浅析高层建筑节能设计的应用.doc

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1、浅析高层建筑节能设计的应用【摘要】高层建筑在节能设计方血存在一些如H然采光利用率低、室内通风效果不佳、外围护结构保温隔热能力羌、可再生能源的利川率不高等常见的问题。本文针对以上问题，通过对高层建筑进行能耗研究，提出了白然通风、围护结构、可再生能源等在节能设计屮综合运用的改进措施，以期对高层建筑生态化发展提供有益的借鉴。【关键词】高层建筑节能应用研究一、高层建筑能耗特点分析1.能耗纟H.成及特点分析高层建筑容纳人数众多，信息处理量大。为保持正常的运作，高层建筑在电梯、空调、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括电、煤、

2、天然气以及集屮供热的蒸汽和热水等。其屮供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。供暖空调系统耗电量占一到整个建筑能耗的50%以上；照明系统次乙大约为20%；动力系统约为10加办公设备系统约为10%。2.采光和通风的要求高层建筑基木空间由主要使用房间、交通联系空间（水平交通和垂玄交通）、辅助使用房间（餐饮和卫生间）以及设备系统等几部分构成，平血布局与空间组织相对固定，各部分功能空间对自然采光与通风的需求祁不容忽视。因此，高层建筑能耗对气候的依赖性较弱，若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的，效果哄微。高层

3、建筑的节能问题应从建筑自身出发（如平面形式、进深大小、围护构件、设备系统等），进行节能措施的探讨。二、高层建筑设计常见问题高层建筑设计屮常出现围护结构保温隔热能力差的问题，建筑的外围护结构包括屋面、外墙、外窗以及地血等部位。对于高层建筑而言，由于其竖向表面瓯积远大于横向屋面面积，因此，建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡护结构保温隔热能力的决定性因素。够响建筑外墙节能的主要因素是墙体材料，以及影响墙体材料节能效果的墙体外饰面，东、西外墙遮阳，墙体构造形式等。在研究屮发现，高层建筑外墙应设置保温层，采用双层玻璃。由于西安高新区清

4、扬国际大厦，外墻采用加气混凝土砌块，未设置保温层，使得该办公建筑供暖空调能耗占总能耗的比例高达60.27%0另外，当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝教板的构造做法时，虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高，如旺座现代城B座和D座，供暖空调能耗高达54.62%〜56.08%。在窗户类型的选择上，分析可知，供暖空调能耗较高的部采用了单层单玻窗，能耗高达56.8%〜60.27%。除此Z外，还发现几乎没有高层建筑采取遮阳手段来降低供暖空调能耗，尤其是西向遮阳的问题，值得引起专业人员的重视。三、设计对策1.通风设计关于自然通风的引入，一方面可以

5、对建筑的空间形式进行组织，尽可能形成穿堂风，这一点在条形高层建筑屮比较容易实现。对于点式高层，应尽可能纟fl织两垂肓墙面窗户之间的通风。El然通风的组织需要更大的窗墙面积比并形成风的通路。另外，还可以结合双层玻璃来实现降温。在国外,建筑利用通风已经成为了一种趋势，很多建筑在设计阶段均考虑了通风的构造体系，例如津巴布韦的Eastgate大楼、英国屮部北安普敦近郊的巴克莱卡公司总部大楼等都采用了这种通风构造形式（见图l）o2.外围护结构设计（1）外囤护结构材料。针对目前高层建筑外囤护结构材料以实体围护结构和透明F用护结构为主的现状，且基于高层建

6、筑外围护结构并非承重结构，材料选取较为灵活的特点，对于实体围护结构,应尽量选用导热系数小的多孔/空心砌块或加气混凝土砌块等，配合外墻外保温和合理的窗墙面积比，控制由外用护结构保温隔热带来的能耗损失。对于处于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市，应尽量减少玻璃幕墙的使丿IJ。当实体围护结构达到保温隔热要求后，透明围护结构应遵循以下措施：尽量减少使用玻璃幕墙;控制合理的窗墙血积比，控制可开启血积以组织通风；选用节能的玻璃和窗框材料，注意控制密封性能。（2）墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线，其材料的热T性能将肓接影响围护

7、结构的热T性能。建筑墙体外饰面对建筑节能设计的影响主要通过围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表现出来：一是在房问制冷状态下，对房间能耗的影响；二是对墙体传热系数的直接影响；三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑外墙采用“浅色外饰血（太阳辐射吸收系数＜0.6）”节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.2”，当外墙的传热系数rh于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时，采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节

8、能设计标准”对传热性能的规定要求。建筑的外墙饰血日前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等，最典型的2类外墙饰面是瓷砖及涂料。节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有