对我国高层建筑节能设计的探讨

摘要：社会经济的不断发展，城市化进程的不断加快，以及工程和相关领域科学技术水平的提高，使得高层建筑的发展越来越快。高层建筑节设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。

关键词：高层建筑；建筑节能；节能设计

Abstract: the development of social economy, cityeconomy, and improve the level of engineering and relatedfields of science and technology, make the development more and more quick high-rise building. High-rise buildingdesign has increasingly become the main emphasis and difficulty of design work of the structural engineer

Key words: high-rise building; building energy efficiency;energy-saving design

中图分类号：TU201.5文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012

前言

随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速发展。因为高层建筑的出现，在很大程度上解决了我国的城市土地资源紧缺以及城市人民住房拥挤的问题，这对缓解社会矛盾是具有重大的现实意义的。但是正由于高层建筑在我国的发展历史不长，所以我国在设计高层建筑是还是存在很多的问题，首当其冲的就是只顾着追求建筑的美观以及建筑的形式而对高层建筑的节能的设计没有到位。所以，对高层建筑的设计者应该努力的去探索和改进高层建筑的设计让高层建筑设计尽可能的符合时代以及社会的需求。

一、影响高层建筑节能的因素

影响高层建筑的节能因素是多种多样的，但是最终如果要进行归纳那么就避免不了建筑本身以及自然环境的因素。下面就从高层建筑整体的耗能量也就是建筑的本身因素，以及高层建筑自然环境中最突出对高层建筑节能的影响的“风环境”进行简单的分析。

1.1 高层建筑整体耗能量的分析

要做到对高层建筑整体的耗能量进行分析，那么首先就应该是对高层建筑的护墙体进行分析。经过研究表明高层建筑的护墙体耗能量是最大的，而且基本能占到占整个建筑耗能的25%左右。其次就是高层建筑的外露面积，形体的变化作为是高层建筑外露面积的主要因素，其体形的系数是耗能的主要区别方面，也就是系数越大，能源消耗越多。最后那就是高层建筑围护结构的耗能分析。其分析那就是主要包括高层建筑的屋顶和外墙和外窗三个部分。其中屋顶是耗能量较大的主要是传热系数以及热惰性过大。而建筑的外墙的面积大承受的热量更大，耗能量也是比较大的。而外窗因为传热性能较好，耗能量也大。总体来说， 高层建筑就主要是以上的耗能。

1.2 高层建筑的“风环境”

上文已经对我国的高层建筑的整体分析――也就是对我国的高层建筑本身的耗能分析，那么下一步就是我国的高层建筑的自然环境的分析，具体来说也就是高层建筑的最突出的影响――风环境的耗能分析。

在冬季，由于自然环境的影响风力对高层建筑的热能损失是很巨大的，而且由于风力的关系会增大高层建筑中的冷空气的渗透量，这使得高层建筑的室内热损失也加加大。而这个主要的原因那就是由于高层建筑某些部位处理设计不当，这也就是说高层建筑没有按照节能的思想进行设计，这样而使得高层建筑受到风环境的影响进而导致了高层建筑的耗能增大也就是影响了高层建筑的节能。

二、高层建筑节能的具体设计方法

高层建筑的节能是时展的必然趋势，所以做好高层建筑节能是势在必行，而从具体来说那就是要做好高层建筑的节能的设计。而对高层建筑节能的设计主要可以从优化建筑位置及朝向的优化设计，高层围护结构墙体的优化设计和高层建筑房顶屋面的节能设计这三个方面进行具体的分析。以下就是分析的简单阐述：

2.1 优化建筑位置及朝向设计

对于高层建筑来说，如果要按照节能的思想进行设计，那么首先要考虑的就是对高层建筑优化建筑位置和建筑的朝向设计。众所周知，由于高层建筑具有极大的容积率而会获得较大的经济效益，所以会使得高层建筑的部分设计者在设计高层建筑时充分考虑整个建筑的容积，但是这样会很难保证高层建筑的所有朝向都能满足自然日照的要求。我们知道太阳光因其有较高较大的辐射能量，而这股辐射的能量对人们的身体健康是具有巨大的作用的，不仅如此太阳光对高层的建筑节能也是有着重要的现实意义。所以，在对高层建筑的设计之时首先就应该考虑建筑位置和朝向的设计，这也就是表示设计时要充分的考虑到日照对高层建筑的影响。总的来说就要求在对高层建筑进行设计的时候要对高层建筑的位置和朝向与日照的关系进行详细考虑以及实际的考证，然后再合理的确定高层建筑的位置和朝向，而只有这样才能保证高层建筑能最好的接受太阳能量辐射。

2.2 优化围护结构墙体设计

对高层建筑来说确定了合理的建筑位置和朝向之后，那么其次就是对高层建筑的围护结构和墙体的设计。对高层建筑的围护结构墙体的设计主要可以从以下方面进行分析：

第一，那就是对高层建筑的外墙的设计。高层建筑的外墙是围护结构的最重要的主体部分，而高层建筑的围护结构与砖石结构房屋是有所不同的，高层建筑围护结构主要是钢筋混凝土框架或者剪力墙结构承重的设计。所以，在对高层建筑的围护结构进行设计时要注意从减轻荷载和保温隔热的方向进行设计。

第二，那就是对高层建筑围护结构墙体的材料要求。对其围护结构墙体的材料要求首先是高效轻质保温材料，其次为使用的材料要与高层的建筑物的寿命同步。

第三，那就是借鉴国外的围护结构墙体保温设计。现在对于高层建筑围护墙体来说国外进行普遍推广采用的那就是混凝土空心砌块作为高层建筑围护结构主要建筑材料而达到保温的目的，而且这也经过了欧、美各国的多年的实践取得了成功的。

2.3 房顶屋面的节能设计

对于高层建筑的节能设计的最后一步那就是对于高层建筑的房顶屋顶的节能设计了。在高层建筑之中屋面也是高层建筑物的主要结构，而且屋面应该具有两个最基本的功能那就是保温隔热和防水。下面就屋面的材料和形状以及屋面保温材料的注意点的设计进行简单的分析。首先是材料的分析，众所周知，现在普通的屋面材料是极其的单一性，也就是不能保证保温和防水这两项功能的同时兼备。所以在对高层建筑的房顶屋面的设计的时候，首要的就是对房顶屋面保温层的材料的考虑，这也就是说应该考虑性能稳定的高强的保温材料来做保温层。其次就是考虑对隔热层得设计，那就是应该采用具有隔热功能标准的材料作为隔热层。最后那就是对防水层的设计，防水层的设计那就是采用已经经过试验证明的聚酯弹性体和喷涂聚氨酯硬泡屋面保温防水一体化的技术，这不仅能起到防水的作用而且还能对保温隔热做进一步的加强。而这样才能在材料上对高层建筑产生做好的节能效果。

而对于屋面的形状设计时，那么采取坡屋顶的设计那是最好不过的了，这样的设计是能够起到保温防水节能的作用。因为坡屋顶的这种高层建筑屋顶的设计能够充分的利用了层顶的有效面积，这样不仅能够起到了美化环境的作用，还能够起到了保温和隔热的效果。这也是高层建筑的屋顶节能的重要措施。

最后那就是高层建筑的屋面保温材料的注意点。那就是在对高层建筑的屋面保温材料的选择时应该遵循为了不让高层建筑的屋面重量以及屋面的厚度过大的原则，所以屋面的材料在同等情况下应该选用密度以及导热系数小的保温材料。而这对高层建筑的节能也是具有重大的影响的。

三、结束语

总而言之，高层建筑节能是一项全方位的综合性的系统工程，建筑节能研究是建筑可持续发展的重要研究课题，涉及方方面面的问题。高层建筑的节能不仅仅是国家的责任这还应该是社会共同的责任，所以高层建筑节能设计这应该要作为我国系统的节能缓解能源紧缺的工程，因此我们应该齐心协力的做好以及推广高层建筑节能建筑。不仅如此，我国政府应该加强建筑师节能意识的同时还应该依靠政府的行政手段宣传以及普及我国的节能政策和节能的法定法规。同时，社会的力量也应该一起参与共同努力，把高层建筑节能设计应用于我国建筑的实际之中，将建筑节能的成果转化为社会生产力而反哺社会。也只有这样才能够真正的做到高层建筑节能造福子孙后代的工程。

参考文献

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[2]徐钟.高层建筑节能设计[J].河北煤炭，2009.

[3]陈慧，刘苗苗，徐晓晨，等.高层建筑的建筑节能设计[J].工程建设，2009.