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【摘要】上世纪的七十年代,已经正式提出了建筑节能概念。建筑节能最主要的是降低建筑物的能耗,将建筑物的能源利用效率提升上去。但随着我国经济的高速发展,以及持续增长的城市化进程,越来越多的高层建筑被建成住宅,已成为建筑行业主流。在高层建筑中运用新型节能技术,越来越受到人们的重视。本文说明了建筑位置和朝向的设计、围护结构墙体设计、太阳能节能技术以及屋面的保温隔热新型技术在高层建筑设计中的运用。
【关键词】新型节能技术;高层建筑中;运用
进入二十一世纪,能源危机以及经济危机席卷了世界各地,能源的消耗呈翻倍的速度增长。高层建筑在我国一直是节能工作很重要的组成部分,所以现在的当务之急是研究和重视高层建筑节能技术的问题。
一、建筑物位置和朝向的设计
受到城市环境所影响,高层建筑由于容积率过高,导致高层建筑在冬季对日照的要求很难满足。对于北方的地区来说,充分的利用好光照原理,做好城市的规划是非常重要。冬季要让每一栋建筑尽量多的接收到太阳的辐射热能,需要合理安排建筑物的朝向以及位置,因此建筑方位和节能有直接的关系。在冬季,北方地区要充分利用太阳能,尽可能减少热损失,使人居住感到舒适。在设计时应考虑,将建筑的南向窗户的面积尽量大,东北向的窗户尽量小。
二、围护结构墙体设计
1.在围护结构中,外墙是其主体的主要部分。高层建筑围护结构与砖石结构有所不同,高层建筑使用剪力墙结构或钢筋混凝土框架结构来承重,围护结构属填充材料,为了达到隔热、保温以及减轻负荷的目的,通常使用轻质高效的保温材料。在比较寒冷的地区,一般墙体会使用加气砼和空心砖复合的墙体、粘土空心砖或实心砖岩棉夹心的复合墙体、页岩陶粒混凝土的空心砌块等。围护结构材料的布置有内侧和外侧两种。在寒冷地区气候条件相同时,因为材料的层次布置不相同,其保温的效果也是不相同的。为了避免墙体内侧有冷凝水出现,在外侧设置保温层比较好,设置外墙外保温层和不设置相比,有以下优势:
(1)改善了墙体潮湿的状况。使用外墙外保温层,由于蒸汽渗透性比较高,主体的结构材料一般设置在保温层内侧,因此只要选用合适的保温材料,墙体内部就很少会出现冷凝水现象,所以墙体内可不设置隔气层。
(2)延长了建筑物的使用寿命,保护了主体结构。在建筑物的围护结构外侧安置保温层,能够对因温度的变化导致结构上的变形所产生的应力进行缓冲,可降低空气中紫外线和有害气体侵蚀围护结构的力度。有实验证明,只要选用适当的屋面和墙体的保温隔热材料,厚度合理,那么外保温层就能够有效的避免和防止屋面与墙体温度的变形,可将表面比较常见的八字裂缝或斜裂缝,进行有效的杜绝。
(3)避免由于房屋装修而造成的保温层破坏。消费者在买了房子之后,第一件事就是对房子进行装修,但在进行装修时,很容易破坏掉内保温层,外保温层就很少出现这种问题了。
2.对于高层建筑来说,目前常采用的节能保温措施是围护墙体的外墙内保温、外墙外保温以及内外混合保温技术等。但外侧围护墙体最好不使用岩棉板和聚苯乙烯的泡沫板等比较轻质的保温材料。建筑物一般会使用几十年,甚至是上百年,所以使用的材料应当和建筑整体寿命相同。轻质材料外保温的墙体有以下的缺点:不能承受外部的挂荷载和装修贴面,比如说:安装装饰的构件、贴石材等。予留洞、剁斧石面层,槽很容易有冷桥现象,根据测定,在高层建筑中出现冷桥现象,其热损失将占到整个建筑物热损失的5%到13%。
三、屋面保温隔热
屋面作为外围护结构当中的一部分,对建筑物的保温隔热也是非常重要。采用倒置式房屋,就是把传统的屋面构造之中的防水层以及保温层颠倒,在防水层上部放置保温层,这样的构造能使夏季屋面隔绝与室外热能的传导,可降低空调的耗能,使屋面的隔热保温性能得以提高。近几年,有些城市采用了绿化建筑物屋面的方式,以达到减少建筑能耗的目的。根据相关部门的监测数据可以得知,广场上的地面温要比绿化地面的地温高10到17.8摄氏度,因此可以大量利用绿地来达到降温的目的。绿地还可以通过光合作用有效降级空气中二氧化碳的含量,使温室效应得以改善,同时能提高空气中氧气的含量,让空气变得清新。一些植物还能够吸收空气当中的二氧化硫、氨气以及灰尘等各种有害的气体,能够有效的杀灭细菌、吸附噪音。因此屋面绿化不但能有效的减少建筑的能耗,而且能改善城市的气候环境,达到美化城市的目的。
四、太阳能节能技术
太阳能是可再生资源,是一种洁净能源,这种新能源对于建筑来说,有很大的利用潜能。在我国的很多地区全年的日照时间达到了2800小时到3300小时,有三分之二的地区年日照的时数高于2200小时,都可以良好的利用太阳能。
在我国的高层建筑中,太阳能被利用的主要方式有:太阳能发电、太阳能空调和采暖、太阳能热水等。随着高层建筑节能设计的研究和发展,与高层建筑的使用特点和布局相结合,室内利用太阳能采暖和附加阳光间的节能设计受到了越来越多人的关注和喜爱。它能够在室外气象参数变化剧烈的情况下,使高层建筑的室内热环境得到改善,室内温度分布得更加均衡,来节约能源。
总结
高层建筑是具有标志性的建筑,应当抓紧高层建筑节能技术的研究,提高我国的建筑节能技术,提高能源的利用率。在我国,高层建筑的节能技术需要引导、借鉴和学习国外成功的经验和做法,并与我国的基本国情相结合,加强开发和高层建筑的节能有关的技术,普及推广国外比较适用的、先进的节能技术,使我国的高层建筑节能技术设计获得更大的发展空间。
参考文献
[1]黄惠菁,马震聪,李继路.绿色节能建筑技术在亚热带地区超高层建筑中的应用[J].建筑学报,2009(09).
[2]康泽龙.浅论我国建筑节能与可持续发展战略[J].科技信息,2008(32).
[3]屈万英.超高层建筑节能的设计策略探讨[J].中国科技信息,2010(18).
作者简介
胡永红(1967-),男,汉族,甘肃武威人,兰州国资投资(控股)建设集团有限公司工程师,主要从事建筑安装工程施工管理,房地产经营与管理。
【关键词】新型节能技术;高层建筑中;运用
进入二十一世纪,能源危机以及经济危机席卷了世界各地,能源的消耗呈翻倍的速度增长。高层建筑在我国一直是节能工作很重要的组成部分,所以现在的当务之急是研究和重视高层建筑节能技术的问题。
一、建筑物位置和朝向的设计
受到城市环境所影响,高层建筑由于容积率过高,导致高层建筑在冬季对日照的要求很难满足。对于北方的地区来说,充分的利用好光照原理,做好城市的规划是非常重要。冬季要让每一栋建筑尽量多的接收到太阳的辐射热能,需要合理安排建筑物的朝向以及位置,因此建筑方位和节能有直接的关系。在冬季,北方地区要充分利用太阳能,尽可能减少热损失,使人居住感到舒适。在设计时应考虑,将建筑的南向窗户的面积尽量大,东北向的窗户尽量小。
二、围护结构墙体设计
1.在围护结构中,外墙是其主体的主要部分。高层建筑围护结构与砖石结构有所不同,高层建筑使用剪力墙结构或钢筋混凝土框架结构来承重,围护结构属填充材料,为了达到隔热、保温以及减轻负荷的目的,通常使用轻质高效的保温材料。在比较寒冷的地区,一般墙体会使用加气砼和空心砖复合的墙体、粘土空心砖或实心砖岩棉夹心的复合墙体、页岩陶粒混凝土的空心砌块等。围护结构材料的布置有内侧和外侧两种。在寒冷地区气候条件相同时,因为材料的层次布置不相同,其保温的效果也是不相同的。为了避免墙体内侧有冷凝水出现,在外侧设置保温层比较好,设置外墙外保温层和不设置相比,有以下优势:
(1)改善了墙体潮湿的状况。使用外墙外保温层,由于蒸汽渗透性比较高,主体的结构材料一般设置在保温层内侧,因此只要选用合适的保温材料,墙体内部就很少会出现冷凝水现象,所以墙体内可不设置隔气层。
(2)延长了建筑物的使用寿命,保护了主体结构。在建筑物的围护结构外侧安置保温层,能够对因温度的变化导致结构上的变形所产生的应力进行缓冲,可降低空气中紫外线和有害气体侵蚀围护结构的力度。有实验证明,只要选用适当的屋面和墙体的保温隔热材料,厚度合理,那么外保温层就能够有效的避免和防止屋面与墙体温度的变形,可将表面比较常见的八字裂缝或斜裂缝,进行有效的杜绝。
(3)避免由于房屋装修而造成的保温层破坏。消费者在买了房子之后,第一件事就是对房子进行装修,但在进行装修时,很容易破坏掉内保温层,外保温层就很少出现这种问题了。
2.对于高层建筑来说,目前常采用的节能保温措施是围护墙体的外墙内保温、外墙外保温以及内外混合保温技术等。但外侧围护墙体最好不使用岩棉板和聚苯乙烯的泡沫板等比较轻质的保温材料。建筑物一般会使用几十年,甚至是上百年,所以使用的材料应当和建筑整体寿命相同。轻质材料外保温的墙体有以下的缺点:不能承受外部的挂荷载和装修贴面,比如说:安装装饰的构件、贴石材等。予留洞、剁斧石面层,槽很容易有冷桥现象,根据测定,在高层建筑中出现冷桥现象,其热损失将占到整个建筑物热损失的5%到13%。
三、屋面保温隔热
屋面作为外围护结构当中的一部分,对建筑物的保温隔热也是非常重要。采用倒置式房屋,就是把传统的屋面构造之中的防水层以及保温层颠倒,在防水层上部放置保温层,这样的构造能使夏季屋面隔绝与室外热能的传导,可降低空调的耗能,使屋面的隔热保温性能得以提高。近几年,有些城市采用了绿化建筑物屋面的方式,以达到减少建筑能耗的目的。根据相关部门的监测数据可以得知,广场上的地面温要比绿化地面的地温高10到17.8摄氏度,因此可以大量利用绿地来达到降温的目的。绿地还可以通过光合作用有效降级空气中二氧化碳的含量,使温室效应得以改善,同时能提高空气中氧气的含量,让空气变得清新。一些植物还能够吸收空气当中的二氧化硫、氨气以及灰尘等各种有害的气体,能够有效的杀灭细菌、吸附噪音。因此屋面绿化不但能有效的减少建筑的能耗,而且能改善城市的气候环境,达到美化城市的目的。
四、太阳能节能技术
太阳能是可再生资源,是一种洁净能源,这种新能源对于建筑来说,有很大的利用潜能。在我国的很多地区全年的日照时间达到了2800小时到3300小时,有三分之二的地区年日照的时数高于2200小时,都可以良好的利用太阳能。
在我国的高层建筑中,太阳能被利用的主要方式有:太阳能发电、太阳能空调和采暖、太阳能热水等。随着高层建筑节能设计的研究和发展,与高层建筑的使用特点和布局相结合,室内利用太阳能采暖和附加阳光间的节能设计受到了越来越多人的关注和喜爱。它能够在室外气象参数变化剧烈的情况下,使高层建筑的室内热环境得到改善,室内温度分布得更加均衡,来节约能源。
总结
高层建筑是具有标志性的建筑,应当抓紧高层建筑节能技术的研究,提高我国的建筑节能技术,提高能源的利用率。在我国,高层建筑的节能技术需要引导、借鉴和学习国外成功的经验和做法,并与我国的基本国情相结合,加强开发和高层建筑的节能有关的技术,普及推广国外比较适用的、先进的节能技术,使我国的高层建筑节能技术设计获得更大的发展空间。
参考文献
[1]黄惠菁,马震聪,李继路.绿色节能建筑技术在亚热带地区超高层建筑中的应用[J].建筑学报,2009(09).
[2]康泽龙.浅论我国建筑节能与可持续发展战略[J].科技信息,2008(32).
[3]屈万英.超高层建筑节能的设计策略探讨[J].中国科技信息,2010(18).
作者简介
胡永红(1967-),男,汉族,甘肃武威人,兰州国资投资(控股)建设集团有限公司工程师,主要从事建筑安装工程施工管理,房地产经营与管理。