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浅析高层建筑节能设计措施

2021-08-19 来源:汇意旅游网
浅析高层建筑节能设计措施

前言,城市的不断扩张、人口的增长和资源的日益减少,对城市基础设施系统造成的压力越来越大。建设节约型社会是我们目前的主要发展方针。建筑节能近年发展迅速,尤在北方地区能耗较大,在进行建筑节能改造前,应对节能材料、节能方案进行必要的成本核算。加快建筑保温节能理论研究,推广使用经验成熟的节能工程做法是一项重要、紧迫而又艰苦的任务,它关系到国家资源战略、可持续发展和环境保护。高层建筑目前已成为我国标志性建筑,而各方面研究表明高层建筑节能的潜力是最大的,是節约能源最有效也是最重要的措施。而高层建筑节能设计的发展又将是目前建筑行业发展的重中之重。

1、建筑节能所产生的社会经济效益

建筑的节能直接关系着国家的发展,也是老百姓生存环境好坏的关键。尽管使用了节能材料,会使建筑的建设费用增加,但是从能量效率方面分析,节能建筑都会在一定的年限内回收因节能而增加的投资费,并且,在相当长一段时间内因建筑采取了节能措施会产生可观的经济效益。

从设计的角度来看,节能型建筑在建成使用后比传统建筑可以大幅的节约运行管理费用,节约能源了支出,节约采暖系统建设和锅炉供热设备的投资。

二、高层建筑节能建筑的措施

建筑节能的具有系统性,整体性,价值性和多参与性。建筑节能主要从加强围护结构的保温隔热能力以及从供暖、空调两方面来节约能源。本文着重从围护结构的保温隔热能力进行分析,具体措施如下:

2.1围护结构 2.1.1建筑位置及朝向

围护结构的朝向不同,所处季节不同,得到的太阳辐射热能量也不同,热损失也不同。太阳辐射高度角的大小,直接关系到房间所接收的太阳光线的强度和面积。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况,可按其太阳高度角做出日影响图,以确定每天的日照时间,建筑南向开窗面积尽可能大些,在满足采光条件下,北向东向窗尽可能小些,从而获得更多的太阳光线,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。

2.1.2外墙结构墙体优化设计,合理采用保温及隔热材料。

将混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温,是当前国外高层建筑节能普遍采用的方式。外墙是围护结构的主体部分,高层建筑的围护结构均采用钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重,中间填充保温隔热材料,为了减轻荷载,达到保温隔热要求,保温材料都是轻质高效的。目前在北方地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同。由于绝大多数保温材料都不透气,所以为防止墙体内产生冷凝水,保温层设在外侧会更好些。相对于在南方地区,则应注重隔热效果,一般而言在进行防渗处理的同时,还对墙体进行隔热材料基层处理,完全可以达到隔热要求。特别是在顶楼和西晒位置,需要在外墙和内墙均设置轻型隔热层,就能最大限度的降低能耗。

2.3门窗安装节能技术措施

门窗的密闭性及其和玻璃的传热都是外墙节能的关键环节之一。木质门窗和塑料门窗的热损失比钢、铝门窗低30%左右,双层玻璃比单层玻璃热损失低40%左右。为保证门窗能达到预期的节能要求,安装过程中应注意以下几个问题:

第一 根据设计要求选择门窗时,必须要复查其空气渗透性、抗风压性、渗漏性等性能指标。

第二 安装门窗框时要反复检查框角的垂直度。严防变形、缝隙超标、压条不严。

第三 在框与扇、扇与扇之间须设密封条,以防渗水、透气,推拉窗的轨槽处须增加密封处理,局部缝隙较大的位置可用单组份密封膏挤注。

第四 在门窗框四周与墙或柱、梁、窗台等交接处,须用水泥砂浆进行灌浆严密处置,在靠室外一侧比须结合外装修进行处理,以防漏水、漏风。

3、保温屋面节能施工技术措施

通常屋面保温是将一定厚度的保温材料设置在防水层和屋面板之间,起到保温隔热的作用。这一类材料的特性是质地轻、密度低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的。做法有正铺法和反铺法两种,可供选择的保温材料很多;反铺法由于造价较高,尚未推广使用。与此之外,屋面同时应采取有效的隔热措施,通常在屋面结构上部或下部设置通风隔热层、采用高效保温材料隔热、屋顶结构上设反射层或蓄水植被等。

三、采取有效的自然通风和天然采光

通常夏季比较湿热,易出汗,容易感到闷热,组织良好的自然通风既可以降低室内温度,又能带走大量热量达到人体舒适,从而减少空调使用,减少了能耗。高层住宅与多层和低层住宅相比,随着层数的增加风速也随之加大,利用自然通风节能具有得天独厚的优势,因此高层住宅自然通风设计的节能作用显得十分重要。

3.1建筑布局的设计 建筑群的布局对自然通风的影响效果很大,但考虑到超高层建筑大多为单体筑,所以在布局上更多考虑单体建筑的设计问题。单体建筑中户型的选择与合理设计对超高层建筑的通风影响甚大。对于单朝向户型,或者进深大、没有南北贯通的厅,实现穿堂风存在一定困难,可以通过对户型等进行局部调整,可起到一定的改善作用。但超高层建筑过高的风压会使建筑的门窗难于开启,给建筑室内的使用带来不便,而且利于冬季保温。所以在超高层建筑布局设计中应综合考虑,通过合理门窗开启形式,具备一定的可调节性,可以加强不利条件下的通风效果。

3.2 竖井空间 形成竖井空间利用热压原理设置中庭来组织自然通风,而太高的中庭空间则会形成过大的热压,如不能有效控制,则会产生强烈的紊流,甚至在底层进气口产生令人不安的啸叫。如果每12层作为一个独立的单元,各自利用热压实现自然通风,会取得良好的效果。

3.3 天然采光 现代超高层写字楼中的建筑照明所消耗的电力占了总电力消耗的30%左右,而且相同照度的自然光比人工照明所产生的热量要小得多,可以减少调节室内热环境所消耗的能源。因此,采用天然采光开拓再生绿化空间超高层建筑节省了土地,不只是提高容积、增多建筑面积,更重要的是在满足了一定容积的情况下,把节省下来的土地转化为绿地,保护并培植对维持生态平衡起重要作用的绿色植被。

四、结语

目前,能源问题已被列为人类面临的四大生存问题之一。世界上无论是发达国家还是发展中国家,建筑能耗在总能耗中所占的比重是非常之大的。因此,建筑节能已经成为节能的重点。在信息化、智能化高速发展的时代,高层建筑因节约城市用地、信息处理量大、容纳人数众多而应运而生,但能源消耗巨大。在可持续发展理念大力推行的今天,高层建筑生态化发展的重点是节能问题,除可在设计阶段注意组织利于自然采光的平面形式外,亦可采取节能灯具节约电能;通

过改变空间形式、建筑角度等组织自然通风或改变围护结构构造等蓄存冷量;提高外围护结构保温隔热能力以减少供暖空调能耗;利用太阳能、风能、地热能、水能、生物质能等可再生能源供给设备系统等。以上改进措施,都有利于高层建筑生态化发展。

参考文献

[1] 周青生, 建筑施工现场质量及节能措施控制手册[M].北京:中国建筑工业出版社.2001.

[2] 仇保兴.中国节能与绿色建筑[N]2005.2.

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