高层住宅中建筑节能设计探析

作者简介：夏岩煜（1985.08-），男，湖北武汉人，本科，建筑师，研究方向：建筑设计。

摘 要： 本文首先介绍了建筑节能的现实意义，然后阐述了建筑节能的概念，进而根据高层住宅的特点从季节气候及地区的针对性、控制建筑物的体形系数、多专业配合、门窗结构的节能优化四个方面进行了深入分析，最后得出结论，以期为今后的设计提供有益的参考。

关键词： 高层建筑;节能设计

【中图分类号】TU526     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）13-0105-01

1 研究的意义

进入新世纪以来，我国的经济发展迅速，虽然国内生产总值不断攀升，综合国力日益增强，但是我国仍无法摆脱资源分布不平均，能源短缺的劣势。现代化进程加快，建筑能源消耗也在不断增长，如果在设计过程中有效的结合环保技术，既可以减少资源的浪费，保证节能效果，还能够确保建筑的舒适度，是实现可持续发展的重要举措。

2 建筑节能的概念

建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。减少能源需求的方法是建筑规划与设计、围护结构、提高终端用户用能效率、提高总的能源利用效率[1]。具体是指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理。利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，增大室内外能量交换热阻，以减少供热系统、空调制冷制热、照明、热水供应因大量热消耗而产生的能耗。

理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三个原则：（1）能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射;（2）能够在不同季节保持室内的舒适性;（3）能够使室内实现必要的通风换气。建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率;减少建筑围护结构的能量损失;降低建筑设施运行的能耗[2]。

由此可见，作为一名建筑设计者，应该始终贯彻建筑节能的理念，积极地学习新材料和技术，为我国建筑行业的不断发展贡献力量。在笔者设计的众多住宅小区中，建筑节能是一项重要的环节，不仅需要满足安全适用、经济美观的需要，还应该注重绿色环保。

3 高层住宅中建筑节能设计要点

3.1 高层住宅的特点

在大中城市的中心区，高层住宅有许多优势。对开发商而言，可以降低单位建筑面积的土地成本;对住户来说，视野较为开阔，社区景观化系数高，有效的减少尘土、噪音、光线污染;从建筑设计来看，高层住宅的布局较灵活，结构强度高，整体性好。由于建设条件的限定和施工工艺的局限也有明显的缺点。结构工艺较多层相对复杂，材料性能要求高，自重荷载大，基础施工难度高，建筑单方造价也相应提高;楼电梯、走道、前室、机房层等公用部位面积大，得房率低;垂直交通不便等。

3.2 建筑节能设计要点

建筑节能设计应该从整体上把握，通过系统分析高层住宅的特点，因地制宜，因时制宜，从布局到结构，再到功能分层次，分步骤的进行，可以分为以下几个方面：

首先，针对季节、气候及地区进行针对性设计。不同地区和季节气候存在较大的差异，能源消耗的情况存在较大的出入。如果设计不考虑实际情况就会造成不必要的能源消耗。在具体的设计中要从整体分析户型情况，确保其具有良好的透气性。对于寒冷地区，在建筑住宅设计方面，要合理选用保温性较强的建筑材料。在平面设计方面要能够保证居住环境的舒适性。一般情况下，建议设计南北通透的房屋结构。其主要的原因在于：既能够保证通风、采光能力，还可以实现冬暖夏凉的作用。在冬季，能够对西北风起到有效的抵挡效果，从而起到较强的保温作用;在夏季，住宅具有较强的通风能力，能够降低室内的温度。这样就能够在保障住户舒适度的同时起到较强的节能效果。除此之外，在实际的设计中要确保建筑的采光度，对每栋楼间距离进行合理布局，满足日照的要求。按照当地候和地质环境，合理增加绿化种植面积，在保证美观的情况下达到净化空气的目的。

其次，控制建筑物的体形系数。在国标《民用建筑节能设计标准》给出的定义为：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》规定：“建筑物体形系数宜控制在0.30及0.30以下，若體形系数大于0.30，则屋顶和外堵应加强保温，传热系数应符合其标准表4.2.1限值的规定”;《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》规定“条式建筑物的体形系数不应超过0.35，点式建筑物的体形系数不应超过0.40”;《公共建筑节能设计标准》规定：“严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。”

再次，多专业配合进行节能设计。设备专业需要合理设计动态控制两个方面。根据建筑的大小以及荷载预算正确选择变压器，在设计中要做好电气系统布局，减少日常损耗和无效工作。动态控制在高层建筑电梯、门控等方面都得到了普及，这些功能都处于二十四小时使用的状态，进行动态控制可以减少待机过程中的能源消耗。应用节能技术还提高暖通工程的效果，也可以起到节约资源的作用。可以在设计中引入新型暖通技术，例如：北方地区的太阳能应用，南方地区的冷暖空调装置应用，以技术减少暖通工程的能源消耗。此外，暖通工程还可以在设计施工中完成对管线布局，通风通道自动化的改造，提高运作效果，降低能源损耗。

最后，应当从门窗结构上注意围护节能。对住宅门窗的保温性能的加强，可以从改善住宅外窗的气密性入手，以此来减少冷空气进入室内的可能性。在建筑设计时可以采用隔热保温性能更强的塑钢中空玻璃或者是隔热型的铝合金中空玻璃门窗。外门窗框与门窗的洞口之间产生的缝隙可以采取聚氨醋高效保温材料进行填实，避免使用水泥砂浆填缝后的掉落。

4 结语

在可持续发展理念的推动下，高层住宅中建筑节能设计是十分必要的。它不仅能够节约大量的能源，也可有利于提升居民的生活品质。在设计应用过程中，要重视以人为本的思想，采用新技术、新方法，提高建筑节能的效益，积极探索出适合我国国情的发展道路。

参考文献

[1] 王彦华，李吉.新材料在建筑节能中的应用及质量问题探析[J]. 价值工程. 2010（21）.

[2] 李龙.关于建筑节能的分析[J]. 建筑工程技术与设计. 2016（5）.