1、浅谈高层民用建筑节能设计的要点摘要：我国拥有丰富的能源,但是随着我国经济的快速发展，对能源的需求越来越多，节能已成为实现社会经济可持续发展和提高人民生活品质的首要问题。高层民用建筑在能源消耗中占的比重越来越大，在当下大力倡导节能环保的大环境下，高层民用建筑节能设计做为共同关注的重要问题被提上日程。本文通过归纳高层民用建筑节能设计中存在的问题，详细阐述了高层民用建筑节能设计的相关要点。 关键词：高层民用建筑；节能设计；能耗；建筑朝向；外墙保温 中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 我国高层民用建筑的能耗现状及成因 （一）高层民用建筑的能耗现状 近年来我国建筑业得到了快速的发展，需要大量的建
2、造和运行使用能源，尤其是建筑的采暖和空调耗能。我国节能工作与发达国家相比起步较晚，能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的 45 倍，屋顶为 2.55.5 倍，外窗为1.52.2 倍，门窗透气性为 36 倍，总耗能是 34 倍。 如果听任高耗能建筑大行其道，建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产可能增长的速度，国家的能源生产势必难以长期支撑这种浪费型需求，从而不得不组织大规模的旧房节能改造，将耗费更多的人力、物力。另外，每年新建和改建的几千万栋建筑要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料，造成森林的过度砍伐，材料资源的大量开采，带来土地的破坏，植被的退化，
3、物种的减少和自然环境的恶化。 在我国，民用建筑能耗目前占国民经济总能耗的 28%左右，且呈递增趋势，建筑能耗不仅影响国家能源供应，而且能源使用效率的高低还影响环境，因此开展建筑节能工作有巨大潜力。 （二）高层民用建筑产生巨大能耗的原因 1、经济因素 过去，人们对居住条件没有过高的奢求，而且受建筑科技的制约，住宅节能效果较差。这些建筑的节能改造已成为今后节能工作的一个重要课题，而这又必须以经济为后盾。 2、使用传统建筑材料 以前建筑不注重材料的选择，墙体中大量采用的实心粘土砖不仅生产能耗高，自重大，而且热工作能差；采用传统的铝合金窗气密性，水密性均较差，而且大多选用单层平板玻璃，其保温隔热性能相
4、当差。 二、我国目前在高层民用建筑节能设计中存在的问题 （一）节能材料的选择 目前建筑材料市场上供应的节能材料种类单一，且大多为一次性能源。目前使用的节能材料大多从国外引进，具有自主知识产权、能够形成主流产品与技术的不多，难以满足日益扩大的市场需求，而且产品的价格较高，为普通推广应用节能材料带来难度。另外部分开发商片面的追求降低住宅建筑节能成本，没有综合考虑节能效果、建筑节能的全部费用等因素；或者缺乏对节能新产品的了解，往往造成节能材料选择使用不当，影响住宅建筑的节能效果。 （二）民用建筑节能规划与设计 目前，大多在建的民用建筑进行规划设计时大多考虑建筑物的外观及造型，重视绿化景观设计与相关配
5、套工程的建设，而忽视住宅小区与周围环境相协调，不注重对该地区地理环境资料的调查，相关规划部门也只要求住宅的方位与周围的有关参照物相一致（如道路） ，不能保证房屋的最佳朝向，未考虑住宅建筑的日照及自然通风要求。节能设计深度不足，忽视构造安全措施。例如，目前住宅工程中较多采用飘窗，节能设计往往忽略飘窗的上下挑板等特殊部位的保温措施；部分设计还存在墙体保温范围不明、饰面节点处理措施不详等问题，设计、施工随意性大。对于外墙外保温采用面砖或石材时，设计没有提出技术安全措施要求或构造措施；采用 EPS 板外保温设计时，对防火隔离措施没有明确要求。 （三）节能技术的不足 高层民用建筑节能在我国还属于起步和发
6、展阶段，还没有一套成熟、通用的体系，有些不成熟的节能技术，往往会造成一些垃圾建筑及建筑垃圾的产生，降低住宅的耐久性，不利于建筑结构的稳定，损坏建筑结构主体，缩短房屋的寿命，例如外墙内保温、外墙自保温、夹芯保温等做法所产生的一些问题正在加剧一些垃圾建筑和建筑垃圾的产生的速度。三、高层民用建筑节能设计中的要点 （一）建筑选址 建筑节能设计的一个重要方面是建筑的总体规划。其设计原则是使建筑冬季获得足够的日照并避开主导风向，夏季能自然通风并防止太阳辐射。 城市建筑的基地的选择除了要考虑方位、水体、风速、地表结构、土壤等因素的影响，还必须要服从整个城市规划的宏观控制。这样就有可能使所选的建筑基地周围环境
7、不太理想。为了降低建筑在修建和使用中的资源消耗，需要计算对自然资源利用的程度和对现有生态系统干扰的程度，尽量减小对现有自然系统的干扰，并且尽量利用现有的公共设施网络。在与市政设施联系时，应尽量减少与电力、给排水、等市政设施的连接长度。 （二）空间节能规划 合理的建筑平面布局使建筑在使用上带来极大的方便，同时也能有效的提高室内的热舒适度，并有利于建筑的节能。在建筑中，由于房间使用功能的不同，其要求的室内热环境也是不同的。因此，在设计时应根据这种对热环境的不同需求来进行合理分区，即将热环境质量要求相近的房间布置在一起，将室内热环境要求较高的房间布置在较好区域。比如办公室比卫生间、楼电梯等的热环境要
8、求要高，除了要将办公空间相对集中布置以外，还要将其布置在热环境舒适度较高的区域(有利于实现自然采光和通风并有较好室外环境的区域)。 （三）建筑的单体节能设计 1、控制体型系数 体型系数系指建筑物与室外大气接触的外表面积（计地面）与其所包围的建筑体积之比。体型系数越大，说明单位建筑所分担的热散失面积越大，能耗就越多。有研究资料表明，体型系数每增加 0.01，耗热量指标约增加 2.5，一般宜控制在 0.30 以下。建筑体型系数还与建筑物的体型是否规整及建筑物的体量大小有关。一般来说，控制或降低体型系数的方法有： （1）减少建筑面宽，加大建筑进深。 （2）增加建筑物的层数。 （3）加大建筑物的氐度或
9、增加组合。 （4）建筑体型不宜变化过多。 2、控制表面面积系数 从获取更多的日照辐射，降低耗能的观点来看，表面面积系数越小越好。从节能意义来说，长轴朝向东西的长方形体型最好，正方形次之，而长轴朝向南北方向的长方形体型的建筑节能效果最差。 选择适当的长宽比 对正南朝向来说，一般长宽比越大，得热越多。但需注意，随着朝向的变化，其得热量会逐渐减少。当偏角达到 67时，各种长宽比体型建筑的得热基本趋于一致。当偏角为 90时，则长宽比越大，得热越少。4、外墙保温技术在其它情况基本不变的条件下，房屋建筑节能设计可应用外墙外保温技术，在实施时可多采用轻型保温板材和保温涂料。现在，复合墙体的设计理念和高效建筑
10、绝热材料不断推广。对于部分较为重视建筑视觉的工程，建筑节能设计可应用外墙内保温和外保温相结合的设计形式，在墙体做内保温加固处理后进行外保温处理。相对于外墙内保温来说，外墙外保温效果更佳，不仅可大幅降低取暖成本，还可完全避免热桥。在保温厚度合理情况下，不会轻易出现保温层内部或结构内表面冷凝的现象。由于结构墙体的热存储能力被充分发掘，室内热稳定性得到改善，墙体外保温无论在夏季还是冬季都取得了很好的作用，隔热保温作用效果显著。 5、屋面保温技术屋面的面积较大，是在建筑外围护结构中，得到室外温度最高的地方，在现代高层房屋建筑的节能工作中，重要性尤为突出。所以，屋面的保温隔热措施在建筑节能设计中占有重要
11、地位。通常，我国采用的墙面保温节能设计是正铺法，就是将轻质高效保温材料放置在屋面板和防水层中间。还有倒铺法也会被采用，就是将防水层放置于保温层下，减少了防水材料受到外界空气的影响，也避免了施工人员走动带来的影响，从而达到材料防水的功效，这样做到了节能的需要，但是费用相对要高些。 6、房屋建筑外门窗节能技术 （1）控制住宅窗墙比 住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值， 民用建筑节能设计标准（采暖居住部分） 对不同朝向的住宅窗墙比做了严格的规定，指出“北向、东向和西向、南向的窗墙比分别不应超过20%、30%、35%” 。 （2）提高住宅外窗的气密性，减少冷空气渗透 如设置泡沫塑料
12、密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡） 、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料） 、密封膏以及边框设灰口等密封；框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等；扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等；扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 （3）改善房屋门窗的保温性能 户门与阳台门应结合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其绝热性能；窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷桥，可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，有条件的住宅可采用低辐射玻璃；缩短窗扇的缝隙长度，采用大窗扇，减少小窗扇，扩大单块玻璃的面积，减少窗芯，合理地减少可开启的窗扇面积，适当增加固定玻璃及固定窗扇的面积。 参考文献 1刘金萍.住宅建筑规划与设计的节能措施J.山西建筑，2009.17. 2孙亚飞.节能建筑外墙保温材料的应用研究J.四川建筑科学研究，2009.12. 3叶宇凡，吴建英.房屋建筑节能设计初探J.科技创新导报，2009.19.
