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【摘 要】伴随着经济的快速发展与人们生活水平的不断提高,我国能源小号越来越大,节约能源是我国可持续发展的重要内容。建筑,尤其是高层建筑,是能源消耗的大户,因而必须加快进行高能建筑的节能工作。本文主要介绍我国建筑能耗的现状以及建筑节能,分析了高层建筑设计与建筑节能的关系,提出了高层建筑节能的一些原则和方法。
【关键词】高层建筑;节能设计;影响因素;方法
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
改革开放以后,我国经济进入了高速发展的阶段,但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,导致了能源紧缺和环境污染问题日益严重。节能减排已经成为新时期中国可持续发展的工作的重点,但我国的建筑耗能现状不容乐观,建筑能耗总量不断增加,已成为我国经济发展的瓶颈。因此,我们必须重视建筑节能工作。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。
二、建筑节能概述
随着房地产业的发展,高层建筑层出不穷,其中的问题也日益凸显。主要表现在:在设计时为了尽可能利用空间和无限制地追求外观立面效果,忽视了技能设计,楼层比较高、建筑体形及外表面积比较大、建筑之间密集、相互遮挡、采光差、不通风等,降低了建筑使用的质量。建筑节能具体是指在设计、建设和使用建筑物的过程中,使用节能型的材料和技术,提高空调系统的效率,提高隔热性和采暖供热的效果,在满足室内热环境需求的前提下,减少供热、照明、空调制冷制热及热水供应的能耗。建筑能耗设计往往注重提高建筑热舒适性、降低采暖和空调费用以及减轻污染。高层建筑节能包括建筑物本体节能,空调系统节能,运行管理节能,余热回收,新能源开发和设备本身节能等多方面。建筑节能的技术途径,则主要依靠减少维护结构的散热以及增进供热、制冷系统的热效率两个方面。
开展建筑节能活动,可以提高能源利用率,改善建筑室内热环境,提高居住环境水平。开展建筑节能,可以降低大气污染程度。开展建筑节能,有利于带动相关产业的发展和经济的持续增长。推行建筑节能已成为世界性的大趋势,成为今后一个时期内建筑科技的重点开发领域。发达国家都在开展节能技术研究,在相关产品开发和产业化方面,都取得了很大的成就。我国是建筑能耗大国,大力开发与建筑节能相关的新技术与新产品,如新型墙体材料、保温材料.节能门窗、供暖系统与设备,太阳能技术等势在必行。形成新的产业规模,也有利于形成新的消费热点和新的经济增长点,促进国民经济持续快速发展。
三、 高层建筑节能设计浅析
1.高层建筑的整体规划
高层建筑的整体规划对建筑与建筑物周围环境的影响很大,布置高层建筑总平面时,需注意邻近建筑之间、建筑与道路之间设计造成的风压增强及热反射干扰问题等。高层建筑的整体规划的节能设计主要从以下三个方面入手:(1)优化建筑位置。高层建筑在选择建设位置时进行综合考虑,将自然环境因素考虑进去,比如场地的方位、风向风速以及水土植被等。(2)利用外界气流来组织自然通风。为了减少空调制冷的带来的能源消耗,改善室内空气环境,设计时才充分利用外界的气流来设计自然通风。自然通风要通过建筑外面的风压来实现,因此需要一个比较理想的外部,根据各城市不同的风向来进行设计。应该注意建筑的道路、景观或其他附属结构的设计来引导风向。(3)利用植被进行气候调节。绿化和水面能有效地改善局部微热环境。因此,在高层建筑周围设绿地,提高绿化率,对建筑节能也有重要的意义。目前很多高层建筑都在建筑的楼顶设计花园或水池,一方面是为了美化建筑环境,另一方面也实现了利用植被调节微气候的目标。绿色植物可以减少地面的热反射,给人带来舒适感,同时能够有助于改善建筑周围的微气候。
2. 高层建筑单体节能设计分析
(1)建筑体形设计。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,而建筑形体系数越大,传热损失就越大,较小的形体系数有利于节能。此外,体形系数与外围护结构、平面布局、建筑造型以及采光通风等都有比较紧密的联系,因而建筑体形的设计要寻找一个最佳的节能体系系数。(2)围护结构设计。外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构与一般建筑的围护结构有明显的不同,高层建筑围护结构一会使用一些填充材料,其目的主要是降低围护结构重量基础上,满足保温、隔热的的需要。围护结构可以分为内侧和外侧两部分,外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体,有着更多的优越性。(3)内部空间设计注重空间组合设计,在满足竖向设计合理性的同时,应注重对垂直绿化系统设计,将生态系统引入高层建筑。为了使自然通风代替空调营造出舒适的环境,设计师必须合理安排中庭空间和通风道位置,,达到减少机械通风的使用。对于空间使用频率极高者,宜尽量配置于主要出入口或低层平面,以减少垂直服务空间及能源使用量。对内部空间的组合可按其对空气品质的要求的优先次序布置,这样同一通风系统空气,能被利用一次以上。采用这种空间设计方式,具有灵活性,可以根据需要调整室内的布置。此外,利用自然植被能够通过遮阴和水汽蒸发等措施来降低环境温度,还可以增加室内氧气含量,在裙房的屋面也可做绿化屋顶,既保护了屋顶维护结构也有利于保温隔热,进一步减少屋顶的能源损耗。
3.节能设计要选用合理的节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。对于蓄热材料的选用,为了使墙体具有良好的保温隔热性能,国外高层建筑常采用复合墙体。复合墙体是在墙主体内侧或外侧覆保温材料,一般认为外保温比内保温效果好,外保温可减少热桥,提高墙体内壁面表面温度,减少人体辐射,改善热舒适条件。蓄热材料主要用于围护结构的建设,蓄热材料可以延缓室外温度对室内温度的影响,让室内的温度比较稳定。对于隔热材料的选用,隔热材料是一种能够热绝缘材料,能够阻滞热量传递。其中很重要的一种材料就是玻璃材料。随着科学技术的发展,隔热材料领域相继出现了吸热玻璃、低辐射玻璃、热反射玻璃以及调光玻璃等等。将这些玻璃组合成复合的构造形式,比如吸热中空玻璃、低辐射中空玻璃、热反射中空玻璃等等,可以大幅度提高门窗的保温隔热效果。
四、结束语
建筑节能是我国可持续发展战略的一个重要的目标,应当贯穿于建筑设计的全过程。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。高层建筑的节能涉及到多方面的问题,需要各个专业共同配合来完成。政府应该加强对高层建筑的节能设计的监督,作为设计人员应综合考虑从规划到建筑单体及材料的選择。只有这样,才能提高提高建筑的节能能力,改善建筑使用的环境,从而提高了生活的质量。
参考文献:
[1]张生友. 高层建筑节能与建筑设计浅析[J]. 电信工程技术与标准化,1997,02:12-16.
[2]陈晓瑜. 高层建筑节能与规划设计浅析[J]. 城市开发,1999,03:36-38.
[3]涂振勇. 高层建筑节能设计浅析[J]. 中华民居(下旬刊),2012,10:46-47.
【关键词】高层建筑;节能设计;影响因素;方法
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
改革开放以后,我国经济进入了高速发展的阶段,但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,导致了能源紧缺和环境污染问题日益严重。节能减排已经成为新时期中国可持续发展的工作的重点,但我国的建筑耗能现状不容乐观,建筑能耗总量不断增加,已成为我国经济发展的瓶颈。因此,我们必须重视建筑节能工作。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。
二、建筑节能概述
随着房地产业的发展,高层建筑层出不穷,其中的问题也日益凸显。主要表现在:在设计时为了尽可能利用空间和无限制地追求外观立面效果,忽视了技能设计,楼层比较高、建筑体形及外表面积比较大、建筑之间密集、相互遮挡、采光差、不通风等,降低了建筑使用的质量。建筑节能具体是指在设计、建设和使用建筑物的过程中,使用节能型的材料和技术,提高空调系统的效率,提高隔热性和采暖供热的效果,在满足室内热环境需求的前提下,减少供热、照明、空调制冷制热及热水供应的能耗。建筑能耗设计往往注重提高建筑热舒适性、降低采暖和空调费用以及减轻污染。高层建筑节能包括建筑物本体节能,空调系统节能,运行管理节能,余热回收,新能源开发和设备本身节能等多方面。建筑节能的技术途径,则主要依靠减少维护结构的散热以及增进供热、制冷系统的热效率两个方面。
开展建筑节能活动,可以提高能源利用率,改善建筑室内热环境,提高居住环境水平。开展建筑节能,可以降低大气污染程度。开展建筑节能,有利于带动相关产业的发展和经济的持续增长。推行建筑节能已成为世界性的大趋势,成为今后一个时期内建筑科技的重点开发领域。发达国家都在开展节能技术研究,在相关产品开发和产业化方面,都取得了很大的成就。我国是建筑能耗大国,大力开发与建筑节能相关的新技术与新产品,如新型墙体材料、保温材料.节能门窗、供暖系统与设备,太阳能技术等势在必行。形成新的产业规模,也有利于形成新的消费热点和新的经济增长点,促进国民经济持续快速发展。
三、 高层建筑节能设计浅析
1.高层建筑的整体规划
高层建筑的整体规划对建筑与建筑物周围环境的影响很大,布置高层建筑总平面时,需注意邻近建筑之间、建筑与道路之间设计造成的风压增强及热反射干扰问题等。高层建筑的整体规划的节能设计主要从以下三个方面入手:(1)优化建筑位置。高层建筑在选择建设位置时进行综合考虑,将自然环境因素考虑进去,比如场地的方位、风向风速以及水土植被等。(2)利用外界气流来组织自然通风。为了减少空调制冷的带来的能源消耗,改善室内空气环境,设计时才充分利用外界的气流来设计自然通风。自然通风要通过建筑外面的风压来实现,因此需要一个比较理想的外部,根据各城市不同的风向来进行设计。应该注意建筑的道路、景观或其他附属结构的设计来引导风向。(3)利用植被进行气候调节。绿化和水面能有效地改善局部微热环境。因此,在高层建筑周围设绿地,提高绿化率,对建筑节能也有重要的意义。目前很多高层建筑都在建筑的楼顶设计花园或水池,一方面是为了美化建筑环境,另一方面也实现了利用植被调节微气候的目标。绿色植物可以减少地面的热反射,给人带来舒适感,同时能够有助于改善建筑周围的微气候。
2. 高层建筑单体节能设计分析
(1)建筑体形设计。建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一,而建筑形体系数越大,传热损失就越大,较小的形体系数有利于节能。此外,体形系数与外围护结构、平面布局、建筑造型以及采光通风等都有比较紧密的联系,因而建筑体形的设计要寻找一个最佳的节能体系系数。(2)围护结构设计。外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构与一般建筑的围护结构有明显的不同,高层建筑围护结构一会使用一些填充材料,其目的主要是降低围护结构重量基础上,满足保温、隔热的的需要。围护结构可以分为内侧和外侧两部分,外墙外保温的效果明显高于内保温。由于复合墙体能满足围护结构各种功能的要求,因此这种采用高效保温材料与砖砌的复合墙体,有着更多的优越性。(3)内部空间设计注重空间组合设计,在满足竖向设计合理性的同时,应注重对垂直绿化系统设计,将生态系统引入高层建筑。为了使自然通风代替空调营造出舒适的环境,设计师必须合理安排中庭空间和通风道位置,,达到减少机械通风的使用。对于空间使用频率极高者,宜尽量配置于主要出入口或低层平面,以减少垂直服务空间及能源使用量。对内部空间的组合可按其对空气品质的要求的优先次序布置,这样同一通风系统空气,能被利用一次以上。采用这种空间设计方式,具有灵活性,可以根据需要调整室内的布置。此外,利用自然植被能够通过遮阴和水汽蒸发等措施来降低环境温度,还可以增加室内氧气含量,在裙房的屋面也可做绿化屋顶,既保护了屋顶维护结构也有利于保温隔热,进一步减少屋顶的能源损耗。
3.节能设计要选用合理的节能材料
合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。对于蓄热材料的选用,为了使墙体具有良好的保温隔热性能,国外高层建筑常采用复合墙体。复合墙体是在墙主体内侧或外侧覆保温材料,一般认为外保温比内保温效果好,外保温可减少热桥,提高墙体内壁面表面温度,减少人体辐射,改善热舒适条件。蓄热材料主要用于围护结构的建设,蓄热材料可以延缓室外温度对室内温度的影响,让室内的温度比较稳定。对于隔热材料的选用,隔热材料是一种能够热绝缘材料,能够阻滞热量传递。其中很重要的一种材料就是玻璃材料。随着科学技术的发展,隔热材料领域相继出现了吸热玻璃、低辐射玻璃、热反射玻璃以及调光玻璃等等。将这些玻璃组合成复合的构造形式,比如吸热中空玻璃、低辐射中空玻璃、热反射中空玻璃等等,可以大幅度提高门窗的保温隔热效果。
四、结束语
建筑节能是我国可持续发展战略的一个重要的目标,应当贯穿于建筑设计的全过程。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。高层建筑的节能涉及到多方面的问题,需要各个专业共同配合来完成。政府应该加强对高层建筑的节能设计的监督,作为设计人员应综合考虑从规划到建筑单体及材料的選择。只有这样,才能提高提高建筑的节能能力,改善建筑使用的环境,从而提高了生活的质量。
参考文献:
[1]张生友. 高层建筑节能与建筑设计浅析[J]. 电信工程技术与标准化,1997,02:12-16.
[2]陈晓瑜. 高层建筑节能与规划设计浅析[J]. 城市开发,1999,03:36-38.
[3]涂振勇. 高层建筑节能设计浅析[J]. 中华民居(下旬刊),2012,10:46-47.