简析高层建筑设计中节能设计的应用论文_杨静, 刁志军

简析高层建筑设计中节能设计的应用论文_杨静, 刁志军

1.山东鑫苑置业有限公司 250117;2.山东鑫苑仁居置业有限公司 250117

摘要:随着我国经济建设的发展,各种高层建筑建设得到了突飞猛进的发展。 伴随着人们环保意识的提高,节能技术在高层建筑设计中的应用越来越受到人们的重视。 根据实践,结合实际,本文针对高层建筑设计过程中的建筑节能设计进行简要阐迷,并且介绍了一些在高层建筑设计中实现建筑节能设计的措施。

关键词:高层建筑;节能设计;注意问题

引言

随着经济的发展,我国城市化进程的加剧,大量农村人口涌向城市,从而造成城市拥挤。住房建筑正在朝高层建筑方向发展,高层的出现很大程度上节省了土地,也解决了城市土地资源紧缺和人们住房问题,但是高层建筑也存在一系列问题。在高层建筑在设计的时候,室内的自然采光不足,室内的空气通风差,是高层建筑的通病。能源是人类生存和发展的基本条件,随着社会的进步和经济的快速发展,能源的价格正在飞速的上涨中,节能减排,低碳生活,是现在政府和社会的响应和号召。能源供给矛盾日益突出,以低碳生活为指引,发展资源可再利用,等等一系列的措施政策正在改变着人们的生活。而建筑节能势必是建筑业的发展新方向,当高层建筑向着更高的方向发展的同时,建筑节能设计也在为人们提供舒适居住办公条件的前提下纳入新的发展历程,有效合理的利用能源,是当前高层建筑设计界比较关注的话题。

1、高层建筑设计中的弊病

随着建筑层数的不断增加,高层建筑因为其容积率过高,不通透,等一系列问题是非常值得重视的。在高层建筑建设技术发展过程中,只重视空间的使用,居住的面积,而忽略了生态环境的体验,导致了一系列问题。为了很好的与现代高层建筑的发展相契合,引入建筑节能的概念,在建筑设计中要充分考虑建筑的形状变化,建筑的朝向,建筑外围墙体的保温功能,建筑所在位置的气流朝向,等环境因素,同时也应该注意与城市周围环境的融合,对于建筑而言,采用节能的设计理念是必须的。

2、高层建筑设计中建筑节能设计

2.1 建筑外围护结构的节能设计

(1)屋顶节能设计。高层建筑设计过程中针对外围护结中建筑节能方案分析建构的即能设计,可以采用高效保温材料、倒置保温以及架空型保温等作为屋顶结构形式,这是因为这种结构形式可以为夏季高温地区、冬季低温地区的建筑物内部提供适宜的生活温度,同时也可以降低这两个地区高层建筑物在运行过程中的整体能源消耗。高层建筑设计过程中合理的屋顶保温和隔热设计,可以为髙层建筑在使用中减少很多能源消耗,同时也降低了高层建筑在使用过程中对环境的影响,所以高层建筑设计中的节能屋顶结构形式有着很大的推广性。

(2)高层建筑外墙、门、窗节能设计。高层建筑设计过程中应采用保温或隔热效果优秀的建筑材料作为外墙,这样对实现高层建筑在使用中的建筑节能有着重要作用。高层建筑上的门、窗等结构是用来通行、采光和通风之用,同时也是高层建筑节能设计的重点处理位置,因为高层建筑室内的整体面积相对较对,这样便可以通过设计来增加通风、采光等与外界的交换项目,而大落地窗和外飘窗已成为高层建筑设计过程中不可缺失的组成部分,这些对强化高层建筑物的保温和隔热等功能有着重要作用。高层建筑设计过程中要在门、窗以及阳台等位置进行合理的节能设计,通过增加门、窗等结构的密封性来减少通风次数,并要根据地区天气特点合理化减少门、窗的透明度以及面积,这对强化高层建筑的整体能源使用效率有着重要作用。

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2.2 普及运用可持续能源

髙层建筑设计中应广泛使用太阳能、风能以及谁能等可持续能源,这便要求在我国太阳能较为丰富的地区,高层建筑在设计过程中都应该将太阳能的使用作为一项重点项目,例如,太阳能热水器和太阳能电池等可以安装在建筑屋顶,这种建筑节能设计可以培养城市居民具备良好的节能意识,同时可以有效减少高层建筑在运行过程中对能源的消耗。高层建筑在设计过程中应充分考虑水资源的利用,通过雨水回收和处理的建筑节能设计可以将收集到的淡水进行二次利用,这样不仅可以实现我国高层建筑设计中建筑节能设计这一目标,对减少我国淡水资源匮乏这一现状有着重要意义。建筑节能设计是一项复杂的系统工程,所以大部分建筑企业在设计过程中缺乏建筑寿命周期成本的观念,这便大部分高层建筑在设计阶段便严重缺乏关于建筑节能的设计,这便要求建筑企业在高层建筑项目设计中不应只考虑一次消费最低者。

3、高层建筑节能设计中要注意的问题

3.1 优化建筑的位置和朝向设计

选用的建筑节能总体设计是节能的最重要环节,建筑的选定位置,和朝向是首先要考虑的,阳光不仅仅对人体健康意义重大,而且合理利用日照,也对建筑的节能有很好的收益。在我国北方地区,因为寒冷,所以要使每栋建筑都能尽可能多的接收太阳光,不同纬度,不同朝向,不同季节,建筑物得到的太阳光辐射能量不一样,因此在建筑设计的初期,就应该按照当地的日影响图,作出合理的节能设计。

3.2 优化建筑的结构设计

高层建筑的外墙墙体消耗能量较大,建筑的形体变化直接影响建筑外露面积的变化,外露面积越多,耗能也越大,所以要优化建筑的整体设计,尽量采用圆形的结构设计,因为相同的面积,圆形的周长是最少的,在节约了建筑材料的同时也使得建筑更加的节能和环保,另外高层建筑的结构形体变化不宜过多,一方面是处于建筑自身结构强度的要求,另外是减少外露面积,减少能量损耗。

3.3 优化外围结构墙的设计

因为高层建筑的迎光面积很大,所以建筑外墙的保温隔热性能很大程度上是由外墙决定的,高层建筑的外围墙体设计决定了建筑的保温隔热性能。在高层建筑的外围墙体设计中,应有保温层的设置,通过保温层的有效设计,就可以有效的减少室内空调的使用,从而大大降低电能的消耗。因为外围保温层的结构不是承重结构,所以其材料应该选用导热系数小的多孔砌块或加气混凝土砌块等,对于北方地区,门窗要采用双层玻璃,此外对太阳西晒的问题上,也应该引起设计人员的重视。

3.4 可再生能源的利用

在高层节能设计过程中,要尽量利用可再生能源,其中最容易最直接的就是对太阳能的利用,一般太阳能的利用分为太阳能发电技术,和太阳能热水技术。随着太阳能光伏产业的发展,在未来太阳能电池板的价格势必会越来低,在高层建筑的外墙,屋顶,都可以安装太阳能光伏电池板,在产生了大量电能的同时,还具有遮阳,反射热能,稳定室内气温的优点。在高层的设计中,有条件的话也可以建设地源热泵,大大减少空调的使用,建立冷却塔废热利用系统,热泵作为一种新型节能技术,也应该在办公建筑中考虑采用,新技术带来新的活力,在未来的高层建筑的设计中,肯定会有更加成熟的技术,更加先进的理念,深刻改变,和促进着人们生活的改变。

4、结语

随着经济的高速发展全球资源的匾乏人们对建筑的要求不仅仅局限在稳固,舒适和美观上对于建筑中的节能问题表现得越来越关注。这就需要作为建筑同行的我们要担任起时代的重任与时俱进在实际的工作中不断去探索出新的节能办法使资源得到更合理的应用。享受舒适的建筑设计时也应当保持绿色建筑的风格和节约能量的设计。这样有利于更多的资源得到充分利用以及建筑的使用性。

论文作者:杨静, 刁志军

论文发表刊物:《基层建设》2016年4期

论文发表时间:2016/6/14

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