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吉安市建筑设计院 江西 吉安 343000
【摘 要】能源是人类生存和发展的前提条件,近年来,由于社会经济的迅速发展,能源的需求与供给之间的矛盾尤为突出,因此,节约能源是人类当前的首要任务。建筑节能是世界建筑发展的必然趋势,其中的高层建筑是建筑中的能源消耗大户,那么,高层建筑的节能设计是当务之急。下文,指出了当前高层建筑节能设计中存在的问题,并对高层建筑的节能设计的具体设计内容进行了分析。
【关键词】高层建筑;问题;节能设计内容
建筑节能的核心内容是减少建筑的能源消耗,促使建筑中的能源得到充分利用。随着城市化的快速发展,高层建筑已进军到了居民住宅区域,并引领了建筑行业的发展方向,随之,高层建筑节能设计问题得到了人们越来越多的关注。
1高层建筑节能设计中的问题
1.1高层建筑节能材料的选择
当下建筑市场上销售的节能材料种类很少,并且大部分是一次性的能源。为了能满足日益增多的市场要求,建筑节能材料就必须要从国外引进,但引进的节能材料没有知识产权,产品的价格又很高,这就给节能材料的推广工作地带来了很大困难。一些开发商只寻求减少建筑节能成本,而忽略节能效果和节能的总费用,部分人员在节能产品的使用中由于对产品不了解,就很容易使节能材料的选择和使用不合理,最终使建筑的节能效果受到严重影响。
1.2建筑节能技术不足
高层建筑节能在我国还处于初级阶段,也没有完整、常用的体系,一些不完整的节能技术会形成建筑垃圾,使建筑的使用性能受到损害、建筑结构不完整、建筑结构主体受到破坏。
1.3节能建筑的检测与验收方法不完整
目前,我国主要利用建筑热工法来对节能建筑进行检测,其中建筑墙体的传热全数是建筑热工法测量中的重要依据。建筑热工法主要对热流密度、室内外气温、保温建筑墙体的室内外表面温度及热流计的内外温度进行测量。建筑热工法测试主要以测试局部墙体的热工作性能来代替整体建筑的热工作性能,因测试时具有代表性的测试点有很多不确定因素,所以很难对整体建筑墙体的传热全数进行快速、全面的测试。保温工程是一项分项工程,没有相对应的检测和验收标准,这也就使施工质量失去了好的保证措施。
2高层建筑节能设计中的具体设计内容
2.1高层建筑外形的节能设计
高层建筑在建筑形式上具有很多的相同点,建筑物的外围护重心是墙体,其中夏季的隔热和冬季的保温是能源消耗的主要表现。由于在建筑的外墙中,外围护结构占据了相当大的比例,并且也是能源消耗的主要部分,所以,在进行高层建筑节能设计时,必须对外墙保温技术进行创新,外墙材料也要有新的应用。由于我国的建筑墙体都是用单一材料,而单一材料的能源消耗大,不能满足保温隔热的需求,所以在保证节能的条件下,要提高、延伸复合墙体的应用和开发,从而使墙体具有很好的保温性能,其具体方法是:减少建筑的外表体积,尽量使建筑不凹凸,掌控好体型全数比。建筑的外表面积和建筑体积的比值就是建筑体型全数,建筑外表面积是重点,节能设计时既要符合功能的需求又要适当考虑外表面的设计,避免过多的凹凸;选择最佳建筑方位,建筑设计时平面的安置上要合理,建筑的南向是最佳的方向,其采光效果和空气流通是最好的。那么在相同的条件下,东西方向的建筑会多消耗能源5%左右,居住的舒适度也会打折扣,因此,在设计时要尽可能避免;建筑外墙材料要选用节能保温的材料,建筑节能改造模式可以运用到高层建筑节能中,用效果好的建筑绝热材料和复合墙体,通过运用墙体中岩棉、玻璃棉等新型保温材料来降低传热全数。
2.2高层建筑外窗的节能设计
由于高层建筑中外窗建筑能源的消耗占总能源消耗的三分之一,外窗在建筑中占据的比例也很大,因此,在高层建筑节能设计时,要尽量减少外窗的冷风渗透和传热量,其主要方法有:尽量控制建筑窗墙比,依据高层建筑的相关规定,建筑的不同朝向的窗墙比都有各自的相关规定,南向、北向、东向和西向的窗墙比应分别不大于35%、20%、30%;减少冷空气的渗透,增强建筑的气密性,建筑节能设计时应注意保护气密性,运用新型密闭性好的门窗材料来安置门窗的密封条。在墙与门的间隙之间要运用松软且有弹性的材料用以密封,另外,在框与扇、扇与扇之间都因该安置密闭封条;增强门窗的保温性能,建筑中的门窗材料应尽可能使用保温性好的新型材料,选用的新型材料既要符合设计需求,又要能减小窗扇间的间隙长度,还尽量使用面积大的单块玻璃,并选用具有高效果的材料,比如双层玻璃、三层玻璃、中空玻璃;设立温度阻隔区,在建筑的室内外要进行温度的阻隔和缓冲带的设立,这样一来就可以减小空气渗透的作用,抑制室内外的空气对流和交换。
2.3高层建筑屋面的节能设计
建筑屋面在外围护结构中占据了很大的比例,其位置也处于最高,也能对高层建筑的保温隔热设计起到很到的作用,屋面节能设计不仅能降低建筑整体的能源消耗,还能改善室内的温度。具体措施是:屋面的节能设计应该选用具备良好节能效应的材料,通常屋面的节能设计是采用正铺法,也就是将保温材料放置在防水层和屋面板之间。很多的高层建筑节能设计是采用了倒铺法这种新的方式,在保温层设计时要选用吸水率低、轻质高强的挤塑聚苯板材料。倒铺法能对保温层起到较好的保护作用,使防水层能避免受到室外环境和人为因素的影响,延长防水材料的使用年限,达到最好的节能效果;浅色坡屋面的节能方式,在节能设计中运用非金属浅色的坡屋面不仅能起到隔热保温的效果,还能避免屋面渗漏现象的发生。浅色能发射掉65%的日照,从而节约了20%-30%的能耗。
2.4科学合理的运用基地地形
不同的建筑基地也要有与之相对应的建筑设计方法,只有这样才能达到最好的节能效果。例如在平坦的地形上,要设置成正南正北的朝向,这样既能确保采光效果又能有好的通风状况,并在一定程度上节省了用地面积;在南高北低的坡地上,要掌控好前后排的建筑层数和高度,防止拉大日間距从而浪费土地。另外,还能对高差坡进行合理利用,使之成为地下车库或储藏空间;在北高南低的坡地上,其地基是向阳的,安置建筑时便可以沿着坡向平行设立高层建筑,经过这样安置的高层建筑不仅能得到良好的日照效果和通风状况,还能使视野更加开阔;在东西向的坡地上,高层建筑的分布应垂直于坡地,由于坡地的高差,建筑的层数和高度都要与之相呼应,保持一定的间距,以此来达到节省土地的目的;在边角地形上,要依据地形上的具体情况进行安置塔式或高层建筑,最好在北侧安置高层建筑,这样既能保证日照又能节省用地。
2.5利用太阳能节能设计
新能源的开发是高层建筑节能的新方向,由于太阳能具有清洁性和可再生性的特点,所以其在建筑节能上是最有开发潜力的能源。在我国的多数地区,太阳能利用资源都是很丰富的,三分之二以上的国土面积能在日照时数上达到2200h。高层建筑节能设计中,太阳能的节能设计也千变万化。多数地区太阳能的资源能够被充分完全的利用,这就在一定程度上较大幅度的节省了能耗。高层建筑的节能设计越来越先进,其中高层建筑的室内采暖设备取得了很大的突破,同时也受到了人们更多的关注。像这样的新技术不仅能改善室内的热环境,还能节省资源,即使外部的环境变化很剧烈都不会影响到室内平稳的温度。
3结束语
近年来,由于能源问题越来越严峻,建筑节能设计已得到了全世界的重视,我国在节能设计问题上的研究也有了很大的突破。我国高层建筑在建筑节能上,应结合具体情况运用新进技术,更好的在高层建筑节能设计方面做出工作,同时,这也是高层建筑节能设计在未来的发展方向。
参考文献:
[1]刘明全.浅谈高层建筑的节能措施[J].建筑.2011.10.
[2]孙思倩.21世纪高层建筑的节能设计研究[J].能源工程.2012.
[3]苏华东,龚七一.浅谈居住建筑室内设计中的节能措施[J].住宅科技.2011.2.
【摘 要】能源是人类生存和发展的前提条件,近年来,由于社会经济的迅速发展,能源的需求与供给之间的矛盾尤为突出,因此,节约能源是人类当前的首要任务。建筑节能是世界建筑发展的必然趋势,其中的高层建筑是建筑中的能源消耗大户,那么,高层建筑的节能设计是当务之急。下文,指出了当前高层建筑节能设计中存在的问题,并对高层建筑的节能设计的具体设计内容进行了分析。
【关键词】高层建筑;问题;节能设计内容
建筑节能的核心内容是减少建筑的能源消耗,促使建筑中的能源得到充分利用。随着城市化的快速发展,高层建筑已进军到了居民住宅区域,并引领了建筑行业的发展方向,随之,高层建筑节能设计问题得到了人们越来越多的关注。
1高层建筑节能设计中的问题
1.1高层建筑节能材料的选择
当下建筑市场上销售的节能材料种类很少,并且大部分是一次性的能源。为了能满足日益增多的市场要求,建筑节能材料就必须要从国外引进,但引进的节能材料没有知识产权,产品的价格又很高,这就给节能材料的推广工作地带来了很大困难。一些开发商只寻求减少建筑节能成本,而忽略节能效果和节能的总费用,部分人员在节能产品的使用中由于对产品不了解,就很容易使节能材料的选择和使用不合理,最终使建筑的节能效果受到严重影响。
1.2建筑节能技术不足
高层建筑节能在我国还处于初级阶段,也没有完整、常用的体系,一些不完整的节能技术会形成建筑垃圾,使建筑的使用性能受到损害、建筑结构不完整、建筑结构主体受到破坏。
1.3节能建筑的检测与验收方法不完整
目前,我国主要利用建筑热工法来对节能建筑进行检测,其中建筑墙体的传热全数是建筑热工法测量中的重要依据。建筑热工法主要对热流密度、室内外气温、保温建筑墙体的室内外表面温度及热流计的内外温度进行测量。建筑热工法测试主要以测试局部墙体的热工作性能来代替整体建筑的热工作性能,因测试时具有代表性的测试点有很多不确定因素,所以很难对整体建筑墙体的传热全数进行快速、全面的测试。保温工程是一项分项工程,没有相对应的检测和验收标准,这也就使施工质量失去了好的保证措施。
2高层建筑节能设计中的具体设计内容
2.1高层建筑外形的节能设计
高层建筑在建筑形式上具有很多的相同点,建筑物的外围护重心是墙体,其中夏季的隔热和冬季的保温是能源消耗的主要表现。由于在建筑的外墙中,外围护结构占据了相当大的比例,并且也是能源消耗的主要部分,所以,在进行高层建筑节能设计时,必须对外墙保温技术进行创新,外墙材料也要有新的应用。由于我国的建筑墙体都是用单一材料,而单一材料的能源消耗大,不能满足保温隔热的需求,所以在保证节能的条件下,要提高、延伸复合墙体的应用和开发,从而使墙体具有很好的保温性能,其具体方法是:减少建筑的外表体积,尽量使建筑不凹凸,掌控好体型全数比。建筑的外表面积和建筑体积的比值就是建筑体型全数,建筑外表面积是重点,节能设计时既要符合功能的需求又要适当考虑外表面的设计,避免过多的凹凸;选择最佳建筑方位,建筑设计时平面的安置上要合理,建筑的南向是最佳的方向,其采光效果和空气流通是最好的。那么在相同的条件下,东西方向的建筑会多消耗能源5%左右,居住的舒适度也会打折扣,因此,在设计时要尽可能避免;建筑外墙材料要选用节能保温的材料,建筑节能改造模式可以运用到高层建筑节能中,用效果好的建筑绝热材料和复合墙体,通过运用墙体中岩棉、玻璃棉等新型保温材料来降低传热全数。
2.2高层建筑外窗的节能设计
由于高层建筑中外窗建筑能源的消耗占总能源消耗的三分之一,外窗在建筑中占据的比例也很大,因此,在高层建筑节能设计时,要尽量减少外窗的冷风渗透和传热量,其主要方法有:尽量控制建筑窗墙比,依据高层建筑的相关规定,建筑的不同朝向的窗墙比都有各自的相关规定,南向、北向、东向和西向的窗墙比应分别不大于35%、20%、30%;减少冷空气的渗透,增强建筑的气密性,建筑节能设计时应注意保护气密性,运用新型密闭性好的门窗材料来安置门窗的密封条。在墙与门的间隙之间要运用松软且有弹性的材料用以密封,另外,在框与扇、扇与扇之间都因该安置密闭封条;增强门窗的保温性能,建筑中的门窗材料应尽可能使用保温性好的新型材料,选用的新型材料既要符合设计需求,又要能减小窗扇间的间隙长度,还尽量使用面积大的单块玻璃,并选用具有高效果的材料,比如双层玻璃、三层玻璃、中空玻璃;设立温度阻隔区,在建筑的室内外要进行温度的阻隔和缓冲带的设立,这样一来就可以减小空气渗透的作用,抑制室内外的空气对流和交换。
2.3高层建筑屋面的节能设计
建筑屋面在外围护结构中占据了很大的比例,其位置也处于最高,也能对高层建筑的保温隔热设计起到很到的作用,屋面节能设计不仅能降低建筑整体的能源消耗,还能改善室内的温度。具体措施是:屋面的节能设计应该选用具备良好节能效应的材料,通常屋面的节能设计是采用正铺法,也就是将保温材料放置在防水层和屋面板之间。很多的高层建筑节能设计是采用了倒铺法这种新的方式,在保温层设计时要选用吸水率低、轻质高强的挤塑聚苯板材料。倒铺法能对保温层起到较好的保护作用,使防水层能避免受到室外环境和人为因素的影响,延长防水材料的使用年限,达到最好的节能效果;浅色坡屋面的节能方式,在节能设计中运用非金属浅色的坡屋面不仅能起到隔热保温的效果,还能避免屋面渗漏现象的发生。浅色能发射掉65%的日照,从而节约了20%-30%的能耗。
2.4科学合理的运用基地地形
不同的建筑基地也要有与之相对应的建筑设计方法,只有这样才能达到最好的节能效果。例如在平坦的地形上,要设置成正南正北的朝向,这样既能确保采光效果又能有好的通风状况,并在一定程度上节省了用地面积;在南高北低的坡地上,要掌控好前后排的建筑层数和高度,防止拉大日間距从而浪费土地。另外,还能对高差坡进行合理利用,使之成为地下车库或储藏空间;在北高南低的坡地上,其地基是向阳的,安置建筑时便可以沿着坡向平行设立高层建筑,经过这样安置的高层建筑不仅能得到良好的日照效果和通风状况,还能使视野更加开阔;在东西向的坡地上,高层建筑的分布应垂直于坡地,由于坡地的高差,建筑的层数和高度都要与之相呼应,保持一定的间距,以此来达到节省土地的目的;在边角地形上,要依据地形上的具体情况进行安置塔式或高层建筑,最好在北侧安置高层建筑,这样既能保证日照又能节省用地。
2.5利用太阳能节能设计
新能源的开发是高层建筑节能的新方向,由于太阳能具有清洁性和可再生性的特点,所以其在建筑节能上是最有开发潜力的能源。在我国的多数地区,太阳能利用资源都是很丰富的,三分之二以上的国土面积能在日照时数上达到2200h。高层建筑节能设计中,太阳能的节能设计也千变万化。多数地区太阳能的资源能够被充分完全的利用,这就在一定程度上较大幅度的节省了能耗。高层建筑的节能设计越来越先进,其中高层建筑的室内采暖设备取得了很大的突破,同时也受到了人们更多的关注。像这样的新技术不仅能改善室内的热环境,还能节省资源,即使外部的环境变化很剧烈都不会影响到室内平稳的温度。
3结束语
近年来,由于能源问题越来越严峻,建筑节能设计已得到了全世界的重视,我国在节能设计问题上的研究也有了很大的突破。我国高层建筑在建筑节能上,应结合具体情况运用新进技术,更好的在高层建筑节能设计方面做出工作,同时,这也是高层建筑节能设计在未来的发展方向。
参考文献:
[1]刘明全.浅谈高层建筑的节能措施[J].建筑.2011.10.
[2]孙思倩.21世纪高层建筑的节能设计研究[J].能源工程.2012.
[3]苏华东,龚七一.浅谈居住建筑室内设计中的节能措施[J].住宅科技.2011.2.