屋面會(huì)有大量的熱量散失。因此在屋面節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要采取有效的保溫措施，多以混凝土保溫屋面、乳化瀝青珍珠巖保溫屋面等外保溫屋面為主，盡量選擇一些新型及高效節(jié)能的環(huán)保材料，不僅具有非常好的隔熱性能，而且還具有良好的環(huán)保特點(diǎn)，在使用過(guò)程中會(huì)取得十分顯著的效果。值得一提的是可以將屋面設(shè)計(jì)成種植屋面，植物的光合作用和呼吸作用都可以對(duì)屋面的溫度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，同時(shí)也能改善生態(tài)環(huán)境，在節(jié)能、環(huán)保方面具有非常顯著的成效。

（2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)中關(guān)于墻體的設(shè)計(jì)。墻體節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇合理的墻體外形，同時(shí)選擇性能優(yōu)良的節(jié)能材料。充分的考慮墻體的外遮陽(yáng)問(wèn)題，有效的減少空調(diào)制冷設(shè)備的耗能。可以通過(guò)在建筑物墻根外種植綠色藤類植物從而起到良好的隔熱效果，也可以選擇具有較好的隔熱及保溫性能的建筑材料，并設(shè)計(jì)保溫層，從而使墻體具有較好的隔熱性能。

3.3 利用太陽(yáng)能節(jié)能設(shè)計(jì)

高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)需要加快推動(dòng)新能耗的開發(fā)利用。特別是太陽(yáng)能作為清潔及可再生能源，具有非常好的開發(fā)潛力。我國(guó)大部分地區(qū)都具有豐富的太陽(yáng)能資源，對(duì)太陽(yáng)能資源的利用具有天然的良好條件。因此可以在高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中充分利用太陽(yáng)能資源。這不僅有利于實(shí)現(xiàn)建筑能耗的降低，而且具有較好的環(huán)保性能。近年來(lái)，我國(guó)高層建筑在室內(nèi)采暖設(shè)備及附加陽(yáng)光間的節(jié)能設(shè)計(jì)方面取得了較好的成效，有效的改善了室內(nèi)的熱環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了資源的有效節(jié)約，確保了室內(nèi)溫度分布的均衡性。

結(jié)語(yǔ)

高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)已成為當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分的實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源的有效利用，科學(xué)對(duì)建筑外形進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，選擇綠色環(huán)保材料，并在實(shí)際工作中不斷探索新的節(jié)能方法，實(shí)現(xiàn)資源的合理、有效利用，通過(guò)綠色、節(jié)能的設(shè)計(jì)，有效的提高建筑的舒適性，確保建筑使用過(guò)程中資源的有效利用，更好的發(fā)揮建筑物的使用性能，為我國(guó)建筑行業(yè)的健康、：持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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