高层建筑节能设计要点分析

安玉芹

摘 要：随着建筑节能研究与实践的不断深入，建筑节能的方法得到了不断的改革，节能的理念也更加深入人心，建筑设计的内涵也得到了不断的延伸和丰富，中国的建筑节能工作取得了一定的效果。建筑节能是我国可持续发展战略的一个重要的目标，建筑节能工作复杂而艰巨，它涉及到了政府、企业甚至普通市民，它的实现需要各方面的努力，政府应该加强对高层建筑的节能设计的监督。本文就高层建筑的节能设计的重点进行了研究。

关键词：高层建筑；节能设计

1 前言

改革开放以后，我国经济进入了高速发展的阶段，但是并没有彻底改变高消耗高污染的经济增长模式，经济的增长很大程度上是以能源消耗及环境污染为代价的，导致了能源紧缺问题日益严重，节能减排已经成为新时期中国可持续发展的工作的重点，建筑节能是重中之重。据统计，全球能源消耗有将近40%是消耗在建筑上，是当之无愧的耗能大户。我国的建筑耗能占全国能源消费重量的三分之一左右，而且呈上升趋势。因此，为了贯彻实施可持续发展战略，高层建筑节能工作刻不容缓，要从建筑设计的理念和方法入手，提高建筑利用能源的效率，实现建筑节能的目标。

2 建筑外形节能设计

我国的高层建筑在建筑的形式上有着比较大的相似之处，在建筑物的外围护的主题就是墙体，其主要的能源消耗就体现在夏季的隔热和冬季的保温上。由于外围护结构在建筑的外墙中占有较大的比例而且是能耗的主要结构，在进行高层建筑的节能设计的时候需要对外墙保温技术进行改革，对于外墙材料有新的发展和应用。

（1）减少建筑的外表面积。建筑的设计不能太过凹凸，控制好体型系数比。建筑体形系数是指建筑的外表面积与建筑体积的比值，控制好建筑外表面的面积是关键，设计的过程中要在符合了功能的要求上合理的考虑外表面的设计，尽量较少凹凸，如阳台的设置太出挑等，可以降低房屋的层高或者是增大其进深控制体形系数不得超过0.3。

（2）选择最佳的建筑方位。在建筑设计的时候平面的布置上要合理，符合最佳的建筑方位的原则，一般来说建筑的南向是最佳的方向，可以获得最佳的室内阳光和空气流通。而东西朝向的房间则会在相同条件下多耗能5%左右，在居住的时候没有南北朝向的房间更具有舒适感，设计的过程中应该尽量避免。

（3）在建筑外墙材料的选用上要考虑到节能保温的原则，高层建筑节能可以采用的是建筑节能改造模式，采用高效的建筑绝热材料和复合墙体，通过墙体中岩棉、聚乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉等新型保温隔热材料的应用来减小传热系数。

3 外窗节能设计

高层建筑中外窗是建筑能耗最为薄弱的环节，而且外窗在建筑中所占比例较大，能耗损失也是总能耗的1/3，在高层建筑节能的时候减少外窗的冷风渗透和传热量是十分重要的，主要的措施有：

（1）严格控制建筑窗墙比。根据高层建筑的一般规范，对建筑的不同朝向的窗墙比都是有相关的规定的，南向、北向、动向和西向的窗墙比不应该超过的范围分别是35%、20%、30%。

（2）减少冷空气渗透，提高建筑的气密性。在建筑的细部要注重其气密性的保护，选用新型的密闭性能优良的门窗材料，设置好门窗的密封条。在墙与门窗的缝隙之间注意使用松软性弹性材料加以密封，框与扇、扇与扇之间都应该设置密闭封条。

（3）提高门窗的保温性能。在门窗的材料选择上要尽量的选用保温性能良好的新型材料，在符合设计要求的同时要注意避免窗扇之间的缝隙长度，扩大单块玻璃的面积，增加固定窗扇的比例，材料商双层玻璃、三层玻璃或者是中空玻璃都是理想的选择。

（4）设置相应的温度阻隔区。在建筑的室内和室外要注意进行温度的阻隔和缓冲带的设置，这样的一个中间的层次是可以起到直接较少空气渗透的作用的，也控制了室内外直接的空气交换和对流。

4 屋面的节能设计

建筑的外围护结构中屋面占有很大的比例，且处于最高的位置，在高层建筑的保温隔热设计中是很重要的，屋面节能的设计对于建筑整体能耗的降低和室内温度的改善作用尤其之大。

（1）屋面材料的选择应该具有良好的节能效应。我国屋面通常采用正铺法，即将保温材料设置于防水层和屋面板之间。倒铺法现在也是许多高层建筑可以采用的新的方式，其中保温层材料选择的是吸水率较低而且轻质高强的挤塑聚苯板。这样的方式可以对保温层起到很好的保护作用，避免防水层受到室外环境的变化和人为因素造成的影响，使防水材料的使用年限增加，具有很好的节能效果。

（2）浅色坡屋面节能方式。采用非金属浅颜色的坡屋面可以起到隔热保温的作用，而且减少了屋面渗漏起到了有效的排水作用。颜色较浅的作用是反射掉65%的日照，节省了大约20～30%的能耗。

5 利用太阳能节能设计

开发新能源是高层建筑节能的一个新的方向，太阳能由于其清洁性和可再生的特点是建筑节能上最具有开发潜力的能源之一。我国的太阳能资源在大部分地区来说都是十分丰富的，有着天然的良好利用条件，国土面积2/3以上的地区年日照时数达到2200h，最长可达2800h～3300h。在高层建筑中，太阳能的利用方式已经出现了很多种，例如太阳能热水、太阳能发电、被动式太阳能采暖以及主动式太阳能空调等。太阳能资源在我国的有些地区能够实现完全利用的方式，大大的节省了建筑的能耗。随着高层建筑的节能设计日益先进，高层建筑在室内采暖设备和附加阳光间的节能设计也取得了很大的进步，受到越来越多的研究者的关注，是未来利用的新方向。

6 結束语

面对日益紧张的能源问题，建筑的节能研究已经得到了全世界的关注，近30年来，世界各国在节能的研究上都有了很大的进展，对于建筑新材料和设计施工一级建筑节能的认证和管理方面都做出了很多不同的工作。我国的高层建筑节能设计也是热点之一，在建筑节能的上，需要结合实际情况，同时借鉴国外的先进技术，对于高层建筑的节能设计做出更多的工作，这也是未来高层建筑节能设计发展的方向。

参考文献：

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[2] 王怀.关于房屋建筑设计中节能设计的探讨[J].科技风，2010.

[3] 康力伟.高层建筑节能设计对策探讨[J].2011.

[4] 张瑞文.高层建筑节能设计研究[J].建设科技，2011.