基于建筑節能的高層住宅建筑設計探討

洪攀斌

摘要：環境設計利用自然資源，使節能成為了高層住宅建筑的一部分，并在建筑規劃、空間設計、圍護結構的整體配合下，使得整體設計工作的環保化方法得以落實。節能住宅設計方法，不僅帶來了新的理念，為當前的建筑設計豐富了工作方法，同時也昭示著未來的發展走向，為提高居民的生活質量做出重要貢獻。

關鍵詞：建筑節能;高層住宅;建筑設計

1高層建筑規劃節能設計

從規劃角度來講，房屋的朝向與樓間距是控制節能設計的關鍵節點，為了使高層住宅滿足節能需求，要是朝向與當地夏季主風向保持一致，并在建筑的主體內設計合理的通風系統，使舒適度水平獲得提升。在設計上，盡量保證建筑的南北朝向，不僅可以使建筑冬暖夏涼，還充分的控制了太陽光的直接輻射，減少了夏季空調設備的耗電水平，提升了節能性。

同時，在建筑群樓間距的規劃中，不僅要保證必要的采光效果，還應當適當的加大其間隔距離，以維持單個高層建筑的通風水平。在綜合考慮住宅小區合理規劃時，要對防火安全、經濟水平等內容進行全面考量，使得建筑能發揮出更加有效的利用價值，展現節能設計在建筑規劃工作中的重要性。

2空間設計中的節能處理

從立面的角度，首先，要對建筑封頂進行管理，設計必備的通風口，并使其作為貫通建筑垂直空間的出口，將自然風引入或排出，在位置上要高于整體建筑才能體現出其應用價值。其次，在進出口的設計上要保證其位置的合理性，控制向室內流動空氣的方向。在不同的室內功能區域，對于通風進出口要求的位置也不相同，廚房、起居室根據需求的不同有著明顯的差異，設計時應當予以重視。

在建筑平面的角度，第一，要盡量將室內流通的空氣設計成對流，在各個房間的窗位設計上，使室內形成“穿堂風”，讓空氣的流動更加高效，提高節能水平的同時，使安全性得到保障，在發生火災等突發情況時，使得空氣流動速度更快，提高安全水平。第二，盡量擴大通風口的面積，并設計合理的開窗方式，使空氣流動更加穩定并相應的提升舒適度水平。

3高層住宅建筑的節能設計策略

3.1規劃設計

在對高層住宅建筑進行規劃設計時，要注重太陽光輻射和空氣流通兩個方面，如果想要達到節約能耗的目的，就需要降低太陽光的輻射和提高住宅空間的自然通風效果。在對住宅進行規劃設計時，第一位的考慮因素是建筑的朝向，高層住宅建筑的朝向最好符合當地夏季的主導風向，根據具體的氣候條件科學合理地規劃建筑與建筑之間的進風口和出風口，從而形成良好的自然通風，增加住宅房屋的舒適感。建筑與建筑在進行排列時最好呈南北朝向，這樣在夏天受到較少的太陽光輻射，節省了空調制冷系統帶來的能源消耗，冬天就會接收較多的太陽光輻射起到保暖的作用。其次在對建筑間距規劃設計上，在保證基本距離的程度上盡可能的加大，較大的空間距離有利于自然風的流通及與外部空氣的熱交換，促進高層建筑及時散發出自身的溫度，從而在夏季有效達成降低能源消耗的目標。在對高層住宅建筑平面進行設計時，最好選擇兩垂直墻面窗戶之間實現通風，并且選擇雙層玻璃來促進夏季降溫效果的實現，國外很多高層建筑的設計考慮到了通風的構造體系而實現了建筑節能的目的。

3.2空間設計

在對高層住宅建筑的空間進行設計時，需要從立面和平面兩個角度出發去進行設計，確保建筑物的通風、采光和防火都滿足要求和標準。在對高層住宅建筑進行立面設計時，要關注出風口的安排，最好是在高層住宅建筑的中間部位安排能夠連接上下部分的垂直空間作為通風口，并且高出住宅屋面。在進出口的高度問題上要確保符合建筑物的具體環境情況，進出風口的高度會直接影響到住宅內部空氣的流動方向，進而影響到住宅內部的空氣環境，所以進出風口的高度要符合住宅內部房間的高度，不能太低也不能太高。

3.3圍護結構設計

3.3.1屋頂

在對住宅屋頂的設計時要關注保溫材料的選擇，尤其是保證保溫材料的密度與吸水性，一般采取膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層來彌補其他保溫材料和措施的局限性，保溫材料的吸水性要較少，避免雷雨天氣時保溫層吸入大量水分而達不到理想的保溫效果。如果使用了吸水性較好的保溫材料，需要安排排氣孔將吸入的水分有效排出。

3.3.2門窗

在對高層住宅建筑的門窗進行設計時，要降低門窗的冷風滲透情況，提高建筑外部門窗在冬季的保溫效果來彌補熱量損失問題，在窗墻比的設計上要符合采暖居住設計標準要求的規定，建筑物的北向、南向、東向、西向窗墻比分別小于20%、35%、30%、30%。外窗的熱量傳導能力和保存能力都由傳熱系數和遮陽系數所決定，遮陽系數是由建筑外遮陽系數和窗本身遮陽系數所決定的，采用可見光透過率和可見光反射率都較為合理的玻璃材料，可見光透過率大于0.5，可見光反射率小于0.2，根據南北地區的不同在玻璃的選擇上也略有差異，例如，在南方地區可以使用低輻射鍍膜玻璃，具備較大的可見光透過率和遮陽系數，在門窗材料的選擇上要科學合理，選擇氣密性較好的保溫材料。采用絕熱效果好的邊部密封材料來降低冬季冷空氣的滲透，在門窗的邊部和中部熱量會產生損耗，要提高保溫效果就需要對門窗的形狀和材料選擇進行改進，例如，選擇斷熱鋁合金窗、鋼塑復合窗或者塑料窗來防止金屬材料引發的冷橋，如果選擇雙玻璃或者三玻璃，使用低輻射暴力和鍍膜玻璃都能有效提高窗的保溫效果，在對門的選擇上可以采取多功能門和夾板門，從而達到建筑圍護結構節省能源的目的。

4結束語

近年來，國內的城市化進程逐漸加快，各種高層住宅建筑層出不窮，使得城市中建筑能耗越來越大。在這一背景下，國家大力倡導節能理念，使得節能開始融入到人們生產、生活的方方面面，高層住宅建筑也開展了一系列節能設計。因此，研究建筑節能視角下高層住宅建筑的設計策略具有一定現實意義。

參考文獻：

[1]陳瑞芳，陳瑞龍.中原地區高層住宅建筑節能設計探究[J].資源信息與工程，2017，32（04）：157-158.

[2]夏麟.上海住宅建筑低能耗的可行性及技術路線研究[J].建筑節能，2017，45（04）：82-89.

（作者單位：安徽省建筑設計研究總院股份有限公司）