高层钢结构住宅节能技术分析与探讨

【摘 要】伴随着科学技术的进步和社会的发展，节能技术在建筑施工中被广泛的应用和推广。建筑节能作为一项系统化工程，它涉及到建筑的多个方面、如结构施工、材料选择、暖通控制等，在施工过程中需要彼此之间密切协作和配合，把握好施工质量关。钢结构住宅结构体系作为目前住宅节能技术是目前的一个重点课题，本文就其节能施工技术和应用做了简要介绍，旨在为类似工程的施工提供参考和借鉴。

【关键词】钢结构住宅；高层建筑；节能技术；质量

随着生产力的发展和世界能耗问题的日益严峻，节约能源和可持续发展概念问题受到全球各地人士的广泛关注。在能源消耗中，建筑能源损耗占据着重大的比重，在全球范围内大约有三分之一的能源消耗在建筑物上，这种问题在我国表现得尤为明显。钢结构作为目前住宅建筑结构体系中最为常见的一种，如何在工作中做好节能分析已成为当前工作人士研究的焦点。

1.钢结构住宅概述

自上个世纪八十年代开始，随着我国改革开放力度的不断深入和国民经济的飞速发展，我国陆续建造了许多钢结构住宅建筑，这种建筑结构主要是集抗侧力结构的高层建筑与混凝土构件为主的抗侧力结构为一体的钢-混凝土结构。截至目前，我国年钢产量已经超过了1.5亿吨，不仅使得钢结构利用率不断上升，同时也为其在建筑工程中得到广泛的应用打下了坚实的基础。

1.1钢结构特点

近年来，由于国家鼓励采用建筑钢结构技术进行施工，对于建筑环保、节能、可持续发展方面也提出了严格的要求，这也促使了钢结构住宅建筑建设的迅速发展。而在目前的钢结构建筑工程中，大多都采用了节能、环保以及现场复核彩钢维护体系，在施工别是屋面结构技术都是采用了钢檩条、拉条、梁柱等结构，这就使得在工程中存在着一个施工新难题，这主要指的是住宅结构跨度大、工程施工复杂程度高等影响因素。住宅产业化作为我国住宅业发展的必由之路，住宅产业体系也将成为推动我国经济发展的新起点。而住宅产业优化的前提是具备着与住宅结构产业化相配套的一种施工新技术、新材料和新体系，这些施工技术、施工材料和施工体系的应用对于建筑结构施工技术的改进有着指导作用。

1.2钢结构住宅建筑施工优势

在现代化建筑工程施工中，钢结构住宅建筑代表了未来住宅建筑产业发展的新方向，是一种与传统砖混建筑结构和钢筋混凝土建筑结构相比存在着一定优势的施工方法。这种施工优势主要表现在以下几个方面：

1.2.1钢结构重量轻、抗震性能好

钢结构住宅是基于传统钢结构厂房的基础上发展而成的，是在工程施工建设中采用钢梁、钢柱作为房屋骨架，同时在施工中配上轻质的墙板等新兴建筑材料，从而形成的一种建筑结构。这种建筑结构是一种重量轻、整体性好的建筑结构体系，它与传统的砖混结构和钢筋混凝土结构相比较，重量减轻了近三分之一。同时，由于钢材具备着良好的延展性和延伸性，其能够较好的消除掉地震中所产生的波动，从而提高工程的抗震性能。

1.2.2钢结构建筑占地面积小、空间感强

在现代化建筑工程中，随着城市能用土地面积的不断减小，越来越多的建筑投资者逐步将注意力置放在空间利用上面。同时也使得大多数人将空间感置放在工作首位，预测未来几年时间里，钢结构建筑必然会成为住宅建筑的主流，甚至是成为整个建筑工程施工的核心内容。在现代化建筑工程项目中，为了提高投资者的经济效益，钢结构的应用已经越来越广泛，且得到了大范围的使用。

2.高层钢结构住宅节能技术分析

现代化社会发展中，住宅产业化、高层化已成为我国未来建筑施工领域中不可逆转的趋势，也是我国建筑事业发展的必经之路。可以预计，在未来一段时期内，住宅产业必然将成为我国建筑业发展的主流，也是推动我国经济发展的增长点。而住宅产业在施工建设中材料和施工技术的选用是最为关键的内容。钢结构作为住宅建设中采用较多的材料之一，在未来社会发展中也必然会得到人们的重视。

2.1高层钢结构的建筑规划

住宅建筑的朝向选择很重要。以南北向或接近南北向为好，冬季应有适量的阳光射入室内，并尽量避免冷风直接吹袭；夏季则尽量减少太阳直射室内及外墙面。主要房间宜设在冬季背风和朝阳的部位。减小围护结构的散热量。本文所述工程项目虽然受到了地块形状和位置的限制，建筑物仍采用了接近于南北朝向，户型的布置均充分考虑了减少夏季室内得热、利用冬季日照，主卧、客厅等主要采暖空间避开冬季主导风向。

为适应抗震需要，结构平面应尽量规则、减少凹凸变化，避免形心和质心距离过大，同时柱网应整齐，梁、柱传力途径明确。在住宅施工中，可通过减小住宅面宽，加大进深或增加组合体等方式减小住宅外表面积.以控制其体型系数。该项目在满足建筑功能的前提下，结合钢结构住宅特点，平立面力求规则，避免凹凸面过多，将建筑物的体型系数控制在0.3以内。

2.2提高围护结构的热工性能

建筑空间内热环境的优劣。取决于室外自然环境和围护结构的热工性能。据统计，建筑物通过围护结构散失的热量大约占整个热量损失的70%左右。因此，建筑节能应通过控制窗墙比和改善外墙、屋面、楼地面、门窗、楼梯间等建筑围护结构的热工性能，来实现节能65%的目标。

2.3利用自然通风

良好的自然通风可以降低室内温度，减少空调使用量。高层住宅受到的遮挡少，利用自然通风节能具有先天的优势条件，因此达N65%的节能目标。高层住宅自然通风也不可忽视。在总体布局当中应尽量采用错列式布局、南面开敞等方法，以保证整个居住区内良好的通风环境。此外，为保障气流通路畅通，使得风可以自由通过，住宅的平面布置也十分重要。

2.4其他可用措施

由于投资限制，本工程的窗户只简单采用了单框塑钢中空玻璃窗。也没有对外窗采用相应的遮阳措施。普通中空透明玻璃夏季日间总得热量只略低于单层玻璃.而夜间散热远不及单层玻璃。为达到良好的节能效果。

3.建筑节能新技术

建筑节能是一项综合性的系统工程，除采用适合不同地区的新型节能墙体、保温隔热屋面、节能门窗体系外，还应因地制宜地积极推广发展可再生能源在建设领域的使用。特别是作为清洁、可持续、可再生能源的太阳能。

4.结束语

作为建筑技术人员则应在高层住宅建造的过程中，考虑良好的通风、采光等条件，对建筑物朝向、户型进行规划控制其体型系数，并因地制宜地采用新型节能墙体、保温隔热屋面、节能门窗体系、建筑遮阳等措施，同时考虑经济性和适用性，展开太阳能技术应用同高层住宅相结合的专题研究。 [科]

【参考文献】

[1]丁维.发展钢结构绿色节能住宅建筑体系推进住宅产业化进程[J].钢结构，2007，22（7）：20-24.

[2]徐伟良，何余良.多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用[J].建筑技术，2009，40（3）：208-211.