分析建筑节能设计在高层建筑中的相关运用要点

分析建筑节能设计在高层建筑中的相关运用要点

田少华

深圳市坪山人才安居有限公司518000

摘要：随着经济社会建设的快速发展，能源的消耗量增加，各类能源资源缺乏，已经成为制约我国经济社会发展的重要因素。在建筑行业中，能源的消耗占到了社会总能源消耗的1/4以上，且浪费现象十分严重。随着建设资源节约型和环境友好型社会要求的提出，在建筑设计中引入节能设计已经成为建筑行业发展的趋势。

关键词：节能；设计；高层建筑

引言：随着人们生活水平的提高和科学技术的飞速发展，人们对生活质量的关注越来越重视。其中包括建筑功能是否合理、建筑设备是否齐全、室内外环境条件是否舒适等。而近年来，在经济发达城市，建高层建筑已成一种趋势，但大多数建筑的设计者贪大求高，将大部分精力放在追求外貌形式和使用功能上而往往忽略对生态环境的保护，造成建筑设计节能意识薄弱，高能耗、低效益，严重地浪费了建筑资源。

1、高层建筑的能耗分析

1.1能耗解析

由于城市的土地可利用面积较小，因而城市建筑开始向着高层的方向发展，这也是由于高层建筑可以容纳人数较多，信息处理量也相对较大所致。而为了保证高层建筑能够运行正常，高层建筑中耗能的结构较多，电梯、供水以及供暖和空调管理都需要消耗巨大的能源。其主要的能源耗费来自于集中供热、集中的热水供应以及煤、电和天然气的供应。而在建筑能耗中，可以将能耗系统总结为以下四种，分别是动力系统、照明系统以及供暖空调系统和办公设备系统。而电量的能耗一半以上都是供暖空调系统；而电量能耗的20%来自于照明系统；而动力系统耗电量仅为总能耗的10%；而办公系统耗能仅占到了10%。

1.2采光要求以及通风要求

高层建筑的结构主要由以下几部分系统构成：首先是空间，包括垂直空间和水平空间；其次是高层建筑的使用房间空间；此外例如卫生间以及餐饮空间，即辅助使用房间；最后则是设备系统所使用的空间。在高层建筑中，空间组织以及平面布局中相对较为固定，建筑中各部分功能空间的通风以及采光都相对需要予以重视。另外，建筑能耗相对于气候的依赖性相对较弱，建筑层数越高对于气候的依赖性越弱，建筑的节能降耗仅仅通过建筑同环境之间的关系进行调节，所收到的效果较低。而针对高层建筑，应当从建筑自身的围护构件以及进深大小和平面形式等方面对建筑的能耗进行确定，并考虑能耗设备系统，提出相关节能措施。

2、节能建筑设计需要遵循的原则

在对节能建筑进行实际的设计过程当中，应当要遵循以下几个方面的设计原则来进行：第一，应当坚持节约资源的原则。在当前阶段中，我国的经济发展速度比较快，人们在资源方面的需求量倍增，从而使得资源短缺的问题出现，但是通过节能建筑的设计能够对人们起到一个重要的帮助作用，这样的话就可以使得资源的浪费出现大大的降低，对资源的使用达到循环利用的目的，从而更好地促使我国的建筑业长期稳定可持续发展。第二，对于绿色建筑的原则要加以重视，当前人们的生活水平提升速度日益加快，所以在绿色方面的追求也在进一步的提升，利用节能建筑的设计，能够帮助人们实现绿色建筑的追求，从而更好地促进绿色建筑的发展。第三，对于延长建筑物使用寿命的原则应当加以遵循。相关人员在实际的节能设计的过程当中，应当严格的依照相关规范来进行施工方案的设计，从而大大的降低建筑工程的设计与建设成本，并且保证建筑物的使用寿命，减少资源浪费情况，从而达到绿色环保的目的。

3、建筑节能设计在高层建筑中的相关运用要点

3.1采光与照明节能设计

我国地处北半球，南向采光时间长，且有较高的照度，可依据四季光照特点，充分利用天然光来实现日间采光，可对建筑的侧窗、天窗等重点采光部位予以被动式的采光设计，将窗户玻璃夹层中设置棱镜或者光传输纤维，室内墙面、顶棚装饰采用浅色，高反射率的材料，提升照明质量，对光线进行智能调节，使高层建筑室内光线达到最佳效果。根据地区气候特点，合理采用镀膜玻璃实现对太阳光谱的筛选和甄别，降低采暖或空调能耗。东西朝向极易导致光线直入形成眩光，设计时必须采取一定的遮挡措施。

量大面广的日间照明，宜采用先进技术使其能耗降低，日间采光可采用太阳日光反射装置和光导照明系统不仅能够为高层建筑提供长时间的自然光照明，还可依据实际需要实现对光线强度的调节。有中庭的高层公共建筑还可以利用屋顶开设天窗，将天窗设计为上层采用透光玻璃，下层采用金属百叶的复合双层天窗，太阳光透过玻璃投射到金属百叶上，再反射向墙面、地面，形成光的漫射，不但获得柔和明媚的自然光线，其有韵律感的投射阴影可增加室内装饰的层次感。

3.2建筑围护结构的节能设计

3.2.1建筑外围护墙体的节能设计

建筑外墙是建筑物的重要组成部分，它对建筑物既起着支撑作用，也有隔绝外部空气、保证室内温度的作用。墙体是建筑外围护墙结构的主体，它本身的热能性质直接影响建筑物的节能效果。其中外墙外保温技术已成为中国建筑节能墙体保温的主流发展方向。外墙保温可以通过两种方法达到设计要求：

一是通过与高效保温材料复合，形成复合保温墙体。目前复合墙保温节能设计主要有以下三种形式：内保温、中间保温以及外保温。其中，内保温主要是在外墙内侧里把各类绝热材料复合在其中，操作简易；中间保温主要是将绝热材料内置于内外墙之间孔隙位置处，保温效果很好，但使用时一定要注意其填充密实性，这对于防止出现空气对流问题效果非常明显；外保温设计，主要是将绝热材料复合在承重墙外侧，热稳定性非常好，宜居性强。

二是使用高热阻和热稳定性良好的墙体材料，具有好的热工性能的材料，能够达到指定的节能目标。外保温使建筑结构处于一个稳定的温度保温层的防护中，增强了对建筑结构的庇护，加强了其耐久性。同时，外保温从外面把建筑包裹住，加大了保温面积，节省了能源。

3.3建筑节能门窗

建筑门窗如果设计不合理，就会耗费大量能源。有数据显示，超过30%的能源都是通过门窗而损耗的。对此，节能门窗的合理设计，可以从以下四点进行考虑：

第一，计算好门窗的各朝向面积比例，使朝阳面的门窗面积所占比例大些，从而保证有充足的阳光照射；第二，保证室内良好的通风，尽量使用自然通风的方式，使门和窗相对应，产生对流，则通风效果更佳；第三，安装必要的遮阳装置，由于国内普遍使用大的玻璃幕墙会造成一定的光污染，应该在外部采取一定的遮阳措施；第四，寒冷地区的建筑使用门斗可以防止冷风进入，并采取一定的聚热保温措施，确保冬季供热标准达标。此外，为了达到一定的节能效果还可以通过提高门窗材料的保温性能及其密闭性。

3.4建筑节能屋顶

一般来说屋顶就是建筑物的顶面，它如同一个盾牌保护居住在屋内的人们免受外界的侵袭。热量从屋顶进入房间比从墙体进入房间要多很多。故而，屋面的隔热效果对于节能非常重要。通常情况下，屋顶隔热是由具有一定硬度的低容量、低吸水率及导热系数小的保温材料铺设在防水层和屋面之间实现的。可选择的保温材料有很多，如可使用膨胀水泥板块、加气混凝土块、挤塑板等板块状材料或采用膨胀珍珠岩、岩棉等松散料装入布袋铺设在屋面或者天花板上部。保温节能型屋面常用的包括以下几种形式：①坡屋顶；②倒置式屋面；③蓄水隔热屋顶屋面；④太阳能屋顶；⑤种植屋面。

结束语

综上，为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。设计中应合理有效地利用建筑能源，切实做好墙体节能设计、门窗节能设计和屋面节能设计，以期促进房屋建筑节能技术的改进，从而提高经济和社会效益。

参考文献：

[1]朱来萍.对我国建筑节能现状分析与思考[J].中小企业管理与科技，2011.

[2]彭星.建筑设计中节能要点分析[J].中国新技术新产品，2010.