襄阳市城市规划设计研究院 湖北省襄阳市 441002
摘要：在我国大力提倡节能环保的发展目标下，建筑行业作为能源消耗量较大的行业之一，在建筑工程中实施节能技术对于我国社会经济的可持续发展具有重要意义。随着我国建筑形式与规模的变化，高层建筑已经成为了当前城市住宅建筑的主要标准。如何在高层住宅建筑中有效运用节能技术成为了广大建筑企业关注的话题。笔者针对高层住宅建筑能耗特点进行简要分析，并结合工程实际分析了节能技术在高层住宅建筑中的具体应用措施。
关键词：高层住宅建筑；节能技术；特点；具体应用
1能耗特点
1.1随着我国城市化进程的加快，众多建筑物拔地而起，城市土地可利用面积在逐渐减少。为了缓解城市土地资源紧张问题，我国城市住宅建筑形式已经从原有的单层建筑、多层建筑向高层住宅建筑形式发展，高层建筑以其独有的特点，受到住宅建筑企业及广大业主的青睐，成为了当前建筑行业的主要发展趋势。框架结构是高层住宅建筑中的重要组成，框架结构中的填充墙设计是影响墙体节能的关键因素，需要相关的节能设计与施工人员加以重视。
1.2高层建筑体量大容纳人数众多，为保持正常的运作，高层建筑在电梯、空调、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法，虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高，在窗户类型的选择上，分析可知，供暖空调能耗较高的都采用了单层单玻窗。
1.3高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间、辅助使用房间以及设备系统等几部分构成，平面布局与空间组织相对固定，各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此，高层建筑能耗对气候的依赖性较弱，若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的，效果甚微。高层建筑的节能问题还应从建筑自身出发，进行节能措施的探讨。
2具体应用
2.1工程概括
该工程的地理位置为福州市中心地带，当地气候适宜，具有南方地区特有的气候特点冬暖夏热。该高层住宅建筑共五栋，总建筑面积约二十万平方米，在该工程的外墙结构建筑设计中以剪力墙结构为主，楼高约百米，且该高层住宅建筑四面环海。
2.2设计思路
在该高层住宅建筑节能技术应用中，需要结合当地的气候及地域特点，该工程的设计人员在节能设计中以围护构造节能为主，加强了外墙结构的防水性设计与安全性设计，为了提高建筑外墙的节能效果进行了外墙热工性能设计，并注重墙体与门窗的隔音、通风、隔音设计；并对屋面构造节能性进行了重点设计。
2.2.1外墙
该工程以剪力墙为主要构成部分，基本风压大，约为0.8帕斯卡，基本为200mm厚，热工性能极差，而且建筑单位要求外贴面砖。为提高房间的舒适度以及外墙的热工性能，需要对外墙构造进行改善，目前改善剪力墙热工性能的方法主要有两种：外保温和内保温方式。外保温的优点：不存在热桥，保护主体构造，隔热性能好，不占用使用面积，不影响内部装修。内保温的优点：施工简单，施工面积减少，造价相对低，相对安全，夏季夜间墙体蓄热的释放有很大优势。
2.2.2外窗
建筑围护构造的重要组成部分就是外窗，它也是一个相当薄弱的环节。外窗的热工性能主要受以下四个方面的影响：遮阳系数（包括建筑外遮阳）、传热系数、可开启面积和气密性。由于本工程位于海滨城市气候下，通过节能软件计算可以了解，主要应控制气密性和外窗系统遮阳系数，因为外窗的传热系数对建筑节能效果影响不大。
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在节能设计中遮阳系数由两部分组成：建筑外遮阳系数SD和窗本身遮阳系数SC。因此建筑设计师应结合建筑立面特点尽最大努力设计活动外遮阳或固定外遮阳，而主要通过选择合适的玻璃来实现窗本身的遮阳系数需求，考虑到南方家居的心理和住宅建筑的特点，玻璃的选择应兼顾可见光反射率（小于0.2）和可见光透过率（大于0.5），目前较好的选择就是专门针对南方地区开发的遮阳性的低辐射玻璃。LOW-E玻璃就是其中一种，根据生产工艺该玻璃分为在线和离线两种。离线玻璃产品应组合成中空玻璃使用，因为其长期暴露于空气中会氧化，这样会增加成本；在线玻璃产品虽然可单片使用，但是同样的可见光透过率遮阳系数大。本工程四周都有公路，应加强处理隔声方面。由于平开窗、中空玻璃隔声较好，铝合金单玻璃推拉窗要比其差10分贝，综合以上，加之经济考虑，较合理的选择是采用LOW-E中空玻璃。
对节能效果影响极大的是外窗气密性能。影响室内热环境的是室外空气的渗透作用。外窗的气密性能与开启型式、密封材料性能、型材断面和组装厂的加工工艺有关。因此，具体施工时，组装企业资质和材料质量应加以考核。
2.3屋面
屋面构造的热工性能对于顶层建筑室内的热环境影响巨大，但是对于整栋建筑的节能率影响不大。夏热冬暖地区屋面构造现阶段主要通过降低外表面温度和提高热阻这两种方式来改善顶层室内环境热工性能。
降低外表面温度主要是通过反射、外遮阳或水分蒸发方式来实现。比如屋顶表面增加一层遮阳设施、蓄水屋面、隔热涂料、种植屋面等等。这种屋面构造很具有南方地区特色，非常值得我们倡导和探索。
提高热阻――就是在构造提高热阻，增加保温材料的基础上，实现降低传热系数的目的。挤塑板（即XPS）是现阶段最常用保温材料，它吸水率低，导热系数较低，抗压强度高，而且目前挤塑板市场竞争激烈，价位很低，很适合用于屋面保温隔热，但是产品差别很大，质量也参差不齐，价位区间较大（400-900多元/立方米）。建议应选用品牌厂家，并应抽样检测的方法来保证质量。
3设计结果
为了迎合目前该地区用户的消费心理，本工程建筑设计时，大部分外墙为剪力墙构造，而且各朝向开大面积外窗，致使外墙热工指标和窗墙面积比均超过规定性指标要求，对它进行节能综合评价可采用对比评定法。
外墙、外窗、屋顶要达到相同节能效果，投资比例较大的是外墙。但考虑屋顶住户、东西住户的室内热环境，从用户舒适性和节能角度，应优先改善东西外墙和外窗、屋顶的热工性能，这样可在相当大的程度上提高性价比。首先按上述设计思路对东西外墙、屋面、外窗进行节能设计，用对比评定法初步核算，调整围护构造各热工性能，直到设计建筑能耗小于参照建筑能耗，也就是一次节能构造调整的完成。
结语：
我国在高层住宅建筑节能技术的应用方面起步较晚，与其他先进国家相比，我国的建筑节能技术尚不成熟，需要相关人士加以完善与改进。节能技术在高层住宅建筑中应用，需要结合建筑工程的实际情况，如结构类型、功能需求以及当地的气候特点等，将节能理念融合于建筑设计中，提高高层住宅建筑设计的节能效果，为施工人员提供科学的施工依据，以此发挥节能技术在我国高层住宅建筑的应用价值，促进我国建筑行业及社会经济的可持续发展。
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论文作者:晏益荣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/17
标签：建筑论文; 节能论文; 外墙论文; 高层住宅论文; 遮阳论文; 屋面论文; 系数论文; 《防护工程》2018年第27期论文;