浅谈高层住宅建筑节能设计

王玉敏

摘要：节能是我国的国策之一，建筑节能是节能中的重中之重，应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。

关键词：建筑设计；节能问题；标准化设计；节能设计

Abstract: energy is our national policy of building energy saving, is the priority among priorities, should be listed in the construction work of an important position in the. Building energy consumption in our country whole energy consumption is more and more important role in the.

Key words: architectural design; energy saving; standardized design; energy saving design

中图分类号： TU972文献标识码：A文章编号：

据统计，世界的全部能源消耗中，约有一半用于建筑的建造、使用和维护，西方发达国家建筑能耗一般占到全国总能耗的30%～40%。建筑业对国民经济的影响举足轻重，建筑用能的状况关系全局。因此,开展对建筑节能设计方法和对策的探讨具有极为重要的意义。

一、我国目前建筑节能存在的问题

当前，虽然我国在住宅建筑节能设计方面取得了骄人的成绩，但是，我国住宅建筑节能设计还存在许多问题，例如：建筑节能设计手段单一，没有相对丰富的设计手段和途径，很多情况下只是单纯对房屋外围护机构进行强化保温；住宅房屋的热工参数选取单凭供货厂家提供的说明书等理论数字，缺少行之有效的检测方法和可信的数据；住宅建筑节能设计往往采用保温或采光效果好的材料，往往忽略建筑施工成本，致使房屋建设成本升高，不符合节能住宅的要求，因此，很多地方的建筑开发商在建造中对建筑节能设计进行了变更，使建筑节能不能落到实处。我国某些地区在住宅建筑节能发展的前期，政府和相关企业总担心其建筑节能技术和节能产品不能满足节能需求，致使住宅建筑节能工作很难展开和有效推进。而由其它地区的经验可知，住宅建筑节能设计措施和经验推广为建筑节能的跨越式发展提供了技术支持，并给当地建筑节能市场带来了巨大的商机，有效地带动了本地建筑节能产业的迅速发展。在住宅建筑节能的市场化竞争中，必然进一步推动住宅建筑节能技术的优化和提升，并为进一步制定相关节能法规和方法，推广国家节能建筑提供了技术支持。

1．总体规划对高层建筑节能的影响

总体规划决定了建筑与周围环境的关系，建筑能否积极有效的利用当地的自然气候条件和环境资源，能否在其周边形成适宜的微气候以及能否节约传统能源的消耗，在很大程度上都取决于总体规划设计时所作的考虑。我省目前高层建筑在规划时多以指标控制为依据，包括容积率、退让距离、密度、高度等，但缺乏对高层建筑群相互之间形成的生态微气候的评估以及高层建筑群总体的布局规划研究。

2．设计缺陷

我国的设计标准与发达国家相比差距仍然较大，目前我国绝大多数采暖地区围护结构的热功能都比气候相近的发达国家相差许多，外墙的传热系数是他们的3～4倍，外窗为4倍左右，屋面为3.5～6倍，门窗的空气渗透为5倍左右。现在发达国家住宅的实际年采暖能耗大约相当于每平方米7.57kg标准煤，而我国目前采暖耗能每平方米都达到13.5kg，约为发达国家的1.5倍。经分析，这些能源大多是通过保温隔热性能差的外墙、屋顶、窗户损失掉了，所以我国必须对现有建筑进行大范围节能设计改造。

3．技术创新进度慢

正在起步发展中的建筑节能产业，普遍存在起点低，技术水平不高，创新能力弱的问题，国家在建筑节能技术开发和创新方面的支持力度还不够。

二、加强高层建筑单体的标准化设计

1．建筑体形设计

选用建筑最佳“节能”体形设计是空调节能的先决条件，因此，建筑专业是否重视空调专业的设计是建筑业节能与否的根本，对节能而言，空调建筑物的体形系数并非愈小愈好，而是存在一个最佳节能体形系数的问题，矩形建筑的最佳节能体形系数与建筑物的平面长宽比、建筑热工特性及当地气候有关，而与建筑物的体量、层高无关。

2．围护结构

从多层建筑运行能耗的角度看，提高建筑物围护结构的保温隔热性能，是节能设计最重要的措施。对于夏季炎热的地区，外围护结构应设计成既可获得日照同时又能隔绝热量，直接被太阳照射的外墙面应该是隔热的，并且要注意其时间延迟的影响。外墙材料应该是有效的隔热构件，或设计成“双层的”通风空间。对建筑外墙所受热辐射的有效防护措施，选择某些在炎热条件下具有吸收和辐射性能的材料。这些材料首先要对热辐射的反射大于吸收，而吸收的热量又能迅速地以热辐射方式释放出去，以降低室内温度。外立面色调应该越浅越

好，以减少城市的热岛效应和建筑的总空调负荷。在不同气候条件下，窗墙比也很重要。

3．开敞式室内空间

开敞空间是外向型的，限定性和私密性较小，强调与空间环境的交流、渗透、讲究对景、借景、与大自然或周围空间的融合。它可提供更多的室内外景观和扩大视野。在使用时开敞空间灵活性较大，便于经常改变室内布置。开敞式空间特别适合充分利月太阳能，并将其功能在建筑物内充分扩展。根据使用要求还可以将该开敞式空间设计成热缓冲中庭、边庭、室内花园，以进一步改善室内小气候，其本质就是一种凹进开敞的空间。

三、房屋建筑节能设计

1．太阳能节能技术

太阳能，作为一种可再生的清洁能源，有着巨大的开发潜力。而我国的太阳能储备非常丰富，有三分之二的地方年日照量超过2200小时。利用太阳能的方式有以下几种：第一种方式是选择最佳的朝向，保证屋内的采光，发挥自然采光的作用，或者利用一些像反光镜一类的调控设备，尽量减少人工照明，白天时室内多采用自然光。第二种方式是优化布局。小区的建筑布局经过优化后，屋内的通风质量能得到提高，利于不良空气的排出，住宅的舒适度得到了加强。除了这两种方式外，房屋节能技术的不断发展，更出现了太阳能采暖与室内采暖相结合的这样一种新型的方式，这种方式更新型,更节能。

2．地热泵技术

地热泵技术又称地源热泵技术，是指利用地球表面浅层水源，如地下水、湖水、海水等，通过热泵机组和制冷循环，提取冷量为夏天使用空调时提供制冷，提取热量为冬天使用暖气时提供热量的一种技术。按照不同的分类原则,地热泵有不同的类别。根据泠热源的不同,可以分为地表水地热泵和地下水地热泵；根据换热方式的不同，可以分为开路循环和闭路循环。所谓开路循环,是指抽取的地表水，通过换热器和热泵中的循环液进行热交换，再排入水体，这种方式简便且造价低，但水质较差时容易产生污垢，影响传热。闭路循环是指热泵中的循环液通过放入水中的多组塑料盘管与水体进行热交换。这种方式虽然可以避免产生污垢，但会受到自然条件的限制。

与常规的制冷、取暖技术相对比，地热泵技术有着不可比拟的优点。第一，它是一种清洁又可再生能源，不会对环境造成污染，就像天然的绿色空调；第二，基于地下水的稳定性，运用该技术也会相对比较稳定。

3．屋面节能技术

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。

4．节能墙体技术

节能墙体，运用一些替代无机材料的有机材料，例如硬泡聚氨酯、聚苯乙烯泡沫板等的一种墙体。这种墙体保温、隔热性能好，但由于这种新型材料是由有机和无机两种混合而成，防裂性就要比传统的材料要差一些。如果墙体开裂，保温性能会大大下降。因此，在运用该技术时，特别需要注意墙体的防裂性能，通常我们会采用由抹面砂浆和增强网构成的抗裂防护层，以此来提高墙体的防裂性。

四、结语

全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。