浅谈高层建筑规划节能设计

浅谈高层建筑规划节能设计

摘要：节能是我国的国策之一，随着我国经济的迅速发展，能源供应的日益紧缺，建筑能耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。节约能源已成为我国可持

续发展的重要战略，建筑作为能耗大户，建筑节能工作己刻不容缓。

关键词：建筑设计；规划设计;标准化；节能设计；

一、目前高层建筑住宅设计中存在的问题

随着高层建筑数量的不断增加，高层建筑中存在的一些问题也不断的凸显，

例如体形庞大，容积率过高，相邻建筑互相遮挡、不通透等问题，直接导致了城

市人居环境质量下降。这与近年来一些城市建高层建筑设计者贪大求高，只重视

立面形式和空间使用功能，而忽略生态环境的保护，有着直接的关系。所说的建

筑节能，既包括建筑本身的节能，即建筑物的形体变化、朝向，外围护结构保温，隔热的性能，门窗质量，同时也包括城市的综合环境、气候条件、总体布局等因素。关注建筑本身，采用节能设计理念是最主要的。

二、总体规划对高层建筑节能的影响

总体规划决定了建筑与周围环境的关系，建筑能否积极有效的利用当地的自

然气候条件和环境资源，能否在其周边形成适宜的微气候以及能否节约传统能源

的消耗，在很大程度上都取决于总体规划设计时所作的考虑。目前高层建筑在规

划时多以指标控制为依据，包括容积率、退让距离、密度、高度等，但缺乏对高

层建筑群相互之间形成的生态微气候的评估以及高层建筑群总体的布局规划研究。

1.利用植物来调节微气候

当夏季太阳辐射很强时，有绿色植被的墙体的平均温度比无植被的墙体平均

温度低12℃。立面绿化能使建筑外表面比街道处的环境温度降低 5℃之多，冬季

的热量损失减少30%。建筑南向的室外植被应种植落叶植物，夏天浓密的树阴可

遮挡太阳直射，秋天落叶后便于冬季时建筑的被动式太阳能利用，室外树木还能

同时使室内靠窗部分的光照强度降低。树林、灌木、草皮等还会减少地面的热反射，给建筑的使用者带来一种舒适的感觉，同时起到改善建筑周围微观气候的作用。

2.利用外界气流来组织自然通风

利用风压来实现自然通风，首先要求建筑有较理想的外部风环境。其次，建

筑大立面应面向夏季主导风向，小立面对着冬季主导风向，使建筑表面形成足够

的压力差，以便在开启窗户后形成穿动气流。在设计时，应根据各城市不同的风

向做出相应的处理。在总体规划时，还可通过设计道路、景观和附属结构来引导

风朝向主要建筑，以降低温度或使主要建筑避开风以减少热损失。

三、高层建筑标准化节能设计

1．建筑体形设计

选用建筑最佳“节能”体形设计是空调节能的先决条件，因此，建筑专业是否

重视空调专业的设计是建筑业节能与否的根本，对节能而言，空调建筑物的体形

系数并非愈小愈好，而是存在一个最佳节能体形系数的问题，矩形建筑的最佳节

能体形系数与建筑物的平面长宽比、建筑热工特性及当地气候有关，而与建筑物

的体量、层高无关。

2．围护结构

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，要保证建筑的节能，就必须要在外

墙设计上作出相应的调整。砖石结构房屋是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重结构，所以，其围护结构都是属于填充材料。但是高层建筑的围护结构有所不同，

一般来说，高层建筑的围护墙体，不应该使用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板、舒乐板、PG板，岩棉板等轻质保温材枓。在材料的选择和应用上，应该与建筑整体的寿命应同步。

3. 开敞式室内空间

如果要降低能源消耗，建筑中的开敞式空间将在特定的条件下成为一个有意

义的补充。与这个开敞式空间相连的房间不仅可以减少一半的热量流失，同时可

以减少制冷能耗。开敞式空间特别适合充分利用太阳能，并将其功能在建筑物内

充分扩展。根据使用要求还可以将该开敞式空间设计成热缓冲中庭、边庭、室内

花园，以进一步改善室内小气候，其本质就是一种凹进开敞的空间。它有通高的

玻璃门可以从室内向此空间敞开，除了对该部分建筑具有遮阳作用之外，这种空

中庭园还有下列功能：可作为紧急疏散区；可用于绿化和景观设计；在允许容积

率增加的情况下，可作为未来扩建的灵活间隙空间；它们还可以为使用者创造一

个更富有人情味的环境，人们可以从封闭的室内空间步入到这些露天的开敞空间，直接欣赏室外景观。

四、房屋建筑节能设计

1．太阳能节能技术

太阳能，作为一种可再生的清洁能源，有着巨大的开发潜力。而我国的太阳

能储备非常丰富，有三分之二的地方年日照量超过2200小时。利用太阳能的方

式有以下几种：第一种方式是选择最佳的朝向，保证屋内的采光，发挥自然采光

的作用，或者利用一些像反光镜一类的调控设备，尽量减少人工照明，白天时室

内多采用自然光。第二种方式是优化布局。小区的建筑布局经过优化后，屋内的

通风质量能得到提高，利于不良空气的排出，住宅的舒适度得到了加强。除了这

两种方式外，房屋节能技术的不断发展，更出现了太阳能采暖与室内采暖相结合

的这样一种新型的方式，这种方式更新型,更节能。

2．地热泵技术

地热泵技术又称地源热泵技术，是指利用地球表面浅层水源，如地下水、湖水、海水等，通过热泵机组和制冷循环，提取冷量为夏天使用空调时提供制冷，

提取热量为冬天使用暖气时提供热量的一种技术。按照不同的分类原则,地热泵有

不同的类别。根据泠热源的不同,可以分为地表水地热泵和地下水地热泵；根据换

热方式的不同，可以分为开路循环和闭路循环。所谓开路循环,是指抽取的地表水，通过换热器和热泵中的循环液进行热交换，再排入水体，这种方式简便且造价低，但水质较差时容易产生污垢，影响传热。闭路循环是指热泵中的循环液通过放入

水中的多组塑料盘管与水体进行热交换。这种方式虽然可以避免产生污垢，但会

受到自然条件的限制。

3．屋面节能技术

在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后，还必须进一步加强屋面保温隔热

的研究。屋面节能措施的要点，其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数

较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；其二是屋面保温层不宜选用吸水率

较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。现在，高

效保温材料已经开始应用于屋面，一些建筑的屋面保温，采用膨胀珍珠岩保温芯

板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，就克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境;芯板为柔性制品，不仅适用