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【摘 要】 目前建筑行业所消耗的资源是不可估量的,人们开始面临着全球化的能源危机问题,节能建筑设计越来越受到人们的关注。本文就针对高层建筑设计中节能设计的应用进行简单的分析。
【关键词】 高层建筑;节能设计;能源危机
引言:
随着我国的节能环保观念的深化与发展,在实践生活中有很多的行业都采取和应用了节能技术来促进我国的环保节能事业的发展。在建筑行业中建筑业对于能量的消耗是较高的,因此在建筑业采取节能措施,有利于建筑行业的健康发展,也促进我国的节约型社会的建设与发展。
1、建筑节能设计的重要性
节能建筑旨在保证建筑使用功能及室内环境质量的基础上,通过采用一些节能技术提高建筑物的隔热、保温性能与提升建筑设施运行的效率,以降低建筑中各种设施的能源消耗。要建设不需要通过采暖及空调等设备就能实现冬暖夏凉的建筑,在建筑设计必须要严格根据标准设计要求进行建设,且在建设时也必须要严格根据相关要求进行,才能有效降低建筑物的能源消耗。节能建筑需要根据当地的气候、环境及节能要求进行设计,且要加强对建筑分区、周围环境及太阳辐射等因素进行综合考虑,以降低建筑的能源消耗。随着建筑行业的不断发展,建筑节能设计以成为现代及未来建筑行业发展的主要趋势。相对于普通建筑,节能建筑在使用上具有以下几点优势:(1)能起到节约能源的作用。在节能建筑设计中,最重要的优势在于节约建筑能源。建筑节能设计能有效减少建筑对能源的消耗,能在一定程度上缓解当前自然能源短缺的现状,并减少环境污染,有利于促进自然环境的可持续的发展;(2)有利于保证建筑周围环境。在建筑施工中,建筑施工材料的应用,在一定程度上会造成周围环境的污染,且建筑使用后,采暖、空调等设施的应用,不仅会使能源的消耗增加,还会造成环境的污染;而节能建筑的设计的应用,通过应用各种新型节能材料及技术,并加强对太阳能、风能等清洁能源的利用,能有效减少对建筑周围环境的污染;(3)提高居住环境质量。随着人们对建筑居住环境的要求越来越高,空调、采暖等设备在建筑中的应用,不会造成能源的大量消耗,还容易污染建筑周圍环境。而节能建筑通过减少能源的消耗,能减少周围环境及空气污染,从而为人们提供自然、舒适的居住环境。
2、高层建筑设计中常见问题分析
在设计高层建筑中,高层建筑设计会遇到很多的问题,实际的问题遇到的较多的是围护结构不具有良好的隔热能力,建筑的围护结构主要包括地面部位、外窗和外墙部位,此外屋面结构也是重要的外围护结构。而高层建筑不同于多层建筑,其竖向表面积相对较大,横向屋面的面积小于竖向表面积,所以,屋顶、外墙以及外窗的隔热层对于高层建筑极为重要,这也成为了衡量建筑保温隔热层性能的重要标准。对于建筑外墙的墙体材料,影响其节能性的主要因素进行分析,主要的影响因素包括,材料的影响,并且包括墙体外饰,日晒方向以及墙体结构等因素。
3、高层建筑设计中节能设计的应用
3.1关于提高通风性能的设计
建筑中如果能能很好地利用自然风来达到散热排气的效果,那必然能大大减少夏季因降温而采取的大功率设备的耗能。那么如何才能很好地达到这一效果,笔者认为其关键还是在于室外与室内之间的压力差。所以具体做法可以是利用风压或是热压来实现自然通风。在利用风压时主要应用的是“空气由压力高的一侧向压力低的一侧流动”这一性质以及“伯努利原理”;而利用热压则指的是利用热压差,在室内外温度不同的情况下分别产生高低风压,从而实现风的流动。除了利用自然环境中的压力差条件外还可以对建筑物本身的朝向、建筑物之间的间距以及建筑群之间的布局进行合理的设计都可以达到很好地通风效果。
3.2外围护设计
3.2.1材料。高层建筑的外围护所采用的材料主要包括实体结构材料以及透明结构材料两种,这是当前高层建筑建设所用到的主要材料,并且考虑到高层建筑的外围护并非用于承重,因此在材料的选择上较为灵活,针对实体结构,应当选取空心砌块或者多孔的砌块,并且材料的导热系数相对较小,而加气混凝土砌块也是高层建筑外围护选取的优良材料,另外配合合理的窗墙比例和外保温结构的设置,能够有效控制高层建筑的能耗损失。一些区域的气候分明或者处在寒冷地区,那么针对这类城市应当减少玻璃幕墙的应用。
在外围护结构的施工中,实体围护达到了高层建筑的保温隔热标准后,应当注意,建筑的透明围护需要遵循以下内容予以设置:首先应当减少玻璃幕墙的使用,其次控制好窗墙比例,并控制窗体的开启面积从而对通风进行有效的设计;最后窗框以及玻璃的材料选择节能且密封性能良好的的材料。
3.2.2墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外,还可增加建筑遮阳,以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式,可结合立面设计意图进行设计,尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。节能设计中应考虑"东、西外墙遮阳",在夏天东、西晒非常严重的地区,东、西外墙遮阳措施有待加强。这方面可以借鉴热带地区城市,如马来西亚和香港等的设计经验。在这些城市,高层建筑遮阳措施的使用在带来较好遮阳效果的同时,也丰富了建筑立面,增加了城市景观。
3.2.3墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线,其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。建筑的外墙饰面目前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等,最典型的两类外墙饰面是瓷砖及涂料。节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
3.3高层建筑中的门窗设计
在高层建筑门窗设计中,应积极应用各种节能玻璃。由于节能玻璃具有防尘、防噪音、隔热、热导率很低、保温性好、可高效反射红外光等优点,将这些玻璃应用到门窗中不仅能提高室内的能见度,还能有效降低门窗的能耗。同时,在门窗设计中,必须要合理设计门窗与墙体的比例,由于门窗是保证空气流通的设施,因此合理的设计能有效优化居住环境。要求在门窗设计时,应在满足采光、通风的前提下,尽可能缩小外门窗的面积,以起到节能的效果。另外,在门窗设计中还需要采用密封膏、弹性松软型及弹性密闭型材料,以提高门窗的气密性。基于建筑环境协调的考虑,还应根据建筑的朝向及日照特点合理设计遮阳设施,以减少阳光对建筑物的直接照射。
3.4房屋建筑中太阳能节能设计
不可忽视的是,很多节能还需要注入许多新鲜的元素,新能源的开发与利用就是其中一项。而在新能源中,太阳能是最为可利用的、最有潜力可挖的新能源。太阳能就是利用太阳光的照射来取得能源,其可以运用到很多方面。而纵观我国自然天气情况,很多地区都具备利用太阳能的条件,很多地区都处于长日照的区域范围内,并且这些地区具有日照时间长,天数多等优势,太阳能利用优势明显。就目前的情况来看,我国利用太阳能的方式主要有被动式太阳能采暖、太阳能热水以及主动式太阳能采暖与空调。在不断发展的节能设计中,很多设计都得到了设计者们越来越多地关注与青睐,诸如利用房屋建筑的特点,在屋内采用采暖设备相结合的设计理念是一大创新,其是利用外界天气变化频繁的条件下,调节房屋内的温度,使得屋内的居住环境更为适宜,从而使节省能源,保护环境的理念应用于现实生活中。
4、结束语
建筑节能设计是一种利用节能材料和技术来实现的,从而达到建筑节能,增加效益,也使得人们的生活环境更加舒适惬意,这也是人与自然和谐相处,建立和谐社会的必然要求。应该看到,我国的建筑节能设计处于新兴阶段,拥有很大地发展潜力,还需要设计者不断探索,不断发展。
参考文献:
[1]常运红,马玉才.建筑设计模块中建筑节能方案分析[J].科技创新与应用,2014,04:197.
[2]杜萍.建筑设计中的建筑节能措施探讨[J].江西建材,2014,06:23.
[3]田鹏.浅谈节能建筑的思考与设计[J].河南建材,2014,02:70-71.
【关键词】 高层建筑;节能设计;能源危机
引言:
随着我国的节能环保观念的深化与发展,在实践生活中有很多的行业都采取和应用了节能技术来促进我国的环保节能事业的发展。在建筑行业中建筑业对于能量的消耗是较高的,因此在建筑业采取节能措施,有利于建筑行业的健康发展,也促进我国的节约型社会的建设与发展。
1、建筑节能设计的重要性
节能建筑旨在保证建筑使用功能及室内环境质量的基础上,通过采用一些节能技术提高建筑物的隔热、保温性能与提升建筑设施运行的效率,以降低建筑中各种设施的能源消耗。要建设不需要通过采暖及空调等设备就能实现冬暖夏凉的建筑,在建筑设计必须要严格根据标准设计要求进行建设,且在建设时也必须要严格根据相关要求进行,才能有效降低建筑物的能源消耗。节能建筑需要根据当地的气候、环境及节能要求进行设计,且要加强对建筑分区、周围环境及太阳辐射等因素进行综合考虑,以降低建筑的能源消耗。随着建筑行业的不断发展,建筑节能设计以成为现代及未来建筑行业发展的主要趋势。相对于普通建筑,节能建筑在使用上具有以下几点优势:(1)能起到节约能源的作用。在节能建筑设计中,最重要的优势在于节约建筑能源。建筑节能设计能有效减少建筑对能源的消耗,能在一定程度上缓解当前自然能源短缺的现状,并减少环境污染,有利于促进自然环境的可持续的发展;(2)有利于保证建筑周围环境。在建筑施工中,建筑施工材料的应用,在一定程度上会造成周围环境的污染,且建筑使用后,采暖、空调等设施的应用,不仅会使能源的消耗增加,还会造成环境的污染;而节能建筑的设计的应用,通过应用各种新型节能材料及技术,并加强对太阳能、风能等清洁能源的利用,能有效减少对建筑周围环境的污染;(3)提高居住环境质量。随着人们对建筑居住环境的要求越来越高,空调、采暖等设备在建筑中的应用,不会造成能源的大量消耗,还容易污染建筑周圍环境。而节能建筑通过减少能源的消耗,能减少周围环境及空气污染,从而为人们提供自然、舒适的居住环境。
2、高层建筑设计中常见问题分析
在设计高层建筑中,高层建筑设计会遇到很多的问题,实际的问题遇到的较多的是围护结构不具有良好的隔热能力,建筑的围护结构主要包括地面部位、外窗和外墙部位,此外屋面结构也是重要的外围护结构。而高层建筑不同于多层建筑,其竖向表面积相对较大,横向屋面的面积小于竖向表面积,所以,屋顶、外墙以及外窗的隔热层对于高层建筑极为重要,这也成为了衡量建筑保温隔热层性能的重要标准。对于建筑外墙的墙体材料,影响其节能性的主要因素进行分析,主要的影响因素包括,材料的影响,并且包括墙体外饰,日晒方向以及墙体结构等因素。
3、高层建筑设计中节能设计的应用
3.1关于提高通风性能的设计
建筑中如果能能很好地利用自然风来达到散热排气的效果,那必然能大大减少夏季因降温而采取的大功率设备的耗能。那么如何才能很好地达到这一效果,笔者认为其关键还是在于室外与室内之间的压力差。所以具体做法可以是利用风压或是热压来实现自然通风。在利用风压时主要应用的是“空气由压力高的一侧向压力低的一侧流动”这一性质以及“伯努利原理”;而利用热压则指的是利用热压差,在室内外温度不同的情况下分别产生高低风压,从而实现风的流动。除了利用自然环境中的压力差条件外还可以对建筑物本身的朝向、建筑物之间的间距以及建筑群之间的布局进行合理的设计都可以达到很好地通风效果。
3.2外围护设计
3.2.1材料。高层建筑的外围护所采用的材料主要包括实体结构材料以及透明结构材料两种,这是当前高层建筑建设所用到的主要材料,并且考虑到高层建筑的外围护并非用于承重,因此在材料的选择上较为灵活,针对实体结构,应当选取空心砌块或者多孔的砌块,并且材料的导热系数相对较小,而加气混凝土砌块也是高层建筑外围护选取的优良材料,另外配合合理的窗墙比例和外保温结构的设置,能够有效控制高层建筑的能耗损失。一些区域的气候分明或者处在寒冷地区,那么针对这类城市应当减少玻璃幕墙的应用。
在外围护结构的施工中,实体围护达到了高层建筑的保温隔热标准后,应当注意,建筑的透明围护需要遵循以下内容予以设置:首先应当减少玻璃幕墙的使用,其次控制好窗墙比例,并控制窗体的开启面积从而对通风进行有效的设计;最后窗框以及玻璃的材料选择节能且密封性能良好的的材料。
3.2.2墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外,还可增加建筑遮阳,以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式,可结合立面设计意图进行设计,尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。节能设计中应考虑"东、西外墙遮阳",在夏天东、西晒非常严重的地区,东、西外墙遮阳措施有待加强。这方面可以借鉴热带地区城市,如马来西亚和香港等的设计经验。在这些城市,高层建筑遮阳措施的使用在带来较好遮阳效果的同时,也丰富了建筑立面,增加了城市景观。
3.2.3墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线,其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。建筑的外墙饰面目前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等,最典型的两类外墙饰面是瓷砖及涂料。节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
3.3高层建筑中的门窗设计
在高层建筑门窗设计中,应积极应用各种节能玻璃。由于节能玻璃具有防尘、防噪音、隔热、热导率很低、保温性好、可高效反射红外光等优点,将这些玻璃应用到门窗中不仅能提高室内的能见度,还能有效降低门窗的能耗。同时,在门窗设计中,必须要合理设计门窗与墙体的比例,由于门窗是保证空气流通的设施,因此合理的设计能有效优化居住环境。要求在门窗设计时,应在满足采光、通风的前提下,尽可能缩小外门窗的面积,以起到节能的效果。另外,在门窗设计中还需要采用密封膏、弹性松软型及弹性密闭型材料,以提高门窗的气密性。基于建筑环境协调的考虑,还应根据建筑的朝向及日照特点合理设计遮阳设施,以减少阳光对建筑物的直接照射。
3.4房屋建筑中太阳能节能设计
不可忽视的是,很多节能还需要注入许多新鲜的元素,新能源的开发与利用就是其中一项。而在新能源中,太阳能是最为可利用的、最有潜力可挖的新能源。太阳能就是利用太阳光的照射来取得能源,其可以运用到很多方面。而纵观我国自然天气情况,很多地区都具备利用太阳能的条件,很多地区都处于长日照的区域范围内,并且这些地区具有日照时间长,天数多等优势,太阳能利用优势明显。就目前的情况来看,我国利用太阳能的方式主要有被动式太阳能采暖、太阳能热水以及主动式太阳能采暖与空调。在不断发展的节能设计中,很多设计都得到了设计者们越来越多地关注与青睐,诸如利用房屋建筑的特点,在屋内采用采暖设备相结合的设计理念是一大创新,其是利用外界天气变化频繁的条件下,调节房屋内的温度,使得屋内的居住环境更为适宜,从而使节省能源,保护环境的理念应用于现实生活中。
4、结束语
建筑节能设计是一种利用节能材料和技术来实现的,从而达到建筑节能,增加效益,也使得人们的生活环境更加舒适惬意,这也是人与自然和谐相处,建立和谐社会的必然要求。应该看到,我国的建筑节能设计处于新兴阶段,拥有很大地发展潜力,还需要设计者不断探索,不断发展。
参考文献:
[1]常运红,马玉才.建筑设计模块中建筑节能方案分析[J].科技创新与应用,2014,04:197.
[2]杜萍.建筑设计中的建筑节能措施探讨[J].江西建材,2014,06:23.
[3]田鹏.浅谈节能建筑的思考与设计[J].河南建材,2014,02:70-71.