高层住宅建筑节能设计探讨

姜楠

摘 要：现如今，随着经济的快速发展，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：高层住宅；建筑；节能设计

1 引言

近年来，随着我国城镇化建设的加快，特别是在住宅建设方面，虽然在设计及建设过程中采取了一定的保温隔热措施，但建筑物能耗依然十分严重；此外，由于雾霾气候越来越频繁，造成广大人群的呼吸系统疾病发生频繁，雾霾气候的形成因素较为复杂，但可以确定的是，其中供暖季排放的大量碳氢化合物、二氧化碳等粒子是造成雾霾产生的元凶之一。因此建筑节能设计在当今社会显得越来越重要，是实现建筑行业节能减排，促进社会可持续发展的重要战略。

2 住宅建筑的节能设计

我国住宅建筑节能主要通过降低建筑物冬夏两季的热量损耗来实现，主要实现途径是：降低建筑物外表面积和强化建筑围护的结构形成保温措施，增强房屋门窗的气密性。住宅建筑节能设计应尽量利用太阳辐射获得热能，减少采暖设备的过量耗能；房屋设计充分利用自然通风，以减少空调使用的频率和耗电量，并充分利用自然采光，采用高效率的灯具设备等节能措施。房屋节能设计措施主要有：1）设计中必须考察住宅建筑的位置和朝向，尽可能使建筑面朝南，房屋设计应充分利用太阳光，科学计算墙体的开窗位置和大小，便于自然通风降温。2）住宅房屋的屋面保溫材料可以选用加气混凝土块和聚苯乙烯板材，还可选用硬质聚氨酯防水保温等高质量的材料，还可以采用新型的保温材料，不仅能保证建筑固有的功能，而且集防水、保温于一体，进一步强化房屋的保温措施，提高住宅建筑的节能效率，但要结合当地的实际情况选用，不可本末倒置。

3 高层住宅建筑节能设计

3.1 高层住宅建筑的节能与空间设计

建筑节能在高层住宅建筑空间设计中的运用主要体现在立面与平面两个方面，其设计目标为，满足建筑居民的通风需求，继而提高建筑物建设使用的舒适度。立面的空间设计，其节能性目标的实现，应在建筑物上部位置设置出风口，以提升整体的通风效果。具体而言，就是在建筑物中间设置能够实现上下贯通的垂直空间，并将出风口控制在屋面高度以上。此过程，对于出风口高低的控制，其决定了室内空气的流动方向，因此，会对室内环境造成影响。故而，节能空间设计人员应与建筑物内各类方面的实际使用功能进行结合，以对出风口的高低进行设置。如，厨房，可根据人类的身高作为设计参考，卧式，可根据睡眠姿势作为参考，以提高进出风口设计的科学合理性。而平面设计，应尽量通过节能控制，使室内的空气实现对流，即合理安排各个方面窗户与朝向等，来增加室内环境的空气流动。此外，还可增加进出风口的面积，即通过调整窗户的开启形式，来使建筑物室内环境的风速呈现出流畅性与均匀性。

3.2 施工过程中门窗方面节能技术

在施工过程中门窗建设是建筑项目中的一项重要组成部分，在方案设计的过程中必须要充分考虑到门窗的价格和质量，要通过合理的方式对建筑整体进行规划，在价格许可的范围内能选择更加节能环保的门窗来进行安装。在高层住宅的总体施工构架中，要明确门窗的总体造价和总工程量，促使其可以在各个方面符合一定标准。施工中门窗的保温材料选取时，必须要选择合适的材料来与装饰工程进行配套，让门窗的选择和装饰工程造价两者之间存在一个有机的平衡。也就是说，在门窗的节能设计方面，既要对门窗的材料进行合理选择，还要充分考虑到工程总构架，选择合适的节能策略。门窗进行安装时，需要在门窗上涂抹必要的防腐材料，处理好防腐工作。门窗在防腐材料的选择方面可以考虑到环保措施，一般在住户入住之前都要对室内的各种有毒气体进行测试，所以在防腐材料选择方面必须要充分注意到无毒和环保这两个方面。门窗安装时，要充分考虑好这个过程中的衔接处理工作，将这个环节处理好可以有效地完成节能工作，节省这个过程的资源。特别是在高层住宅的建设过程中，要对门窗的使用量、门窗型号和相关数量参数规格方面进行明确把握。通过各个细小的环节和角度来有效完善门窗处理环节，实现节能减排的目的。

3.3 外环境设计

在对高层住宅建筑的周围环境设计上，首先要注重绿化的节能设计。建筑周围较好的绿化环境会调节冬夏两季的温度，良好的树木覆盖面积会减少夏季太阳光辐射和地面的反射热量，通过调查测试绿化环境好的建筑物会比没有绿化环境的建筑物平均低两到三度，在夏季下午的升温速度上也有较为明显的影响，通过墙体绿化、屋面绿化、楼间绿化等方式直接作用于高层住宅内部的温度，在绿化的设计上可以使用高大常绿乔木与灌木结合的绿化带，从生态环境方面来提高高层住宅建筑的节能效果和住宅舒适度。

3.4 围护结构的保温层隔热设计

高层住宅建筑设计过程中，需要充分对抗震等方面的进行考虑，而外围护结构上需要充分考虑到钢筋混凝土等要求。这些部位在设计上与内部主体部位有很大不同，在室内外温差的作用下，需要采用科学的方法处理好热流通道热桥。在热桥部位很容易出现热量的损耗，为了避免，可以充分利用好外墙的隔热技术。此外，在这些结构中因为材料和设计的不同还可能会出现一些异常的部位，比如，在内外墙的丁字结构、女儿墙与屋面交接部位，经常会由于受力挤压而出现变形等，这即是热工性能的薄弱之处，也是高层住宅建筑整体的设计施工难点，要充分提高门窗的气密性设计，良好的气密性是实现对室内外冷热空气控制的一个有效措施，在具体的施工方式上要采用大块玻璃门窗，用有效的方式来减少玻璃之间的有效缝隙，通过保温砂浆或者是泡沫塑料这些材料来完成填充，在科学有效地完成这些建设之后能够有效地减少冷热空气地流动，大幅度地提升气密性，以此来实现高能建筑设计的节能效果。在建筑平面的设计效果上，要根据太阳高度角和四季太阳光线的变化来适当的调整住宅平面建设的节能设计，在材料选择和设计方面要充分考虑到全年的损耗，要采用科学的采暖和空调耗能装置，使这些耗能的标准不低于国家在这方面工程建设法规中规定的数值，外围护设计还要充分考虑到水资源的合理利用和废水回收，使高层住宅小区内部实现水循环并有效降低污水的排放量，对小区的居民生活用水进行一个合理的规划，将水资源进行更好的利用。

4 结语

随着社会经济的发展，越来越多的高层住宅建筑出现在了城市中，这种建筑可容纳人数较多，扩大了城市对人数的包容性和信息处理速度，可持续理念的大力发展对以框剪墙体结构为主的高层住宅建筑的节能目标的达成提出了新的挑战，如何将高层建筑绿色环保生态化，应在设计时注意与自然科学相结合进行节能设计，如果只靠砌块的热工性能来进行建筑节能设计，节能效果甚微，所以要建立符合钢筋混凝土结构的外墙保温体系，在规划设计、空间设计、围护结构设计、环境设计上都采取节能的方案措施，保证高层住宅建筑物符合《居住建筑节能设计标准》中的规定和要求，高层住宅建筑的节能设计符合社会发展的需求，具备较好的经济收益、环境效益和社会效益，也是社会经济发展的必然态势和必然选择。

参考文献：

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[3] 陈伟，陈俊，武德胜.浅谈住宅建筑节能设计[J].山西建筑，2015（19）.

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