高层办公楼节能设计在北方严寒地区的应用探讨

文/李洁　 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司土建室　内蒙古呼和浩特　010020

高层办公楼节能设计在北方严寒地区的应用探讨

文/李洁 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司土建室内蒙古呼和浩特010020

在北方严寒地区，办公楼的设计需要全面贯彻国家保护环境和节约能源的有关法律、法规以及相关政策，慎重地考虑建筑物的布局、结构、绿化和朝向等因素，同时在工作中更要对节能影响进行全面分析与总结。对于节能设计而言，在工作中主要以材料的选择、结构的设计以及建筑空间的采暖、通风、照明等多个环节进行深入分析与处理。本文就高层办公楼节能设计在北方严寒地区的应用进行总结与分析，提出了相应的设计要点。

办公建筑；节能；严寒地区

新世纪，能源问题是一个全球性问题，也是人类面临的主要生存问题之一。自工业革命以来，工业化社会的发展带来了很多生态环境问题，臭氧空洞、酸雨、泥石流等自然灾害不断发生，严重的影响了人类的正常生活与生产。随着可持续发展观的提出与落实，人类对节能和环保的呼声也越来越高。目前，虽然各种新能源不断的开发与应用，但是在短期内尚不能完全缓解能源供应紧张的现状。建筑业作为世界能源消耗大户，致力于开发节能、环保的施工技术与工艺已成为其未来发展的主要趋势，也是其得以良好发展的基础。办公建筑作为建筑工程的重要组成部分，对其进行节能环保施工设计已成为不容忽视的工作重点，是落实建筑节能要求的主要途径。

一、高层办公建筑与节能设计的关系

新世纪，节约能源是我国的基本国策，也是实现节约型社会的基础。随着近年来国民经济发展速度的不断加快，建筑工程节能设计已成为建筑工程施工的核心观念，同时其作为一个约束性问题也是一项必须实现的建筑目标。就目前分析，要想在施工中实现建筑节能，任务艰巨。在我国当前社会，建筑用能已达全国总能耗的1/4以上，而且随着人们生活水平的提高还在逐步增加。因此在建筑工程中做好节能设计与施工是十分重要的，这是社会发展的当务之急，也是社会形势发展的迫切需要。

1.建筑设计与节能

高层办公建筑是目前建筑工程项目中的重要组成部分，对其进行节能设计必将引起我国北方严寒地区热环境系统的改进。通常在设计施工的过程中都是通过提高暖通空调系统的能源利用效率，进而从根本上扭转建筑用能浪费现象。就目前的建筑工程设计方案分析，主要包括平面形状、建筑长度及进深设计几个部分。这些环节在施工过程中均与能源消耗有直接关系，通常情况下，应当尽量减少围护结构所占据的建面，占据面积越小，则对能源的消耗也就越小。

2.建筑体型与节能

就我国建筑工程设计分析，由于我国地域广阔，从北到南逐步分为了严寒地区、寒温地区、温带地区、暖温带以及热带地区，而这些地区由于光照时间和气温的不同对建筑设计要求也不尽相同。近年来，我国北方严寒地区办公建筑的设计与施工有了巨大的变化，对供暖与节能的要求也提出了新的设计流程和模式。在现代化建筑工程项目中，设计人员常常为了追求建筑体型变化而在设计中突出鲜明的个性，这种个性不再局限于过去的几何形体，而是包括性质、功能以及结构体型等多个方面。在节能设计中，应首先控制热工参数和层高，其次要严格控制表面积参数。通常建筑体型与节能之间有着密切的关系，体型系数越大，则建筑空间之中的散热面积就越大，所造成的热能损失也越多。

3.窗户的设计与节能

窗户设计在目前的建筑工程项目中，通常都是一个独立的存在。随着近年来人们生活水平的提升，对窗户的需求也变得五花八门。窗户设计的主要目的有两个：第一要能够阻挡外界环境对室内环境造成的影响，避免受到外界噪音、光辐射等因素影响而造成室内环境质量下降；第二窗户作为居民与自然沟通的主要渠道，是空气、阳光以及热能交流的主要通道。因此在设计中更是需对其绝热和流通进行严格的控制。由于窗户是造成建筑物室内热损失的主要部位之一，因此提高窗户的隔热性能对于降低室内热损耗有着重要的意义与作用。

在目前的工程项目中，尤其是高层办公建筑中，对于窗户的热工性能通常从以下几个方面进行改进与优化：

首先，在窗户设计工作中通过对窗户材料和规格进行严格控制，采用各种性能可靠、稳定且密封度高的材料，避免出现窗户缝隙部位较大而引起窗户裂缝，造成室内严重热损耗；其次，在设计中对材料的选择要严格控制，多选择节能、保温且密封性能好的材料。另外，改善窗户保温能力是保障屋内热损耗的关键。就目前的高层办公楼的窗户设计进行分析，其多是以节能的角度出发，采用单框双玻璃断桥铝合金窗，进而做到隔绝室内热量损失。

二、在北方寒冷地区的应用

由于近年来我国城市用地日趋紧张，从总体上分析，建筑施工中高层建筑越来越多，成为社会发展的主要趋势。同时我国在目前也正面临着一场真正的能源危机！随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比例最终还将上升至35%左右。如此庞大的比重，建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋，形势非常严峻。目前全球传统能源储量极为有限，我国人均能源可采储量更是少的可怜。然而我国建筑耗能极大，尤其北方寒冷地区建筑耗能更为严重。我国北方寒冷地区冬季时间漫长，取暖期一般长达200余天，能耗和环境污染也非常严重。每年北方城镇仅采暖一项就占采暖区全社会能源消费的20%以上。在一些严寒地区，城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。如此严重的建筑能耗威胁着国家的安全与稳定，国家正面临一场真正的能源危机！因此，在我国加快推广节能建筑势在必行，尤其在我国北方推广节能建筑更是迫在眉睫。针对北方严寒地区的高层办公建筑分析，如具有高大空间且有大面积玻璃门窗围护结构的建筑，采暖效率不高且散热器难以布置，浪费有效空间、影响使用效果以及影响舒适性，建议慎重使用。

总结：

建设资源节约型、环境友好型社会，是建筑业发展的主要目的，也是其义不容辞的社会责任。建筑企业要以节能减排为目的，积极开展绿色施工，积极承担这份社会责任。随着有关国家立法、执法和政策管理等方面的不断完善，我们一定能将节能性建筑的设计与节能技术推向一个新阶段，实现我国能源可持续利用的长远目标，到那时我国北方寒冷地区建筑也将能摆脱高耗能的局面。