高層建筑設計中節能設計的應用

摘 要：在社會和經濟快速發展的新形勢下，我們面臨著資源嚴重短缺的問題，節能被提到了重要日程安排上來。建筑業作為耗能的大戶，人們在關注建筑面穩固性、舒適性及美觀性的同時，對建筑節能問題也越來越重視。通過加強建筑節能設計，有效的提高高層建筑資源的利用效率，通過合理的節能設計，有效的解決建筑高耗能問題，確保更好的推動建筑業的可持續性發展。文章從高層建筑中能源消耗特點入手，分析了高層建筑設計中常見的一些問題，并進一步對高層建筑節能設計方案進行了具體的闡述。

關鍵詞：高層建筑；節能設計；應用

前言

近年來我國建筑行業取得了較快的發展，建筑產品在使用過程中能源消耗較大，因此需要加強建筑設計和施工時的有效控制，充分的應用節能技術，有效的減少能源的浪費，通過推廣節能技術有效的減少能源消耗，盡可能的選擇綠色無污染的材料，嚴格按照具體的施工規范進行施工，控制好施工質量，選擇適宜的保暖和熱阻參數，確保建筑產品使用過程中具有較低的能源消耗，達到節能降耗的效果，更好的促進建筑行業的健康發展。

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 高層建筑設計常見的問題

當前高層建筑中，普遍存在著圍護結構保溫性能差的問題，因此在具體設計過程中，需要有效的提高建筑圍護結構的保溫熱性能，有效的降低圍護結構各個部分的傳熱系數，同時對墻體結構形狀、周圍的遮陽情況及墻體的外飾面等都要進行有效的考慮，有效的提高其保溫隔熱的性能，避免影響其保溫效果。

在當前高層建筑保溫實踐中發現，雙層玻璃對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形成一個十分密閉的空氣間層，在這個空氣間層內會有較大的熱阻產生，從而使窗戶具有非常好的保溫性能。在對屋面保溫方面，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、節能的環保材料，這類材料不僅具有較好的隔熱性能，而且具有較強的環保性。也可以將屋面設計成種植屋面，充分的利用植物的光合作用及呼吸作用來調節屋面的溫度，并進一步對生態環境進行改善，提高屋面的節能性和環保性。

3 高層建筑節能設計方案

3.1 關于提高通風性能的設計

高層建筑夏季為了降溫空調系統會產生大量的能耗，因此在設計時可以充分的利用自然來降溫，這不僅有利于減少大功率設備的能耗，而且能夠實現良好的散熱排氣效果。在設計時需要充分的重視室外和室內之間的壓力差，充分的利用風壓或是熱壓來確保自然通風的實現。風壓原理使空氣會由壓力高的一側向壓力低的一側進行流動，而熱壓則會在室風個溫度不同的情況下分別產生高低風壓，從而使風出現流動。在高層建筑節能設計時，可以充分的利用自然環境中的壓力差來增加空氣的流動性。同時還要合理設計建筑物的朝向、間距及建筑之間的布局，確保達到良好的通風效果。

3.2 關于建筑圍護結構的節能設計

相較于發達國家，我國建筑圍護結構在保溫隔熱方面還存在較大的差距，無論是外墻、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結構節能方面下功夫。建筑圍護結構主要以門窗、墻體及屋面等部位為主，在具體節能設計過程中，在對設計進行充分考慮的基礎上，還需要選擇節能環保的材料。由于建筑圍護結構屬于非承重結構，因此在選擇材料時需要具有良好的靈活性，盡量選擇導熱系數較小，而且節能的材料，有效的實現建筑圍護結構節能的目的。

（1）圍護結構中關于屋面的設計。屋面作為圍護結構中非常重要的部位，對其進行節能設計時，需要充分的考慮屋面在夏季和冬季所需要面對的不同情況。由于屋面在夏季在陽光強烈照射下能夠達到較高的溫度，但在冬季由于外界環境氣溫較低，從而導致屋面會有大量的熱量散失。因此在屋面節能設計時，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能的環保材料，不僅具有非常好的隔熱性能，而且還具有良好的環保特點，在使用過程中會取得十分顯著的效果。值得一提的是可以將屋面設計成種植屋面，植物的光合作用和呼吸作用都可以對屋面的溫度進行有效的調節，同時也能改善生態環境，在節能、環保方面具有非常顯著的成效。

（2）圍護結構中關于墻體的設計。墻體節能設計時，需要選擇合理的墻體外形，同時選擇性能優良的節能材料。充分的考慮墻體的外遮陽問題，有效的減少空調制冷設備的耗能。可以通過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，并設計保溫層，從而使墻體具有較好的隔熱性能。

3.3 利用太陽能節能設計

高層建筑節能設計需要加快推動新能耗的開發利用。特別是太陽能作為清潔及可再生能源，具有非常好的開發潛力。我國大部分地區都具有豐富的太陽能資源，對太陽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能設計中充分利用太陽能資源。這不僅有利于實現建筑能耗的降低，而且具有較好的環保性能。近年來，我國高層建筑在室內采暖設備及附加陽光間的節能設計方面取得了較好的成效，有效的改善了室內的熱環境，實現了資源的有效節約，確保了室內溫度分布的均衡性。

4 結束語

高層建筑節能設計已成為當前建筑設計中非常重要的一個環節，在節能設計過程中，需要充分的實現對自然資源的有效利用，科學對建筑外形進行節能設計，選擇綠色環保材料，并在實際工作中不斷探索新的節能方法，實現資源的合理、有效利用，通過綠色、節能的設計，有效的提高建筑的舒適性，確保建筑使用過程中資源的有效利用，更好的發揮建筑物的使用性能，為我國建筑行業的健康、持續發展奠定良好的基礎。

參考文獻

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