基于建筑节能的高层住宅设计探讨

沈秋燕

摘 要：随着社会不断的迅猛发展，，城市的高层建筑数量与日俱增，随之也带来了巨大的建筑能源消耗，究其主要原因是在进行建筑节能设计时存在部分缺陷和问题。拟从高层住宅建筑规划设计、空间设计、维护结构设计和环境设计出发，探讨建筑节能绿色环保的设计方案，以期获得良好的经济效益、环境效益和社会效益。

关键词：建筑节能；高层；住宅设计

1 高层住宅建筑的能源消耗概况

目前我国在高层住宅建筑上的能源消耗达到了总能耗的三分之一，并且随着经济的飞速发展和城市化的扩大发展，高层建筑的数目越来越多，每年新增建筑面积达到了20 亿平方米。由于在建筑设计阶段对可再生资源的利用考虑得不充分，所以与世界上其他国家相比能源消耗多达两到三倍。如果不进行高层住宅建筑的节能设计，将会在未来发展时期内进一步扩大能源消耗，造成能源紧缺和能源危机。

2 常见问题

2.1 在规划设计方面

为了追求总平面布局形式和景观效果，往往采用周边围合的建筑群体组合，但是这种围合会造成有些户型朝向呈东西向，增加了夏季空调使用的能耗。同时建筑设计核心筒布局各个户型，使有些户型形成不了良好的自然通风，需要空调制冷缓解夏季的炎热。

2.2 合理设计建筑位置和朝向

建筑定位和朝向是建筑设计首要考虑的问题，最终目的是要保障高层建筑能够接触到充足的阳光。既是为了人类健康的需要，同时也有助于建筑节能。比如在我国北方，因为维度较高，冬季较为寒冷，建筑物要尽可能地接触到阳光，才能满足房屋采暖的需要，但是不同地区、不同纬度、不同季节的阳光拥有不同的辐射量。因此，建筑人员在建筑设计时应该综合考虑各项因素，设计出合理的建筑位置和朝向，针对不同地区的环境特点，对房屋采取不同的采暖设计。

2.3 优化外围墙的保温隔热设计

因为高层面积受光面较大，建筑的保温隔热性能由外围墙决定。因此，高层建筑在外围墙的设计过程中，应该加大保温和隔热技术的应用，减少室内对空调的使用，由此可以降低对电的消耗。在围墙建筑材料的选用上可以使用导热系数小的多孔砖，北方地区的高层建筑门窗应采用双层玻璃设计。

3 高层住宅建筑的节能设计策略

3.1 规划设计

在对高层住宅建筑进行规划设计时，要注重太阳光辐射和空气流通两个方面，如果想要达到节约能耗的目的，就需要降低太阳光的辐射和提高住宅空间的自然通风效果。在对住宅进行规划设计时，第一位的考虑因素是建筑的朝向，高层住宅建筑的朝向最好符合当地夏季的主导风向，根据具体的气候条件科学合理地规划建筑与建筑之间的进风口和出风口，从而形成良好的自然通风，增加住宅房屋的舒适感。建筑与建筑在进行排列时最好呈南北朝向，这样在夏天受到较少的太阳光辐射，节省了空调制冷系统带来的能源消耗，冬天就会接收较多的太阳光辐射起到保暖的作用。其次在对建筑间距规划设计上，在保证基本距离的程度上尽可能的加大，较大的空间距离有利于自然风的流通及与外部空气的热交换，促进高层建筑及时散发出自身的温度，从而在夏季有效达成降低能源消耗的目标。在对高层住宅建筑平面进行设计时，最好选择两垂直墙面窗户之间实现通风，并且选择双层玻璃来促进夏季降温效果的实现，国外很多高层建筑的设计考虑到了通风的构造体系而实现了建筑节能的目的。再者要考虑高层住宅建筑之间的布局问题，从具体的环境因素和资金情况出发，确保高层住宅建筑物的采光、通风和防火都符合相关规范和标准。建筑物与建筑物之间的合理遮挡能够减少夏季太阳光辐射带来的温度聚集，从而有效降低空调制冷系统的使用，达到降低能耗的目的。

3.2 种植屋面优化建筑屋顶节能设计

屋顶是在建筑当中非常重要的一部分，所以对于节能环保来说，屋顶的设计也是非常重要的一部分。在建筑高度日益提升的现代社会，如何对屋顶进行节能设计也受到了越来越广泛关注。经过几十年的研究，研究学者们也都提出了一些设计方案，比如架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等各种优化设计方法。但是进过实践发现，种植屋面这个方案具有比较明显的优势。种植屋面是最近几年建筑界推出的“平改坡”手段。它的本质是景观设计，增加建筑的美观性，也是将建筑和景观完美的结合在一起。一方面可以優化建筑本身的生态绿化设计，加强建筑的环保节能功能，又能打造城市的绿色整体美，让身处在城市远离绿色植物的城市人民感受到绿色的清新，带来视觉的享受；也能够感受到自然的气息，是一举多得的建筑设计手段，现在设计界主要通过建设架空式生态屋面绿化系统来打造建筑的绿色屋面。架空式生态屋面绿化系统内包含多种结构，包括结构层、保温层、找坡找平层、隔离层、种植介质层、微喷灌溉层等十个层次。在建设这些结构的时候，设计师为了满足低碳环保节能的理念，尝试着使用轻质的，稳定性较强的生态架空体材料，根据实际的运用显示，这种材料确实能够减少屋面的负荷，增强屋面通风散热的特性。在防水层的设计上，则引入了防水效果比较好的刚性防水材料，这就减少了屋面屋顶雨水存积的情况。而且微喷，滴灌系统的运用，则有利于调节建筑屋顶的干热气候，能起到有效的降温作用，如果，在适当的种植果树和花草的话就能更近一步的提高屋顶的观赏价值，给人以美的享受，现在，屋面种植的方式还是得到了比较良好的反馈，在今后的高层建筑设计中，是比较值得推荐和使用的。

3.3 建筑围护结构体系的节能设计

首先是建筑外墙的节能设计。我国传统的外建筑外墙材料主要是烧结粘土砖，这种外墙材料对土地资源的消耗较为严重。而建筑外墙的承重作用较小，因此可以考虑复合墙体的设计，墙体不会过厚，又能够起到保温隔热的作用。其次是建筑的门窗节能设计。门窗是风、阳光和空气进入的重要通道，因此必须具备较好的气密性。在高层建筑的门窗节能设计中，要采用中层窗或双层窗的设计。在高纬度较为寒冷的地区，可以采用二层窗设计。玻璃的导热系数较大，因此在设计时要采用双重或低辐射玻璃等保温性较好的玻璃材质。再次，墙和窗的比例节能设计。合理的墙窗比是高层建筑节能设计的主要环节，窗和墙之间热工性能的差异是高层建筑耗能的取决因素，这种差异和耗能呈现正比例关系，差异越大，耗能就越大。另外，墙窗比不仅影响耗能，同时影响建筑的地面效果以及室内的采光通风效果。因此，合理设计窗墙比，防止东西开窗，是高层建筑节能设计应该遵守的原则。

3.4 对楼板层进行防噪音和节能设计

楼层板是高层建筑的一大组成结构。一般而言，楼层强度、刚度会直接影响建筑的质量。过于劣质的楼层板还会产生噪音污染。故而，在节能环保理念下优化设计高层建筑的楼层板时，要注意结合隔声、防火、热工等要求做好如下事项：在楼层板上铺设具有弹性的橡皮、塑料或者是地毯；充分发挥弹性垫层的作用，架构浮筑式楼板；在建筑楼板下安装吊顶棚。这些设计优化，可尽量满足隔音隔热需求。在条件允许的情况下，还可将合适的材料或构造，如布设循环水管等引进建筑楼板层结构内的中空空间，以高热水循环利用效率，使室内真正实现冬暖夏凉，既节约空调风扇等带来的电费，又提高楼板层的环保节能功效。

4 结语

这样才会使我们的建筑设计和城市规划设计方面做的更好。从现在的情况看，建筑设计与城市建筑设计之间都有着巨大的发展前景。所以我们要尽力对其行业进行完善。为我国的其他事业做表率，使我国综合实力达到一个新的台阶。

参考文献：

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[2] 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（2）：57～58.

[3] 李珊姗.高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究[J].低碳世界，2014（21）：260～261.