基于建筑节能的高层住宅建筑设计分析论文_吴东茂

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摘要:在设计过程中,对节能性进行综合控制,是发挥高层住宅建筑优势的重要手段,在落实建筑工程可持续发展的政策上,有着积极且重要的基础作用。文章从规划、空间、围护结构和环境四个方面对其设计方法进行分析,对设计工作中涉及的具体内容进行探讨,为相关的研究项目,提供可行性的参考建议。

关键词:建筑节能;高层住宅;建筑设计

引言

随着我国生态文明建设水平的深化,对于建筑行业的要求标准也在不断升级,要在保证高层住宅建筑工程效率与质量水平的同时,不断提升自身的环保价值。这就需要相关工作者从环保设计的角度出发,对节能方法进行控制,实现高层建筑使用性与节能性的提升,而首先要做的就是对建筑规划的节能设计。

一、高层建筑规划节能设计

在高层住宅建筑中,对节能水平影响最大的两个因素是太阳光的辐射与自然风的流通。所以,在设计中为了更好的发挥出节能性效果,要对这两点条件进行控制。

从规划角度来讲,房屋的朝向与楼间距是控制节能设计的关键节点,为了使高层住宅满足节能需求,要是朝向与当地夏季主风向保持一致,并在建筑的主体内设计合理的通风系统,使舒适度水平获得提升。在设计上,尽量保证建筑的南北朝向,不仅可以使建筑冬暖夏凉,还充分的控制了太阳光的直接辐射,减少了夏季空调设备的耗电水平,提升了节能性。

同时,在建筑群楼间距的规划中,不仅要保证必要的采光效果,还应当适当的加大其间隔距离,以维持单个高层建筑的通风水平。在综合考虑住宅小区合理规划时,要对防火安全、经济水平等内容进行全面考量,使得建筑能发挥出更加有效的利用价值,展现节能设计在建筑规划工作中的重要性。

二、空间设计中的节能处理

在高层住宅建筑的内部空间设计上,也要体现出节能化特点,无论是在立面还是平面的角度都应当满足一定的通风水平,使整体设计思路得到贯彻。

从立面的角度,首先,要对建筑封顶进行管理,设计必备的通风口,并使其作为贯通建筑垂直空间的出口,将自然风引入或排出,在位置上要高于整体建筑才能体现出其应用价值[1]。其次,在进出口的设计上要保证其位置的合理性,控制向室内流动空气的方向。在不同的室内功能区域,对于通风进出口要求的位置也不相同,厨房、起居室根据需求的不同有着明显的差异,设计时应当予以重视。

在建筑平面的角度,第一,要尽量将室内流通的空气设计成对流,在各个房间的窗位设计上,使室内形成“穿堂风”,让空气的流动更加高效,提高节能水平的同时,使安全性得到保障,在发生火灾等突发情况时,使得空气流动速度更快,提高安全水平。第二,尽量扩大通风口的面积,并设计合理的开窗方式,使空气流动更加稳定并相应的提升舒适度水平。

三、节能设计在围护结构中的应用

(一)墙体结构

墙体是维护结构的重要核心组成,其材料的保温性能控制着整体高层住宅建筑的节能水平。在我国的南方地区,普遍采用24cm厚度的黏土空心砖、实心黏土砖作为墙体的主要材料,并以其优秀的隔热系数,控制着墙体的导热水平,是节能设计的核心体现。

(二)屋面结构

在当前的建筑设计中,许多高效的保温材料已经应用在了屋面的设计上,具体的设计要点要从以下两方面进行控制。

首先,屋面的保温层不能选用吸水性较强的建筑材料,防止在降雨等高湿度作业下对其保温效果造成影响。如需采用吸水材料,应适当的在屋面上设计相应的排气孔,使吸收的水分能更有效的排出。

其次,出于节能设计思路,所选用的屋面裁量不能有较大的密度,在控制其导热性的同时,将厚度与重量水平控制在合理的区间内。

膨胀珍珠岩的保温芯板,是当前较为流行的节能材料,以其自身优秀的便捷、无污染、性价比高的特点在建筑施工中被广泛应用,同时,其较高的柔韧性,使得在曲面屋面中也有着广泛的应用。

(三)门窗设备

高层住宅建筑的外门窗设计,是控制其节能设计的重要环节,也是效果最薄弱的关键点,如不做好保温处理,会造成大量的热能损耗,使建筑在使用过程中消耗大量的能源资源,节能性大大降低。

在进行门窗设计时,要在保证充分的采光、通风以及观景需要的前提下,尽可能的减少其面积,并在气密性与传热性上进行控制,使保温效果维持在最高水平。首先,在建筑设计的墙窗比上,应根据国家制定的相关标准要求,合理的进行布置,使北向的窗墙比不超过20%、东西向不超过30%、南向不超过35%,使节能设计的科学性得到保障[2]。其次,在材料的选择上,应当选择保温效果好的材料,减少冷空气透过的可能,在玻璃的设计上尽量选用两层或三层玻璃(如图 1 所示),在条件允许的前提下,可以相应的使用防辐射玻璃,使节能效果得到进一步提升。并在边缘处升级材料,使用绝热效果更加明显的塑钢窗等。第三,在住宅的外门与阳台门的选用上,应以安全性为第一指标,选用防盗、隔音、保暖效果更好的外门,并利用夹板门的技术优势,提升保温效果,提高设计上的节能性。

图 1 环保玻璃材料

四、环境设计上的节能方法

(一)绿化设计

绿化设计在高层住宅建筑节能处理中的作用是直观的,通过绿色植物的光合作用,可以更有效的对温度进行调节,而在绿植的作用下,还可以有效的吸收来自太阳的直射光以及周围环境的反射光。

高层住宅建筑的绿化设计,是一个整体的绿化系统,包括小区绿化、墙体垂直绿化、楼顶绿化等多种内容,通过整体环境的处理,实现楼体温度的调节,最终实现节能的作用。其中以屋顶绿化与垂直墙体绿化对建筑温度的影响最为明显,也最具效果,可以大幅度的改善整体居住环境。

(二)遮阳处理

在建筑设计中,对窗外进行遮阳处理,利用挡板、窗帘、百叶窗等方法,可以有效地减少来自太阳光的直接照射。同时,还可以利用栅格遮阳的方式进行处理,并配合着在栅格中加入绿植,使得遮阳的效果更加明显。应当注意的是,在设置遮阳板时,要对其合理性进行评估,防止对室内的空气流通造成负面影响。

总结:环境设计利用自然资源,使节能成为了高层住宅建筑的一部分,并在建筑规划、空间设计、围护结构的整体配合下,使得整体设计工作的环保化方法得以落实。节能住宅设计方法,不仅带来了行的理念,为当前的建筑设计丰富了工作方法,同时也昭示着未来的发展走向,为提高居民的生活质量做出重要贡献。

参考文献:

[1]陈瑞芳,陈瑞龙.中原地区高层住宅建筑节能设计探究[J].资源信息与工程,2017,32(04):157-158.

[2]夏麟.上海住宅建筑低能耗的可行性及技术路线研究[J].建筑节能,2017,45(04):82-89.

论文作者:吴东茂

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/8/20

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