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摘 要:在我国南方地区,夏季往往通过空调来纳凉,冬季也需要空调来采暖,对于建筑节能则应用的较少,其实,在高层住宅中,采用可持续发展的建筑设计能够为高层住户创造一个舒适、健康的生活环境,同时还能够节能环保。
關键词:高层建筑;节能设计;环保节能
随着我国经济的飞速发展,高层建筑越来越多,如果从高层建筑施工时起,便在设计方面加入节能设计,采用可持续发展的节能技术,将为城市减轻很多能源压力。
1、高层住宅节能技术简介
我国许多城市,由于人口密集,土地资源紧缺,因此高层建筑较为普遍。高层建筑的特点在于地基需要打得较深,因此施工难度较大。而高层住宅节能技术的关键在于墙体,通过墙体保温的方式来达到节能的目的,主要可以通过在楼体中插入钢管、采用节能材料等方式来达到环保的目的。高层住宅节能技术的第二个关键点在于门窗,门窗选用的材料要科学合理,并且要与楼体的整体构架相符合[1]。
2、我国南方城市高层建筑节能现状
我国南方城市由于经济较发达,居民家中空调普及率很高,但对于建筑节能方面并不重视,因此,不必要的能耗浪费现象严重。据调查,南方地区,极少数的高层住宅建筑工程会采用新型节能环保型墙体材料。并且,建筑中所采用的外窗玻璃及窗框等都是传统的不透明玻璃和铝合金窗框,而节能环保的不透明玻璃和节能窗框较少使用。此外,由于南方光照较强烈,许多房地产开发商打出“阳光房”的噱头,将高层住宅的窗户越开越大,却并未考虑通风和遮阳设计,造成室内空气不流通、热能过多等问题,这样不仅影响到室内居民的舒适度,并且造成能源的过度浪费。
3、南方高层住宅建筑节能方案
在整体设计方案制订之前,便要明确最重要的一点,住宅设计首先要为整体服务,节能规划也是如此,要先规划好整体住宅的节能系统,然后再从局部到细节拙手,一般来说,建筑的节能设计主要从三个方面入手,即建筑物整体布置、建筑物形体设计和建筑物的围护设计。以下根据南方地区的特点来分析[2]。
3.1建筑物朝向
由于东西向的建筑能耗比南北向的更加严重,因此,在节能设计中,建筑物朝向是第一要考虑的因素。建筑的朝向影响着阳光的辐射和空气的流通,据一份研究显示,选择南北向的建筑要比东西向的建筑能节约大约40%的能耗[3]。
3.2建筑物平面形式
建筑物的平面形式对于能耗的影响也很大,根据对比研究,圆形平面的面积最小,因此能耗也是最小的,但是,矩形对于太阳能的利用率最高,因此,在具体设计时,要结合实际情况,只要尽可能的使建筑物的热能损失小就可以了。同时,玻璃的使用也会影响建筑的能耗,过多的玻璃会导致室温的流失。
3.3建筑物体形
一般来说,建筑物的体形系数与建筑物的能耗是成正比的,体形系数是指建筑物表面积和其体积的比值。这样来说,建筑物的体形系数越小能耗便越低,因此,在设计时,尽可能的减少建筑物的体形系数也是十分必要的。一般规定的建筑体形系数是在0.35以内,但是,由于近代技术的发展,住宅建筑的样式越来越多样化,有时候为了迎合人们的喜好,会采用落地玻璃、凹凸墙面等设计,这些都会是建筑体形系数上升。而在这种情况下,就需要通过其他手段来降低体形系数,例如加强外墙和屋顶等的保温。还有一个影响较大的是建筑物的窗户,建筑物的外窗面积与房间内立面面积之比叫做窗墙面积比,窗墙面积比越小,节能效果便越好。因此,具体问题还应具体考量,根据当地的气候、日照强度、建筑物朝向等特点来设计窗墙面积比。一般来说,南方朝向的建筑窗墙比可比东、西、北朝向的建筑大一些[4]。
3.4建筑物围护结构
建筑的围护结构对于建筑物的能耗也是一个重要的影响因素,围护结构的设计主要是围护材料的选择;各部分围护结构传热系数的调整;外墙传热系数的调整和保温层的计算等。
外墙方面,保温层和结构层、保护层和保温层以及保护层和饰面层之间应该首先要安全,其次,粘结性要好。因为高层住宅受到的风的压力是很大的,因此外墙部分会产生很大的吸力,再加上外墙的保温材料本身重量也较大,因此很容易造成墙面开裂和脱落。因此,在设计的时候,就不要尽可能提高粘结面积,使之粘合的更紧密,并同时做好固定防护的措施,以提高建筑的抗风压能力。最后,外墙的设计中,保温层的材料要选用轻质的多孔环保材料,外墙的颜色最好选择浅色,以便能够在炎热的气温下,辐射和吸收光热[5]。
外窗方面,在高层建筑中,外窗由于其结构轻薄,因此隔声和隔热效果较差,因此,外窗也是建筑节能改造的重点环节。在合理范围内,降低外窗与墙面的比例,同时在修建时采用环保材料,提升外框的隔热性能,采用较厚的玻璃,以降低遮阳系数,加强气密性。较厚的玻璃同时能够在炎热的夏季有效的阻隔外部热量,使室内温度不易提升的较快,从而降低空调的负荷,减少能耗。
屋顶方面,在我国南方地区,由于气候的特殊性,从屋顶进入室内的热量远远超过通过墙体进入室内的热量。因此,在屋顶设计时尤其要注意隔热效果,选用隔热或绝热材料与传统的建筑材料混合或新型的复合型环保材料,同时,可在屋顶利用植物培基,以以降低温度,减轻顶层住宅的热传导[6]。
4、结语
近年来,建筑节能已经越来越引起人们的重视,国家甚至将其上升到基本国策的层面,其重要性不言而喻,除了文中提到的建筑节能的手段,还有一些别的方式,但不论怎样的节能设计,都必须根据住宅建筑的整体结构和节能的具体要求来进行统筹规划,不能生搬硬套,这样才能真正做到建筑与节能的良性融合。才符合社会的经济效益和环境效益。积极的推进建筑节能不仅能够使人们生活的更加舒适,从长远方面来看,更加是为我们社会的可持续发展贡献一份力。对于减少环境污染、减轻温室气体排放,从而缓解全球变暖的影响具有重要的作用。
参考文献
[1]凤翔.浅谈建筑节能在高层住宅设计中的应用[J].中华民居(下旬刊).2013.06
[2]曾海兰.南方地区高层建筑的节能设计[J].中华建设.2008.03
[3]王云新.夏热冬暖地区沿海城市高层住宅建筑节能设计[J].福建建设科技.2007.07
[4]李志海.南方地区高层住宅建筑节能设计[J].中国高新技术企业.2011.09
[5]周永.基于建筑节能的高层住宅建筑设计探讨[J].四川建筑.2014.04
關键词:高层建筑;节能设计;环保节能
随着我国经济的飞速发展,高层建筑越来越多,如果从高层建筑施工时起,便在设计方面加入节能设计,采用可持续发展的节能技术,将为城市减轻很多能源压力。
1、高层住宅节能技术简介
我国许多城市,由于人口密集,土地资源紧缺,因此高层建筑较为普遍。高层建筑的特点在于地基需要打得较深,因此施工难度较大。而高层住宅节能技术的关键在于墙体,通过墙体保温的方式来达到节能的目的,主要可以通过在楼体中插入钢管、采用节能材料等方式来达到环保的目的。高层住宅节能技术的第二个关键点在于门窗,门窗选用的材料要科学合理,并且要与楼体的整体构架相符合[1]。
2、我国南方城市高层建筑节能现状
我国南方城市由于经济较发达,居民家中空调普及率很高,但对于建筑节能方面并不重视,因此,不必要的能耗浪费现象严重。据调查,南方地区,极少数的高层住宅建筑工程会采用新型节能环保型墙体材料。并且,建筑中所采用的外窗玻璃及窗框等都是传统的不透明玻璃和铝合金窗框,而节能环保的不透明玻璃和节能窗框较少使用。此外,由于南方光照较强烈,许多房地产开发商打出“阳光房”的噱头,将高层住宅的窗户越开越大,却并未考虑通风和遮阳设计,造成室内空气不流通、热能过多等问题,这样不仅影响到室内居民的舒适度,并且造成能源的过度浪费。
3、南方高层住宅建筑节能方案
在整体设计方案制订之前,便要明确最重要的一点,住宅设计首先要为整体服务,节能规划也是如此,要先规划好整体住宅的节能系统,然后再从局部到细节拙手,一般来说,建筑的节能设计主要从三个方面入手,即建筑物整体布置、建筑物形体设计和建筑物的围护设计。以下根据南方地区的特点来分析[2]。
3.1建筑物朝向
由于东西向的建筑能耗比南北向的更加严重,因此,在节能设计中,建筑物朝向是第一要考虑的因素。建筑的朝向影响着阳光的辐射和空气的流通,据一份研究显示,选择南北向的建筑要比东西向的建筑能节约大约40%的能耗[3]。
3.2建筑物平面形式
建筑物的平面形式对于能耗的影响也很大,根据对比研究,圆形平面的面积最小,因此能耗也是最小的,但是,矩形对于太阳能的利用率最高,因此,在具体设计时,要结合实际情况,只要尽可能的使建筑物的热能损失小就可以了。同时,玻璃的使用也会影响建筑的能耗,过多的玻璃会导致室温的流失。
3.3建筑物体形
一般来说,建筑物的体形系数与建筑物的能耗是成正比的,体形系数是指建筑物表面积和其体积的比值。这样来说,建筑物的体形系数越小能耗便越低,因此,在设计时,尽可能的减少建筑物的体形系数也是十分必要的。一般规定的建筑体形系数是在0.35以内,但是,由于近代技术的发展,住宅建筑的样式越来越多样化,有时候为了迎合人们的喜好,会采用落地玻璃、凹凸墙面等设计,这些都会是建筑体形系数上升。而在这种情况下,就需要通过其他手段来降低体形系数,例如加强外墙和屋顶等的保温。还有一个影响较大的是建筑物的窗户,建筑物的外窗面积与房间内立面面积之比叫做窗墙面积比,窗墙面积比越小,节能效果便越好。因此,具体问题还应具体考量,根据当地的气候、日照强度、建筑物朝向等特点来设计窗墙面积比。一般来说,南方朝向的建筑窗墙比可比东、西、北朝向的建筑大一些[4]。
3.4建筑物围护结构
建筑的围护结构对于建筑物的能耗也是一个重要的影响因素,围护结构的设计主要是围护材料的选择;各部分围护结构传热系数的调整;外墙传热系数的调整和保温层的计算等。
外墙方面,保温层和结构层、保护层和保温层以及保护层和饰面层之间应该首先要安全,其次,粘结性要好。因为高层住宅受到的风的压力是很大的,因此外墙部分会产生很大的吸力,再加上外墙的保温材料本身重量也较大,因此很容易造成墙面开裂和脱落。因此,在设计的时候,就不要尽可能提高粘结面积,使之粘合的更紧密,并同时做好固定防护的措施,以提高建筑的抗风压能力。最后,外墙的设计中,保温层的材料要选用轻质的多孔环保材料,外墙的颜色最好选择浅色,以便能够在炎热的气温下,辐射和吸收光热[5]。
外窗方面,在高层建筑中,外窗由于其结构轻薄,因此隔声和隔热效果较差,因此,外窗也是建筑节能改造的重点环节。在合理范围内,降低外窗与墙面的比例,同时在修建时采用环保材料,提升外框的隔热性能,采用较厚的玻璃,以降低遮阳系数,加强气密性。较厚的玻璃同时能够在炎热的夏季有效的阻隔外部热量,使室内温度不易提升的较快,从而降低空调的负荷,减少能耗。
屋顶方面,在我国南方地区,由于气候的特殊性,从屋顶进入室内的热量远远超过通过墙体进入室内的热量。因此,在屋顶设计时尤其要注意隔热效果,选用隔热或绝热材料与传统的建筑材料混合或新型的复合型环保材料,同时,可在屋顶利用植物培基,以以降低温度,减轻顶层住宅的热传导[6]。
4、结语
近年来,建筑节能已经越来越引起人们的重视,国家甚至将其上升到基本国策的层面,其重要性不言而喻,除了文中提到的建筑节能的手段,还有一些别的方式,但不论怎样的节能设计,都必须根据住宅建筑的整体结构和节能的具体要求来进行统筹规划,不能生搬硬套,这样才能真正做到建筑与节能的良性融合。才符合社会的经济效益和环境效益。积极的推进建筑节能不仅能够使人们生活的更加舒适,从长远方面来看,更加是为我们社会的可持续发展贡献一份力。对于减少环境污染、减轻温室气体排放,从而缓解全球变暖的影响具有重要的作用。
参考文献
[1]凤翔.浅谈建筑节能在高层住宅设计中的应用[J].中华民居(下旬刊).2013.06
[2]曾海兰.南方地区高层建筑的节能设计[J].中华建设.2008.03
[3]王云新.夏热冬暖地区沿海城市高层住宅建筑节能设计[J].福建建设科技.2007.07
[4]李志海.南方地区高层住宅建筑节能设计[J].中国高新技术企业.2011.09
[5]周永.基于建筑节能的高层住宅建筑设计探讨[J].四川建筑.2014.04