高層住宅建筑節能設計探討

姜楠

摘 要：現如今，隨著經濟的快速發展，城市的高層建筑數量與日俱增，隨之也帶來了巨大的建筑能源消耗，究其主要原因是在進行建筑節能設計時存在部分缺陷和問題。擬從高層住宅建筑規劃設計、空間設計、維護結構設計和環境設計出發，探討建筑節能綠色環保的設計方案，以期獲得良好的經濟效益、環境效益和社會效益。

關鍵詞：高層住宅；建筑；節能設計

1 引言

近年來，隨著我國城鎮化建設的加快，特別是在住宅建設方面，雖然在設計及建設過程中采取了一定的保溫隔熱措施，但建筑物能耗依然十分嚴重；此外，由于霧霾氣候越來越頻繁，造成廣大人群的呼吸系統疾病發生頻繁，霧霾氣候的形成因素較為復雜，但可以確定的是，其中供暖季排放的大量碳氫化合物、二氧化碳等粒子是造成霧霾產生的元兇之一。因此建筑節能設計在當今社會顯得越來越重要，是實現建筑行業節能減排，促進社會可持續發展的重要戰略。

2 住宅建筑的節能設計

我國住宅建筑節能主要通過降低建筑物冬夏兩季的熱量損耗來實現，主要實現途徑是：降低建筑物外表面積和強化建筑圍護的結構形成保溫措施，增強房屋門窗的氣密性。住宅建筑節能設計應盡量利用太陽輻射獲得熱能，減少采暖設備的過量耗能；房屋設計充分利用自然通風，以減少空調使用的頻率和耗電量，并充分利用自然采光，采用高效率的燈具設備等節能措施。房屋節能設計措施主要有：1）設計中必須考察住宅建筑的位置和朝向，盡可能使建筑面朝南，房屋設計應充分利用太陽光，科學計算墻體的開窗位置和大小，便于自然通風降溫。2）住宅房屋的屋面保溫材料可以選用加氣混凝土塊和聚苯乙烯板材，還可選用硬質聚氨酯防水保溫等高質量的材料，還可以采用新型的保溫材料，不僅能保證建筑固有的功能，而且集防水、保溫于一體，進一步強化房屋的保溫措施，提高住宅建筑的節能效率，但要結合當地的實際情況選用，不可本末倒置。

3 高層住宅建筑節能設計

3.1 高層住宅建筑的節能與空間設計

建筑節能在高層住宅建筑空間設計中的運用主要體現在立面與平面兩個方面，其設計目標為，滿足建筑居民的通風需求，繼而提高建筑物建設使用的舒適度。立面的空間設計，其節能性目標的實現，應在建筑物上部位置設置出風口，以提升整體的通風效果。具體而言，就是在建筑物中間設置能夠實現上下貫通的垂直空間，并將出風口控制在屋面高度以上。此過程，對于出風口高低的控制，其決定了室內空氣的流動方向，因此，會對室內環境造成影響。故而，節能空間設計人員應與建筑物內各類方面的實際使用功能進行結合，以對出風口的高低進行設置。如，廚房，可根據人類的身高作為設計參考，臥式，可根據睡眠姿勢作為參考，以提高進出風口設計的科學合理性。而平面設計，應盡量通過節能控制，使室內的空氣實現對流，即合理安排各個方面窗戶與朝向等，來增加室內環境的空氣流動。此外，還可增加進出風口的面積，即通過調整窗戶的開啟形式，來使建筑物室內環境的風速呈現出流暢性與均勻性。

3.2 施工過程中門窗方面節能技術

在施工過程中門窗建設是建筑項目中的一項重要組成部分，在方案設計的過程中必須要充分考慮到門窗的價格和質量，要通過合理的方式對建筑整體進行規劃，在價格許可的范圍內能選擇更加節能環保的門窗來進行安裝。在高層住宅的總體施工構架中，要明確門窗的總體造價和總工程量，促使其可以在各個方面符合一定標準。施工中門窗的保溫材料選取時，必須要選擇合適的材料來與裝飾工程進行配套，讓門窗的選擇和裝飾工程造價兩者之間存在一個有機的平衡。也就是說，在門窗的節能設計方面，既要對門窗的材料進行合理選擇，還要充分考慮到工程總構架，選擇合適的節能策略。門窗進行安裝時，需要在門窗上涂抹必要的防腐材料，處理好防腐工作。門窗在防腐材料的選擇方面可以考慮到環保措施，一般在住戶入住之前都要對室內的各種有毒氣體進行測試，所以在防腐材料選擇方面必須要充分注意到無毒和環保這兩個方面。門窗安裝時，要充分考慮好這個過程中的銜接處理工作，將這個環節處理好可以有效地完成節能工作，節省這個過程的資源。特別是在高層住宅的建設過程中，要對門窗的使用量、門窗型號和相關數量參數規格方面進行明確把握。通過各個細小的環節和角度來有效完善門窗處理環節，實現節能減排的目的。

3.3 外環境設計

在對高層住宅建筑的周圍環境設計上，首先要注重綠化的節能設計。建筑周圍較好的綠化環境會調節冬夏兩季的溫度，良好的樹木覆蓋面積會減少夏季太陽光輻射和地面的反射熱量，通過調查測試綠化環境好的建筑物會比沒有綠化環境的建筑物平均低兩到三度，在夏季下午的升溫速度上也有較為明顯的影響，通過墻體綠化、屋面綠化、樓間綠化等方式直接作用于高層住宅內部的溫度，在綠化的設計上可以使用高大常綠喬木與灌木結合的綠化帶，從生態環境方面來提高高層住宅建筑的節能效果和住宅舒適度。

3.4 圍護結構的保溫層隔熱設計

高層住宅建筑設計過程中，需要充分對抗震等方面的進行考慮，而外圍護結構上需要充分考慮到鋼筋混凝土等要求。這些部位在設計上與內部主體部位有很大不同，在室內外溫差的作用下，需要采用科學的方法處理好熱流通道熱橋。在熱橋部位很容易出現熱量的損耗，為了避免，可以充分利用好外墻的隔熱技術。此外，在這些結構中因為材料和設計的不同還可能會出現一些異常的部位，比如，在內外墻的丁字結構、女兒墻與屋面交接部位，經常會由于受力擠壓而出現變形等，這即是熱工性能的薄弱之處，也是高層住宅建筑整體的設計施工難點，要充分提高門窗的氣密性設計，良好的氣密性是實現對室內外冷熱空氣控制的一個有效措施，在具體的施工方式上要采用大塊玻璃門窗，用有效的方式來減少玻璃之間的有效縫隙，通過保溫砂漿或者是泡沫塑料這些材料來完成填充，在科學有效地完成這些建設之后能夠有效地減少冷熱空氣地流動，大幅度地提升氣密性，以此來實現高能建筑設計的節能效果。在建筑平面的設計效果上，要根據太陽高度角和四季太陽光線的變化來適當的調整住宅平面建設的節能設計，在材料選擇和設計方面要充分考慮到全年的損耗，要采用科學的采暖和空調耗能裝置，使這些耗能的標準不低于國家在這方面工程建設法規中規定的數值，外圍護設計還要充分考慮到水資源的合理利用和廢水回收，使高層住宅小區內部實現水循環并有效降低污水的排放量，對小區的居民生活用水進行一個合理的規劃，將水資源進行更好的利用。

4 結語

隨著社會經濟的發展，越來越多的高層住宅建筑出現在了城市中，這種建筑可容納人數較多，擴大了城市對人數的包容性和信息處理速度，可持續理念的大力發展對以框剪墻體結構為主的高層住宅建筑的節能目標的達成提出了新的挑戰，如何將高層建筑綠色環保生態化，應在設計時注意與自然科學相結合進行節能設計，如果只靠砌塊的熱工性能來進行建筑節能設計，節能效果甚微，所以要建立符合鋼筋混凝土結構的外墻保溫體系，在規劃設計、空間設計、圍護結構設計、環境設計上都采取節能的方案措施，保證高層住宅建筑物符合《居住建筑節能設計標準》中的規定和要求，高層住宅建筑的節能設計符合社會發展的需求，具備較好的經濟收益、環境效益和社會效益，也是社會經濟發展的必然態勢和必然選擇。

參考文獻：

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