探究节能设计在高层建筑中的应用

庄思维

【摘要】众所周知，建筑能耗一直都是能源消耗最大的行业，因此建筑节能技术的发展也越来越受到人们的关注。本文主要探讨当前高层建筑工程中节能技术的重要性及其应用，以促进建筑节能事业的发展。

【关键词】高层建筑；节能技术；重要性；应用

1前言

随着近代社会的快速发展，全世界的能源在快速减少，石油、天然气、煤炭等这些能源开发过度，不仅造成能源的缺乏，还给环境带来了污染。在能源缺乏的现状下，我们国家能源利用率还很低，这就造成了能源的巨大浪费。而随着近些年我国城市化进程加快，建筑业成为我国国民经济发展的重要支柱，但是，建筑业也是能源消耗的大户，水泥、钢筋等大量的使用，加大了人们对能源的掠取。据不完全统计，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的约30%，可见节能在建筑设计中的重要性，节能在当前建筑中的应用势在必行。

2节能在建筑设计中应用的重要性

2.1国家经济发展的需要

国家经济的快速发展，离不开能源的支持，可以说，能源是一个国家经济发展不可或缺的因素，这也就能理解为什么许多的战争都是为了获取石油、煤炭等能源的原因。我国能源产值与国内生产总值的增长相比存在滞后性，这样的国情现实严重影响着经济的进一步发展。

2.2环境保护的需要

建筑业中大量使用的水泥、钢筋等建筑材料，其生产过程除了消耗大量的能源，而且还会因为废气、废液、废渣的大量产生，给我国水能源、空气能源等带来污染，这些污染给我国人民的健康带来巨大的危害，近些年雾霾的产生就是例子。同时，后期建筑取暖也是消耗能源、污染环境的地方，随着环保意识的不断深入人心，进行环境的保护成为当前人们关心的问题，所以，加强节能设计，是当前环境保护的需要。

2.3我国可持续发展战略的需要

在我国，环境问题、能源问题成为当前热门的话题，因此，国家提出可持续发展战略，目的就是节约能源，促进能源的长效利用。而在建筑设计中，建筑设计中节能设计工作的落实变得十分重要。现如今，可持续发展战略的实施是国家的头等大事，这就要求我们与建筑设计相结合，付诸行动，遏制建筑能源的严重浪费，做好建筑节能设计工作，把节能设计工作落到实处，这是国家可持续发展战略的需要。

3当前高层建筑设计中的节能设计

3.1合理选址

目前，在建筑设计中，首先涉及到的是建筑的选址，而建筑的选址很重要，建筑的选址要进行科学的勘测，根据选址地的自然因素以及周边的环境进行综合考虑，最后择优确定。建筑设计中，设计者要想在设计中达到节能，就需要让建筑在整个使用周期内保持适宜的气候环境，这样才能避免因为气候环境导致大量能源的消耗。

3.2建筑规划和设计

在进行建筑规划和设计的时候，必须要遵循当地的历史文化、风俗习惯和城市总体规划，在此基础上进行节能设计。建筑整体规划中包含建筑物的布局、建筑物的整体形态、各部分的组合、风吹、日照以及风向的转换问题等因素。在这些因素中日照和风向是针对冬季建筑物能否从自然环境中获取足够的日照并比开风向这些问题而考虑的，在夏季的考虑因素中，要考虑到风向是否符合建筑物的门窗设计保持自然通风，在日照方面要防止阳光的辐射。这些规划和设计目的就是在满足人们居住要求的时候，尽可能利用自然环境，降低建筑在后期使用中的能源消耗，因此，节能的建筑规划和设计是必须的。

3.3门窗的节能设计

门窗的保温隔热效果差，门窗的缝隙是冷风渗透的主要渠道，门窗的面积以及朝向也是影响节能设计的因素，在建筑外围护结构中，通过门窗缝隙空气渗透耗热量约占20%～25%。在进行设计的时候，根据采暖热量会随着窗墙的面积发生变化，因此门窗的朝向面积布置要合理。注意不同采光下门窗的面积比；门窗的位置以及开启方式要尽量可以形成穿堂风。还要设置遮阳棚或是自动卷帘等，避免夏季阳光辐射过大。门窗漏风的现象要从门窗的质量和门窗的施工两个方面进行控制，使用高性能的建筑门窗材料，严格控制施工质量，在施工时，门窗的金属框进行断热处理，为了增强气密性，要加设密封条。玻璃的选择上，要选择一些节能的玻璃品种，例如，热反射玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等。外窗可采用塑钢中空玻璃窗（5+6A+5中空玻璃），传热系数2.70W/m2·K，自身遮阳系数0.81，气密性为6级，水密性为3级，可见光透射比0.40。楼梯间户门可采用节能保温门，传热系数2.00W/m2·K。

3.4墙体的节能设计

在建筑外围护结构中，墙体所占的比重最大，通过围护结构的传热耗热量大概占到75%～80%。墙体的节能设计是控制墙体的热损耗，做好墙体的保温：墙体的保温主要从外墙体保温和内墙体保温进行。对于建筑来说，外墙体的保温效果会更好，不仅避免热桥，还可以延长墙体的使用寿命，经济条件允许的状况下，进行外墙体保温设计建筑是最好的一种选择。做好建筑外墙体的保温设计，要采用节能的新型材料，高效能的节能材料依附在墙体内部，实现墙体的热阻。避免或是降低墙体随着温度的增加而增加，减少而减少的影响。同时还有利于消除热桥的影响，保持室内温度的平衡。在这些节能设计的时候，要注意的是，一定要考虑到气候条件的影响，做好保温、防潮、隔热措施，避免气候因素对保温隔热的效果产生影响。

3.5屋顶的节能设计

在屋顶设计中常用的技术措施要点为：

1）采用架空隔热屋面、浅色屋面、种植屋面、通风屋面、蓄水屋面等，隔离太阳辐射热，减少阳光直射。

2）铺设高效保温隔热材料，并适当采取其他辅助措施，减少热量传递。

3）密度较大、导热系数较高、吸水率较大的保温材料不宜选为屋面保温材料，以免屋面重量厚度过大、保温层大量吸水而降低保温效果。

4）“冷屋顶”节能：利用高反射率涂料的使用，提高屋顶的日反射率，减少热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。

3.6利用可再生资源进行节能设计

可再生资源的运用，不仅能够提高现代建筑的节能效果还能减低环境污染。现代建筑节能设计中可再生资源的運用主要如下。

1）雨水的利用。在进行现代建筑屋顶及墙体设计中，可以在屋顶及墙体设计一个美观的雨水收集装置。雨水搜集装置中的雨水可以作为建筑周围绿色植物的浇灌用水，从而达到节约水资源的目的。需要注意的是雨水收集装置一定要具有过滤功能，这样才能保证所收集的雨水可以用于植物浇灌。

2）太阳能。太阳能可谓是取之不尽用之不竭。在进行现代建筑节能设计过程中，太阳能的有效应用可以有效的节约不可回收利用的能源。在现代化的今天，太阳能技术已经很成熟，利用太阳能供暖、供电，可以大大降低建筑的节能效果，并且降低环境污染。

在某建筑项目建设中，按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005中的相关规定，采取了以上节能措施，与传统建筑相比，全年的建筑总能耗减少了65%左右。

4结语

总之，对关于建筑设计中节能建筑设计进行研究具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑设计人员，必须紧密结合时代发展的需要，着力提高自身的专业技术水平，切实掌握建筑设计中节能建筑设计技术，以最大化的提高建筑设计中节能建筑设计的水平，在促进建筑设计中节能建筑设计的研究事业可持续发展的同时助推企业走向可持续的发展道路。

【参考文献】

[1]孙琳.建筑设计中节能建筑设计的分析[J].黑龙江科技信息，2013（4）.

[2]王学龙.关于建筑设计中节能建筑设计趋势的分析[J].中国建筑金属结构，2013（16）.

[3]张云华.生态节能住宅设计的技术经济分析[D].重庆大学，2008.