关于高层建筑节能设计理念探析

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1、关于高层建筑节能设计理念探析摘要：随着科学技术的日新月异，能源短缺问题已不容忽视，节约能源已受到世界性的普遍关注，在建筑领域更是如此。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，早在20世纪70年代，建筑节能概念就被正式提出。建筑节能的核心是减少建筑耗能，提高建筑中的能源利用效率。随着城市的发展，高层建筑增长势头迅猛，高层建筑由于体量庞大，能耗更高，因此，在建筑设计及建造过程中，注意增强节能意识，创造舒适的人居环境，是当前整个建筑行业面临的现实课题。关键词：建筑节能舒适优化高层建筑体形庞大，相邻建

2、筑容易互相遮挡、不通透，形成大面积阴影区，城市人居环境质量下降，市中心人口膨胀、交通拥挤。除此之外，近些年在某些城市建高层建筑已成风气，设计者往往贪大求髙，大部分精力放在追求立面形式和使用功能上，而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄，造成高能耗、低效益，影响常年使用，浪费巨大。建筑节能问题涉及城市的综合环境、气候条件、总体布局；建筑物自身的体形系数、朝向以及外围护结构保温、隔热的性能、门窗性能等诸多屋里性能指标，都是在高层建筑节能设计过程中要着重考虑的问题。在当前的高层建筑创作及实践过程

3、中，应针对上述几个方面采取合理、可行的构造措施，优化设计。一、优化围护结构墙体设计外墙是围护结构的主体部分，高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋，前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重，因此，围护结构属于填充材料，为了减轻荷载，达到保温、隔热要求，采用轻质高效保温材料，目前在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多，节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧，在寒冷地区的同一气候条件下，由于材

4、料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同，为防止墙体内产生冷凝水，保温层设在外侧相对更为稳妥些。当前，在欧美多数国家普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温。如：美国研制的TB型保温隔热复合砌块；波兰的咬合式保温砌块，两块组合成320厚墙体,在空心砌块内填入高效保温材料，墙体传热系数K=01209〜1100W/m2K；芬兰研制的一种空心砌块，空隙之间填入聚胺脂保温材料，300厚，传热系数K=0.25〜0.28W/❷k。某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土

5、空心砌块保温效果好，又具有一定强度，避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。二、优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求，阳光有着巨大辐射能量，在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析，地球每年接收的能量有60亿亿千瓦，这么大能量弃之可惜,从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器，阳光不仅对人的身体健康有着很大影响，对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理，合理的确定建筑位置与朝向，使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热

6、能，因此,建筑的方位与节能有着直接关系。不同朝向，不同季节,建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况，按其太阳高度角做出日影响图，以确定冬季每天的日照时间，建筑南向开窗面积尽可能大些，在满足采光条件下,北向、东向窗尽可能小些，从而获得更多的太阳光线，减少热损失,保持室内舒适的温度环境。三、屋面节能措施在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热的研究。屋面节

7、能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果，如选用吸水率较高的保温材料，屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。现在，高效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境；芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋面，

8、也可用于带有曲面的屋面，其保温工程更可显示出它的优越性。其主要技术指标，表观密度为110〜150kg/m3；导热系数为0.04〜0.06W/m•；K；蓄热系数为0.90〜0.llm2•；Ko抗压强度大于0.2Mpa；吸水率小于0.01%；蒸汽渗透系数为2.18X10-7g/m.n.Pao这些指标充分体现了膨胀珍珠岩密度较小，导热系数较低，而且吸水率和蒸汽渗透系数也都很低。这是保温性能好的材料所必须具备的。四、外门窗节能措施高层建筑的'‘风环境”。在冬季，风力对建