摘要:由于高层建筑的优化设计尚处于初步阶段,诸多细节还不够完善,暂不能建构基础节能环保体系,业界又进一步鼓励高层建筑相关工作人员积极创新环保节能设计,拓展设计层面,做好环保节能的细节处理,力求从设计源头上提高高层建筑的节能环保功能,更好地契合低碳需求,直接促进高层建筑行业的低碳经济向前发展,间接推动社会和谐发展。本文通过分析高层建筑节能设计的现状和节能设计中应该注意的问题,进一步提出高层建筑节能设计的途径。
关键词:高层建筑;节能设计;研究
引言
随着时代的发展,城市的高层建筑数量与日俱增,随之也带来了巨大的建筑能源消耗,究其主要原因是在进行建筑节能设计时存在部分缺陷和问题。因此,需加强高层建筑的节能设计优化。
1我国高层建筑节能设计的现状
我国的建筑节能设计开始于80年代,最初主要应用于北方的采暖节能设计。80年代到90年代间,我国制定了关于建筑节能的标准,主要在门窗气密性、墙体保温、加大围护结构热阻等方面采取措施。后来国家对民用建筑也出台了相应的建筑节能标准。《中华人民共和国节约能源法》最初将建筑节能设计的重点放在北方地区,因为北方地区冬季较为严寒,相比来说采暖能耗较大。而随着南方经济的发展,空调的使用用户攀升,进一步加大了建筑能耗,建筑设计过程中能源浪费程度也因此加剧。为此,全国范围内的建筑节能工作正式展开。
2现代高层建筑中节能设计重要性
随着近些年来我国经济建设的逐渐发展,人口持续增加,人均占有量逐渐下降,各行各业大力发展,对资源进行大量开发,导致我国资源逐渐枯竭,对人们的生活环境造成了恶劣影响。而在我国,建筑物的占地面积的比例是非常大的,其中,2017年我国的产业化建筑面积就已经达到了5000万平方米,比去年增长了9.5%,并且这种现象仍然呈现上升的趋势。除此之外,我国的新建建筑面积也在不断的上升,而其中有超过95%的建筑都是耗能的建筑在这样的基础上,人们开始认识到资源对国家长治久安的重要性,促进了节能理念的发展。建筑工程是保证人们生活水平提高,改善人们居住环境的重要内容,它在建设过程中,常常需要用到大量的自然资源,并且是不可再生资源,这于节能环保理念相违背。因此,要想彻底践行国家的可持续发展战略,就必须要从建筑行业进行入手,将节能理念实际践行。这主要需要从电气节能和照明节能进行入手。从建筑行业以往的发展状况来看,电气和照明两样设计是人们日常生活进行的必需品,在建筑施工完成之后,这也将成为人们耗能的最大产地。因此,这就需要行业内的设计人员认识到节能的重要性。
3现代高层建筑的节能设计要点
3.1规划设计
在对高层建筑进行规划设计时,要注重太阳光辐射和空气流通两个方面,如果想要达到节约能耗的目的,就需要降低太阳光的辐射和提高空间的自然通风效果。在对进行规划设计时,第一位的考虑因素是建筑的朝向,高层建筑的朝向最好符合当地夏季的主导风向,根据具体的气候条件科学合理地规划建筑与建筑之间的进风口和出风口,从而形成良好的自然通风,增加房屋的舒适感。建筑与建筑在进行排列时最好呈南北朝向,这样在夏天受到较少的太阳光辐射,节省了空调制冷系统带来的能源消耗,冬天就会接收较多的太阳光辐射起到保暖的作用。
其次在对建筑间距规划设计上,在保证基本距离的程度上尽可能的加大,较大的空间距离有利于自然风的流通及与外部空气的热交换,促进高层建筑及时散发出自身的温度,从而在夏季有效达成降低能源消耗的目标。在对高层建筑平面进行设计时,最好选择两垂直墙面窗户之间实现通风,并且选择双层玻璃来促进夏季降温效果的实现,国外很多高层建筑的设计考虑到了通风的构造体系而实现了建筑节能的目的。
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再者要考虑高层建筑之间的布局问题,从具体的环境因素和资金情况出发,确保高层建筑物的采光、通风和防火都符合相关规范和标准。建筑物与建筑物之间的合理遮挡能够减少夏季太阳光辐射带来的温度聚集,从而有效降低空调制冷系统的使用,达到降低能耗的目的。
3.2空间分区
由于人们对各种房间的使用要求及室内活动情况不同,因而对各房间室内热环境的需求也各异。可以将厨房、过厅等要求不高的空间放在西北侧,一方面利用主要房间的热量流失途径达到加温,另一方面可以作为主要房间的热量流失屏障;将主要房间设置于南面或东南面,充分利用太阳能,保持室内舒适的温度。建筑平面温度分区方式主要有围合法、半封闭法和三明治法。
从自然采光的角度来看,需要高照度的区域如入口大厅、接待区等布置在建筑自然采光最有利的位置,低照度要求的区域如电梯、服务室、储藏室等布置在建筑中心,西面的光线很难控制,可能导致很高的空调制冷负荷,所以西向最好作为辅助房间。
从自然通风的角度来看,建筑多个进深房间布置时,应将连通各房间的大空间布置在中间,有利于形成穿堂风,降低室内温度。可以在建筑中设置中庭等上下贯通的空间,利用热压通风,取得降低室内温度的效果。
3.3对楼板层进行防噪音和节能设计
楼层板是高层建筑的一大组成结构。一般而言,楼层强度、刚度会直接影响建筑的质量。过于劣质的楼层板还会产生噪音污染。故而,在节能环保理念下优化设计高层建筑的楼层板时,要注意结合隔声、防火、热工等要求做好如下事项:在楼层板上铺设具有弹性的橡皮、塑料或者是地毯;充分发挥弹性垫层的作用,架构浮筑式楼板;在建筑楼板下安装吊顶棚。这些设计优化,可尽量满足隔音隔热需求。在条件允许的情况下还可将合适的材料或构造,如布设循环水管等引进建筑楼板层结构内的中空空间,以高热水循环利用效率,使室内真正实现冬暖夏凉,既节约空调风扇等带来的电费,又提高楼板层的环保节能功效。
3.4利用环保节能材料优化建筑整体
对高层建筑各细节组成部分,如厨房、卫生间、书房等进行合理的空间设计后,引进环保节能材料进行建造,不仅有利于优化建筑的居住环境,还有利于提高环保节能质量。在这方面,笔者的主要经验是发挥以下材料、能源的作用。一是利用节能环保型装饰材料。材料不同,能耗不同,因此建筑师在设计房屋内部结构时,要注意引入绿色的环保材料。例如,在大面积的客厅空间,安装多种不同角度的节能型灯具,提高建筑整体的明亮度。加上节能灯具有自动调节亮度的功能,能大大降低电力的消耗,节约环保成本;二是充分发挥天然太阳能的节能作用。优化建筑物设计时,适当地引入太阳能,可高效降低居住能耗,美化建筑物居住环境,全面提升人们的居住舒适度与清洁度。目前,太阳能利用手段主要有被动式与主动式两种,具体使用哪一种手段,取决于建筑物本身的节能环保需求。
结束语
建筑本身就是较为复杂的行业,当建筑与节能综合发展时,需要考虑众多环节、更多因素。在国家对节能减排的呼吁下,建筑设计要充分考虑节能效果,新环境、新要求就会面临新挑战,建筑行业要想取得可持续发展的长远目标,必须在以后的发展过程中不断更新和转变建筑设计方法,注入建筑节能概念,尤其注重高层建筑的节能设计和创新。
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论文作者:杨楠,蒲叶飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签:节能论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 建筑节能论文; 光辐射论文; 建筑物论文; 楼板论文; 《基层建设》2018年第6期论文;