摘要：针对目前高层住宅建筑进行建筑节能设计过程存在的问题，本文从实践角度出发，通过优化建筑物的空间设计、规划设计以及围护结构设计，来强化工程项目建设使用的节能减排效果。结果表明，只有工程项目所处的气候环境与温度环境进行结合，才能使建筑物的减排效果得到最大限度的保证。
关键词：建筑节能；高层住宅；建筑设计
1导言
高层住宅建筑，是城市化进程中，最具水平体现的重要基础设施，即其建设使用的节能环保效果，直接决定了所处地区现代化经济发展目标是否达成。此环境领域背景下，相关建设者应加大高层住宅建筑节能规划设计的研究力度，即从实际工程项目入手，通过与工程项目的实际情况结合进行空间、规划以及围护结构的设计。具体就是在市场环境中选取具备节能环保效果的材料，来进行围护结构的设计控制，以强化结构作用的可持续性。如此，高层住宅建筑的建设使用就能在满足居民用户舒适度需求的基础上，降低能源的消耗，进而促进当前阶段经济发展可持续性的进程。
2高层住宅建筑的能源消耗概况及常见问题
2.1能源消耗概况
目前我国在高层住宅建筑上的能源消耗达到了总能耗的三分之一，并且随着经济的飞速发展和城市化的扩大发展，高层建筑的数目越来越多，每年新增建筑面积达到了20亿平方米。由于在建筑设计阶段对可再生资源的利用考虑得不充分，所以与世界上其他国家相比能源消耗多达两到三倍。如果不进行高层住宅建筑的节能设计，将会在未来发展时期内进一步扩大能源消耗，造成能源紧缺和能源危机。
2.2常见问题
(1)在规划设计方面，为了追求总平面布局形式和景观效果，往往采用周边围合的建筑群体组合，但是这种围合会造成有些户型朝向呈东西向，增加了夏季空调使用的能耗。同时建筑设计核心筒布局各个户型，使有些户型形成不了良好的自然通风，需要空调制冷缓解夏季的炎热。
(2)在形体设计方面，形体系数越大，越不利于节能，单位建筑面积热损失越大。研究表明:形体系数每增大0．01，耗热指标约增加2%～5%。在高层住宅建筑设计中为了追求视觉效果，设计出造型新颖奇特的建筑，使建筑的外轮廓线较为复杂，这样就扩大了建筑的外表面积，增加了与外界环境热传导的机会。
(3)在外围护结构方面(外围护结构包括外墙、屋顶和门窗等)，外墙和屋顶直接影响着建筑的保温和隔热效果。目前很多高层住宅建筑在节能设计上没有取得良好的降低能源消耗的效果，就是因为在围护结构的保温材料选择上有所缺陷，造成了建筑物的保温隔热能力较差。建筑物在对外墙和屋顶的设计上没有关注保温材料的选择和传导热量的能力，这些因素都影响了高层住宅建筑的整体保温和隔热能力。在节能设计中最重要的是建筑材料的选择，尤其是墙体材料的选择，需要确保墙体材料成本的同时，也要具有较好的保温隔热能力。在对现有的各种高层住宅建筑进行分析和调研后发现，高层建筑物的外部普遍缺少一个保温层，例如某地一个大厦的外墙使用了符合国家标准要求的加气混凝土块，但却没有安装双层玻璃的保温层，该大厦的供暖空调系统能源消耗占到总体能源消耗的60%。除此以外，在对高层住宅建筑的外部采取了保温层，但是玻璃幕墙与外挂铝塑板的组合结构也造成了较高的空调能源消耗。外窗的传热系数是外墙的2倍，保温隔热性能更差。大量的调查和测试表明，夏季室内主要热量来自于太阳辐射通过门窗照射入室内的热量。目前高层住宅建筑为了追求外立面效果，采用大面积的落地窗，使建筑窗墙比过大，导致传热系数大和空气渗透严重，并且大多数的高层住宅建筑没有遮阳措施，在夏季不能降低太阳光的辐射，增加了空调制冷系统的能源消耗。
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3高层住宅建筑的节能设计策略
3.1高层住宅建筑的节能与空间设计
建筑节能在高层住宅建筑空间设计中的运用主要体现在立面与平面两个方面，其设计目标为，满足建筑居民的通风需求，继而提高建筑物建设使用的舒适度。
立面的空间设计，其节能性目标的实现，应在建筑物上部位置设置出风口，以提升整体的通风效果。具体而言，就是在建筑物中间设置设置能够实现上下贯通的垂直空间，并将出风口控制在屋面高度以上。此过程，对于出风口高低的控制，其决定了室内空间的流动方面，因此，会对室内环境造成影响。故而，节能空间设计人员应与建筑物内各类方面的实际使用功能进行结合，以对出风口的高低进行设置。如，厨房，可根据人类的身高作为设计参考，卧式，可根据睡眠姿势作为参考，以提高进出风口设计的科学合理性。
3.2高层住宅建筑的节能与规划设计
高层住宅规划设计的节能目标实现，应从两个方向入手，即太阳光辐射与空气流通。具体就是将降低太阳光辐射与增强建筑物的自然通风效果，作为设计控制目标。此过程，规划设计人员应将房屋朝向的设置、楼间间距以及房屋组合关系作为节能规划设计的重点工作，以达成高层住宅建筑物的节能控制目标。这里的房屋朝向设计，应使其与当地夏季主导风向一致，并运用建筑群的进风口与出风口位置与主导风进行合理设置，继而最大限度的提升自然通过效果。
楼间间距的设置，应使高层住宅建筑物间距满足既定要求的情况下，对日照间距进行增加，以强化建筑物所处小区的空气流通效果。此设计，能够使建筑物与外部空气的热交换得到加快，有效降低了建筑物室内环境的温度，实现了建筑的节能减排目标。
对于房屋组合关系的设置，需在充分满足日照、采光以及防火等需求的情况下，与建筑自身的经济因素进行结合，将建筑物本身的自遮挡与建筑物间的遮挡效果利用起来，以降低太阳光辐射对高层住宅建筑带来的负面影响。在高层住宅建筑物的排列组合式，应遵循南小北大与南低北高的原则，以将气候环境的自然力量充分利用起来，降低空调与暖气等采暖设施的能源消耗。
3.3高层住宅建筑的节能与围护结构设计
（1）对于窗墙比的控制，应按照相关管理部门制定的规范标准，对不同朝向的房屋窗墙比进行规划，以将北向窗墙比控制在20%以内，将东西向的窗墙比控制在30%，将南向的窗墙比控制在35%以内。
（2）窗体材料的设计选用，应将改善住宅门窗的保温性能与减少冷空气的渗透作为目标，即将节能设计工作的重点放在中空玻璃边部与窗框上。即通过改良边部的材料，选用具备绝热效果的材料，来减少门窗型材的设计损失。具体而言，可从当前的市场环境中选取钢塑复合窗与塑料窗，来避免金属窗可能带来的冷桥问题。此外，还可进行双玻璃与三玻璃的设置，来强化高层住宅建筑窗户的节能减排效果。
结束语
随着社会经济的发展，越来越多的高层住宅建筑出现在了城市中，这种建筑可容纳人数较多，扩大了城市对人数的包容性和信息处理速度，可持续理念的大力发展对以框剪墙体结构为主的高层住宅建筑的节能目标的达成提出了新的挑战，如何将高层建筑绿色环保生态化，在设计时注意与自然科学相结合进行节能，如果只靠砌块的热工性能来进行建筑节能设计，节能效果甚微，所以要建立符合钢筋混凝土结构的外墙保温体系，在规划设计、空间设计、围护结构设计方案措施，保证高层住宅建筑物符合《居住建筑节能设计标准》中的规定和要求，高层住宅建筑的节能设计符合社会发展的需求，具备较好的经济收益、环境效益和社会效益，也是社会经济发展的必然态势和必然选择。
参考文献：
[1]付晓娟.高层建筑外层保温建筑节能施工技术探析[J].建材与装饰,2017(52):40.
[2]翟艳,张莉.城市高层住宅的垂直绿化研究[J].园林,2017(11):48-52.
[3]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.
[4]张涛.浅谈寒冷地区住宅建筑节能设计——以昔阳阳煤职工住宅小区高层住宅楼节能计算为例[J].建材与装饰,2017(17):75-76.
论文作者:武晨龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/20
标签：高层住宅论文; 建筑论文; 节能论文; 建筑物论文; 效果论文; 建筑节能论文; 能源消耗论文; 《基层建设》2018年第20期论文;