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摘要：节约能源是我国的基本国策，高层建筑节能是国家节能工作的重要组成部分，我们要借鉴节能建筑的成功经验，加强国内的技术研发力度，引进先进的设计方法，使我国的高层建筑设计逐渐走节能化的可持续发展的道路。本文主要探究了高层建筑节能设计的现状分析，高层建筑整体规划节能设计以及高层建筑单体节能设计，以供参考。
关键词：高层建筑；整体规划；单体设计；节能设计
引言：面对日益紧张的能源问题，建筑的节能研究已经得到了全世界的关注。近年来，世界各国在节能的研究上都有了很大的进展，对于建筑新材料和设计施工一级建筑节能的认证和管理方面都做出了很多不同的工作。我国的高层建筑节能设计也是热点之一，在建筑节能上，需要结合实际情况，同时借鉴国外的先进技术，这也是未来高层建筑节能设计的发展方向。
一、高层建筑节能设计的现状分析
随着高层建筑数量的不断增加，高层建筑中存在的一些问题也不断的凸显，例如体形庞大，容积率过高，相邻建筑互相遮挡、不通透等问题，直接导致了城市人居环境质量下降。这与近年来一些城市建高层建筑设计者贪大求高，只重视立面形式和空间使用功能，而忽略生态环境的保护，有着直接的关系。如：对建筑设计节能认识不足，没有在设计中采用节能措施，往往会造成高能耗。建筑节能既包括建筑本身的节能，即建筑物的形体变化、朝向，外围护结构保温，隔热的性能，门窗质量，同时也包括城市的综合环境、气候条件、总体布局等因素。因此，加强高层建筑节能设计显得尤为重要。
二、高层建筑整体规划节能设计
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，如何根据当地的自然条件，有效利用自然资源来进行建筑的节能设计，直接决定了该高层建筑的节能效果。如何将高层建筑的整体规划与节能减排联系在一起，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。虽说现在很多的高层建筑都在城市规划的调控之中，很难保证很好的外部自然条件，但是仍可以通过规划设计来提高节能的效率。例如，将支持建筑使用的公共设施布置在公共走廊中；选址时尽量利用现有的公共设施管网，这种合并能降低场地的破坏程度，方便建筑的检查维修，公共的场地市政设施走廊应该沿着曾经受到干扰的地区或新修的道路或人行构筑物集中的地方，减少不必要的场地清理和挖沟，维修起来也比较方便。
2、利用外界气流组织自然通风
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。比如，建筑的小立面应该面向冬季主导风向，而大立面则应该面向夏季主导风向，这样的朝向设计能够是建筑表面有足够的风压，通过建筑的窗口形成对流。另外，还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、利用植物调节微气候
当夏季太阳辐射很强时，有绿色植被的墙体的平均温度比无植被的墙体平均温度低12℃。立面绿化能使建筑外表面比街道处的环境温度降低 5℃之多，冬季的热量损失减少30%。建筑南向的室外植被应种植落叶植物，夏天浓密的树阴可遮挡太阳直射，秋天落叶后便于冬季时建筑的被动式太阳能利用，室外树木还能同时使室内靠窗部分的光照强度降低。树林、灌木、草皮等还会减少地面的热反射，给建筑的使用者带来一种舒适的感觉，同时起到改善建筑周围微观气候的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，屋顶花园或屋顶水池也是目前高层建筑设计中普遍节能的方法。
三、高层建筑单体节能设计
1、建筑体形设计
建筑外围护结构的主体是墙体，而高层建筑的围护结构与砖石结构房屋不同，它是剪刀墙结构承重或钢筋混凝土框架。它所用材料的保温性能与耗热量直接相关。其围护结构属于填充材料，高效轻质的保温材料能荷载减轻，达到保温、隔热的效果。由于建筑节能的需求，单一材料远不能满足保温隔热的要求，因为它的导热系数是高效保温材料的近2 0倍，所以目前一般采用复合墙体：内保温复合墙体、外保温复合墙体及夹芯复合墙体等等，它们一般是用高效保温材料和承重材料组成的。不过目前国家已经限制使用内保温复合墙体，因为热桥对保温的影响比较大。而且外墙保温效果明显比其高，是未来建筑节能方面发展的主流。
体型系数即建筑物外表面积与其外围体积的比值。建筑物的单体布局设计应尽量降低体型系数，减少建筑外表面积。把体型系数控制在0.3及以下，设计者在考虑使用功能的基础上应采用减少平面凹凸，降低层高，加大房屋进深的措施。具有最小表面积的是圆形平面，它的热耗是最小的，而矩形形态长宽比不同，建筑能耗有着较大的差异，更加利于对太阳能的控制，所以在不同的设计中也要用心考虑。
2、建筑围护结构节能设计
首先我国建筑围护结构的保温隔热性能差距很大，其中外墙差4～5倍，屋面差2.5～5.5 倍，外窗差1.5～2.2 倍，门窗的空气渗透量差3～6倍，总能耗是发达国家的3～4倍。因此，建筑围护结构在建筑节能中起着重要的作用。在外围护的结构中主要包括门窗、墙体以及屋面等部位，而要更好的达到节能效果不仅仅是要考虑其设计方面，材料的选择同样有至关重要的作用。对于非承重结构的围护体而言，就要在材料选择上灵活处理，例如可以采用加气凝土砌砖或是空心的砖，也可以是多空且导热系数小的材料。对材料的选择也要以节能为主。
（1）屋面节能设计。对于屋面而言，在夏季和冬季所面临的情况是不一样的，在夏季由于阳光强烈的原因往往会使屋面的温度达到70 度左右；但是在冬季，却是会从屋面散失掉大量的热量。因此节能设计主要应该考虑其保温效果。目前屋面保温主要是属于外保温屋面，有混凝土保温屋面、乳化沥青珍珠岩保温屋面等等。那么在保温材料的选择上可以尽量选择新型的高效节能环保材料。这类材料往往是价格低廉且有着良好的隔热性能，同时在环保方面也是大受欢迎。值得一提的是可以将屋面设计成种植屋面，植物的光合作用和呼吸作用都可以对屋面的温度进行有效的调节，同时也能改善生态环境。
（2）墙体节能设计。对墙体外形进行合理的设计以及材料的正确选择同样可以对节能起到很好的促进作用。可以在墙体的外遮阳上多加考虑，以减少空调制冷等方面的耗能。如可以在建筑物的东西面墙根上种植爬藤类植物以此来起到隔热效果；也可以在墙体的建筑材料上多加考虑，可以使用隔热效果好，保温性能高的材料，同时在设计时也应当适当设计保温层。
四、结束语
研究表明高层建筑节能的潜力是巨大的，是节约能源最有效也是最重要的措施。所以，高层建筑节能设计的发展将是目前建筑行业发展的重中之重。因此，应该明确确立高层建筑节能建筑设计总路线，要以立足本土的建筑节能观为指导，以创造舒适健康的建筑环境为根本出发点，通过降低高层建筑的固有能耗、提高能源的使用效率、大量利用可再生的自然资源等途径，采用适宜方法和技术、性能良好的建筑材料，以实现用最小的能源消耗来取得最大的经济效益和社会效益，实现可持续发展的最终目标。
参考文献：
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[4]陆尚湖.高层建筑节能设计探讨[J].企业技术开发.2013（14）.
论文作者:高盛
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/10/27
标签：建筑论文; 节能论文; 建筑节能论文; 屋面论文; 高层建筑论文; 墙体论文; 结构论文; 《基层建设》2016年16期论文;