高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究

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1、高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究：随着全球可持续发展以及我国经济体制的改革，建筑和环境以及经济之间都具有深层次的联系。如何把控制学的相关理论引入建筑节能中，并提出相应的建筑节能控制方法是各个专家学者都在考虑的问题。本文以某个较有代表性的高层住宅项目为例，从沿海城市夏热冬暖地区的特点出发，对夏热冬暖地区沿海城市高层建筑在节能设计过程中进行了技术和经济比较，并对应该关注的重点以及思路进行了较为全面的剖析，并提供一种借鉴给同类型的建筑节能设计。　　关键词：高层住宅建筑节能设计经济分析　　目前我国自然环境呈现出多变和复杂的特点，因此如何如何根据各地所在自然环

2、境，竞逐适宜的节能建筑成为学者专家研究的出发点。从学者们的研究可以看出，住宅建筑和环境之间存在着复杂的关系，环境、建筑和人之间存在着紧密的联系，纵横交错构成了一个复杂的系统。目前国家也提出了一系列“以人为本”和“以环境为根”的出发点，要求高层建筑要充分结合控制学、系统学和建筑学的理论，提出一套系统的节能控制方法。也就是说要借用控制学的基本理论和概念全面协调建筑过程中人、建筑与环境的关系。例如可以把控制学中的建筑节能控制原理（包括有序性原理、层次等级性原理、动态相关性原理和整体性原理）应用于节能设计中；还可以把控制学中优化筛选的数学方法进行衍伸，投入到建筑设

3、计中的定量研究。这些对提高节能设计都有很重要的作用。　　夏热冬暖地区沿海城市夏季时间长，台风多，雨水多，太阳辐射强烈；冬季室内温差较小，寒冷时间很短。还有该地区经济非常发达，高层建筑比较多，在高层住宅建筑节能设计上大大不同于我国寒冷地区的建筑，解决的重点应该放在夏季隔热、外维护构造的抗风压、窗外采光和遮阳的平衡、通风以及防雨水上面。因此，如何根据这类地区的气候特点、经济状况以及项目的地位做好该地区沿海城市高层住宅建筑的节能设计工作就显得异常的紧迫。以福州某高层建筑节能设计为例对这种类型节能设计进行了一些探讨。　　1.工程概括　　该工程位于福州市中心，四周环

4、海，属于夏热冬暖地区的南区，高层住宅一共有五栋，建筑面积近20万平方米，楼高近100米。外墙大部分为剪力墙。　　2.设计思路　　适应夏热冬暖地区沿海城市的周边环境特点和气候是本工程围护构造节能设计中心所在，其中外墙构造要以适当的防雨水渗透性能、热工性能以及安全性为重点；外窗应注重隔声性能、遮阳和通风；屋面构造应注重防雨水渗透性能和热工性能。下面以讲述围护构造方面的设计思路为重点。　　2.1外墙　　该工程以剪力墙为主要构成部分，基本风压大，约为0.8帕斯卡，基本为200mm厚，热工性能极差，而且建筑单位要求外贴面砖。为提高房间的舒适度以及外墙的热工性能，需要

5、对外墙构造进行改善，目前改善剪力墙热工性能的方法主要有两种：外保温和内保温方式。外保温的优点：不存在热桥，保护主体构造，隔热性能好，不占用使用面积，不影响内部装修。缺点：造价高，施工复杂，构造复杂，夏季不利于蓄热的释放。内保温的优点：施工简单，施工面积减少，造价相对低，相对安全，夏季夜间墙体蓄热的释放有很大优势。缺点：占用使用面积，存在热桥，二次装修不便，如挂件、电器开关设置问题，施工表面要求质量更高，燃烧释放有毒气体。　　2.2外窗　　建筑围护构造的重要组成部分就是外窗，它也是一个相当薄弱的环节。外窗的热工性能主要受以下四个方面的影响：遮阳系数（包括建筑

6、外遮阳）、传热系数、可开启面积和气密性。由于本工程位于海滨城市气候下，通过节能软件计算可以了解，主要应控制气密性和外窗系统遮阳系数，因为外窗的传热系数对建筑节能效果影响不大。　　由于断热铝材主要是降低窗户传热系数，改善铝合金型材的热桥效应，所以原建筑设计采用断热铝合金型材。因为是在夏热冬暖地区的南区，传热系数的大小对本工程的节能效果影响不是很大，而且断热铝材的价位高，每平米窗增加大概100元，所以没有太大的必要性把资金投入这方面。粉末喷涂铝材同样断面抗风压强度比PVC塑料型材高，价位较合适，而且可根据建筑外观设计要求对不同的表面颜色进行订货，所以能满足节能

7、设计需要。　　在节能设计中遮阳系数由两部分组成：建筑外遮阳系数SD和窗本身遮阳系数SC。因此建筑设计师应结合建筑立面特点尽最大努力设计活动外遮阳或固定外遮阳，而主要通过选择合适的玻璃来实现窗本身的遮阳系数需求，考虑到南方家居的心理和住宅建筑的特点，玻璃的选择应兼顾可见光反射率（小于0.2）和可见光透过率（大于0.5），目前较好的选择就是专门针对南方地区开发的遮阳性的低辐射玻璃。LOW-E玻璃就是其中一种，根据生产工艺该玻璃分为在线和离线两种。离线玻璃产品应组合成中空玻璃使用，因为其长期暴露于空气中会氧化，这样会增加成本；在线玻璃产品虽然可单片使用，但是同样

8、的可见光透过率遮阳系数大。本工程四周都有公路，应加强处理隔声方面。