高层建筑设计中节能技术探讨

高层建筑设计中节能技术探讨
摘要：近年来我国科学技术的不断进步，建筑业的发展也越来越迅速，建设与
社会发展水平相适宜的人性化建筑，建筑节能技术是一门跨学科、跨行业、综合
性和应用性很强的技术，如何将节能技术科学合理地应用在高层住宅建筑项目中，这已经成为许多从事于建筑行业人士研究的重点。

关键词：建筑设计；建筑节能技术；高层住宅
经济的发展，人们生活水平提高，居住、公共建筑条件在不断地改善，建筑
设计要求的提高，现代建筑不仅要考虑美观舒适，还要在考虑到设计的个性的同时，兼顾以人为本的环保与节能的设计和运用，这也造就了环保型建筑是未来建
筑的发展方向。

不断地创新新材料、新工艺和新的管理模式对工程建设提供支撑，尽可能减少能源消耗，这样既能解决能源短缺的问题，又能保证经济的快速发展。

1节能技术在高层建筑中重要意义
据统计，在建设行业中所耗能量约占社会总耗能的40%，同时建设行业中二
氧化碳的排放量也占总社会二氧化碳排放量的40%左右。

因此，在工程建设中如
何节能减排是目前摆在我们建设行业面前的现实问题。

而在工程实践中，我们作
为设计企业应当从工程建设源头开始就该贯彻国策，发挥应有的社会责任更要责
无旁贷。

这就需要我们进一步提高认识，积极主动地进行技术创新，充分将各项
绿色节能技术应用到工程设计实践中去，并在这方面作出我们设计企业应有的努
力和贡献。

由于高层住宅建筑具有体型大、容积率高、占地面较大及紧邻市区等特点，
设计人员应当注重对生态环境的保护，在不影响住宅建设标准的前提下，尽可能
的采用建筑节能技术，降低高层住宅建筑的能源消耗，避免好大喜功，一味注重
建筑形态和使用功能而造成能源的浪费。

首先，在高层住宅建筑设计阶段，不能忽视周边环境，过分追求容积率，需
要考虑日照因素的影响，保证建筑开窗面积具有一定的日照程度，对于东向和北
向的窗可以适当的缩小，通过吸收更多的日照光线，降低热损失，保持室内温度
环境控制在合适的范围。

在满足日照的条件、通风适宜及用地面积允许下，尽可
能地放大建筑住宅建筑。

其次，室内穿堂风应当充分被考虑在平面设计阶段，在不影响室内空间的情
况下，利用自然通风进行室内降温。

立面设计阶段应当尽可能地减少外墙的凹凸面，通过住宅形体的改进，结合合适的建筑体形系数，减少热量的损失，在设计
过程中，尽可能不选用凸窗、大面积幕墙窗、落地窗及转角窗等对节能不利的设计。

2国外高层住宅建筑节能技术应用状况
2.1围护结构墙体节能设计
对于高层建筑围护结构保温，国外普遍推广采用混凝土空心砌块复合保温层
技术。

如：美国研制开发了TB型保温隔热复合砌块；波兰采用咬合式保温砌块，两块组合成320厚墙体，在空心砌块内填入高效保温材料；芬兰研制的一种空心
砌块，在空隙之间填入聚胺脂保温材料。

采用这种复合保温层，具有保温效果好、高强度的特点，这样就控制了轻质复合材料墙体的一些缺点。

混凝土空心砌块在
欧美国家覆盖率已经达到了五成左右，通过应用这种材料改善围护结构的保温性
能，是各国在建筑节能中普遍采用的主要措施。

2.2室内环境节能设计
在欧洲发达国家，已经提出了控制室内通风量的“房屋呼吸”概念，即控制通
风量，使室内外形成正负压差，保证新鲜空气能将室内污浊空气排出。

从70年
代初期开始，节能的需求发展到了一个新的高度，热量回收系统应运而生，直至80年代初，“智能性房屋呼吸系统”开始进入室内设计中，这样不仅优化了空气质量，还降低了住宅能耗。

目前，“房屋呼吸系统”在欧洲已经普遍应用起来。

对于
北欧地区，室内设计时更注重热量回收系统，通风管将各个房间的空气过滤收集
起来，并回收其中的大部分热量，设在屋顶部的风机将污浊的空气抽出排放，这
种技术应用在集合式多、高层住宅中更显优势。

2.3洁净能源应用
在国外，主要开发的新能源包括太阳能、核能、风能、地热能等，其中以太
阳能应用最广。

国外已开始尝试太阳能集热式墙体的研究，其原理是利用透明绝
热材料吸收太阳能，通过两层保护性玻璃和中间透明塑料体复合制成这种材料，
可利用太阳能的效率达到30%。

目前，生物气候学已经被研究应用于高层建筑节
能设计中，它将被动式低能耗技术与气候气象数据结合，通过塑造建筑外形、选
择合理的材料等措施，使用电器设备或系统来降低能耗。

3国内高层住宅建筑节能技术应用状况
3.1建筑屋面节能技术：首先，运用架空板隔热屋面，在做好的防水层层面上，架设平板通风隔热层，通过设置通风屋脊、设置进风口等，避免太阳直射屋面，通过隔热板和屋面之间的空气间层来隔热和节能。

其次，通过合理地种植来
绿化屋面，在城市建筑中，屋面绿化可以降低建筑能耗，不仅可以增加绿化面积，还减少温室气体的排放，改善城市气候环境。

3.2外窗系统节能技术：随着科学技术的发展及新材料的不断更新，玻璃、
窗框材料及构造技术都有了质的变化，例如中空镀膜玻璃和断桥窗框等的应用。

首先，通过使用双层玻璃窗或者多层玻璃窗，可以降低外窗系统导热系数，使冬
季采暖能耗得到降低，可以达到节能效果。

其次，塑料窗的应用也越来越广泛，
其导热系数更低，具有良好的热工性能，保温隔热性能好。

另外，可采用吸热玻璃，它能够吸收大量的红外线辐射，且保持光线不受影响。

最后，选用新型的密
封材料，包括聚硫橡胶类弹性密封材料、硅酮类高弹性密封材料、聚氨酯类弹性
密封材料，这些材料具有弹性高、粘结性好、适应性强且密封性好等特点，能够
加强窗体的保温、隔热性能。

3.3建筑外墙保温技术：EIFS建筑外墙外保温防水产品已经广泛应用高层住
宅建筑中，其主要有EPS自熄型聚苯乙烯板材、底涂粘结剂、丙烯酸饰面和玻璃
纤维网格布组成，不仅有自重轻、施工方便等特点，还兼备了刚性材料的强度和
柔性材料的塑性，具有良好的防水防裂作用。

3.4屋面的保温节能技术
由于屋面直接与外界直接接触，建筑物的节能设计也要列为重要考虑因素。

屋面可以建立隔离层来实现节能的功能。

屋面可以采用种植屋面、倒置式屋面、
通风屋面、蓄水屋面三种方式来进行保温节能设计。

（1）种植屋面是在屋顶栽种植被形成屋顶花园，具有较好节能和生态效果。

植被自身具有的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用，可以产生强热吸收，起到保温
隔热的作用。

（2）倒置式屋面是将保温层设在防水层之上的一中方法。

由于屋面蓄能量
较小使得室内的热交换相对较小，是一种较好的节能屋面形式。

（3）通风屋面是带有空气间隔层的屋面结构形式，我国夏热冬冷地区和夏
热冬暖地区多采用这种通风好，散热快屋面。

（4）蓄水屋面是在屋面上贮存水层达到隔热作用的节能技术，因为水会在
蒸发时吸收大量热能，隔离夏季屋面热量的传导，起到隔热效果。

3.5采暖的节能设计
在建筑设计中，考虑到采暖的节能设计，可以从以下几方面进行考虑：
（1）使用一切条件促进辐射热进入室内。

（2）考虑辐射各层面减少辐射热的消耗。

（3）可以通过减小温度差、导热面积、导热系数或着增加材料厚度（材质
相同时）等方法来抑制导热损失。

（4）从风势、开口部位和缝隙以及冷风的性状诸方面来抑制对流热损失。

（5）通过对建筑造型和材料的选择来充分利用积蓄的热能。

4结语
高层住宅建筑节能技术的发展还很落后，建筑节能技术的应用包含了多方位
的体系，需要加快发展速度。

节约能源是我国的基本国策，建筑节能是国家节能
工作的重要组成部分，我们要接见节能建筑的成功经验，加强国内的技术研发力度，引进先进的设计方法，使我国的建筑设计逐渐走节能化的可持续发展的道路。

参考文献
[1]易启武.浅析高层建筑设计相关的探讨[J].建筑?建材?装饰，2013（10）.
[2]朱来萍.对我国建筑节能现状分析与思考[J].中小企业管理与科技，2011（01）。