李 霞

（廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院東莞分院 廣東 東莞 523000）

引言：近幾年建筑業(yè)發(fā)生了飛快的發(fā)展，已經(jīng)成為了如今社會(huì)一大支柱性產(chǎn)業(yè)。伴隨城市化進(jìn)程的加快，城市人口不斷增加，土地價(jià)格暴漲，使得建筑高空發(fā)展。我國(guó)建筑能耗量大約占到全國(guó)總能耗的四分之一,居能量消耗的首位。近幾年以來(lái)，國(guó)內(nèi)建筑業(yè)的發(fā)展十分快速，需使用大量建筑及運(yùn)行能源，特別是建筑采暖與空調(diào)的耗能。每年的城鎮(zhèn)建設(shè)采暖耗能大概為 1.3x108噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這大約占到全國(guó)能耗總量的11.5%，占到采暖區(qū)社會(huì)能耗的 20%，一些寒冷地區(qū)，城鎮(zhèn)建筑的耗能可達(dá)到當(dāng)?shù)啬茉春牡?0%。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)人員，應(yīng)充分地了解建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及其結(jié)構(gòu)體系，這樣才可以實(shí)現(xiàn)適用安全、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量良好的目的。本文主要研究了高層建筑結(jié)構(gòu)和外形方面的設(shè)計(jì)對(duì)于節(jié)能的影響，從建筑的朝向、形體與平面布置、綠化以及建筑外墻、門窗等方面對(duì)高層建筑節(jié)能方法進(jìn)行了探討。

1 現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)上的節(jié)能

1.1 建筑朝向的設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑定位第一要考慮對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的影響，容積率高較難實(shí)現(xiàn)對(duì)日照的要求。據(jù)相關(guān)的資料可知，地球每年接收的能量是 60億千瓦。這些陽(yáng)光對(duì)于建筑的節(jié)能有重要意義。因此為建筑選擇一個(gè)合理位置和朝向?qū)εc太陽(yáng)能的吸收及儲(chǔ)備很重要，可以減少建筑自身的能耗。

1.2 體形與平面布置

體形系數(shù)是建筑外表面的面積和其包圍的體積的比值。對(duì)同體積建筑來(lái)說(shuō)，體形系數(shù)越大，表明單位空間熱散失的面積越大。設(shè)計(jì)師在處理形體和平面的設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮的是功能的要求。

1.3 綠化與節(jié)能

近幾年以來(lái)，因?yàn)槌鞘械木G地不斷地減少，加上對(duì)空調(diào)的大量使用，導(dǎo)致了城市“熱島效應(yīng)”，空氣環(huán)境正不斷地惡化，給各種建筑都帶來(lái)了負(fù)效應(yīng)。一塊草地和一塊瀝青地面的表面溫度差可達(dá)14攝氏度以上。綠地蒸發(fā)大量水分，帶走大量熱量，為建筑物創(chuàng)造了十分有利的周圍環(huán)境條件，同時(shí)美化了城市，改善了空氣品質(zhì)。

2 建筑節(jié)能的途徑

2.1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系

1）建筑外墻

多年以來(lái)，我國(guó)建筑都采用燒結(jié)粘上磚作為外墻主要材料，由燒結(jié)粘土磚的生產(chǎn)造成了上地資源的人量損耗，國(guó)家已逐步禁止使用燒結(jié)粘上實(shí)心磚。復(fù)合墻體將是大勢(shì)所趨，這種墻體很好地發(fā)揮了兩種材料的長(zhǎng)處，既不會(huì)使墻體過(guò)厚，保溫效果又好，且能承重。

2）建筑的外門窗

建筑外門窗是冬季冷風(fēng)侵入及夏季陽(yáng)光進(jìn)入的重要通道。為確保建筑節(jié)能，要求外窗以及陽(yáng)臺(tái)門有良好氣密性。節(jié)能的門窗可是中層窗或雙層窗。高緯度的嚴(yán)寒地區(qū)可以用二層窗。窗戶保溫和隔熱性能的保持主要從兩種方式。第一是玻璃，玻璃導(dǎo)熱系數(shù)較大。薄薄的一層熱量極容易流出或者流入。故設(shè)計(jì)時(shí)可以采用雙層玻璃和低輻射玻璃等保溫性能好的玻璃或者采用鍍膜玻璃來(lái)反射掉一部分灑至玻璃上的陽(yáng)光；其次要考慮窗戶框材料，若是鋁型材料或者鋼型材料的窗框，必須對(duì)材料做斷熱處理。

3）窗墻比的確定

確定門窗、窗體的做法之后，適當(dāng)?shù)拇皦Ρ仁枪?jié)能設(shè)計(jì)的重要部分。窗墻的面積比對(duì)于建筑的能耗影響取決于窗和外墻間熱工性能差異，差異越大，其影響就越明星。窗墻比不只影響到能耗，同時(shí)還影響建筑的立面的效果、室內(nèi)的采光及通風(fēng)等。把開(kāi)窗率保持在適當(dāng)水平，盡量防止東、西向開(kāi)窗，是節(jié)能設(shè)計(jì)中要遵循的基本原則。

2.2 建筑細(xì)部

1）遮陽(yáng)板設(shè)置

遮陽(yáng)板的設(shè)置在節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中通常起到意外效果。適當(dāng)?shù)拈_(kāi)窗率、良好的遮陽(yáng)才是節(jié)能的佳作。設(shè)計(jì)師要注重合理設(shè)置遮陽(yáng)板，在立面的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)不但要考慮構(gòu)造的設(shè)計(jì)，還要綜合地利用外廊、陽(yáng)臺(tái)等構(gòu)件及垂直綠化實(shí)現(xiàn)綜合的遮陽(yáng)效果。使得遮陽(yáng)設(shè)計(jì)和形態(tài)處理結(jié)合到一起。

2）立體綠化

城市的規(guī)劃與建設(shè)發(fā)展歷程中的綠化對(duì)于建筑的節(jié)能作用將會(huì)越來(lái)越明顯。例如：福岡縣立國(guó)際中心，其北面面臨金融區(qū)，因此北立面用典型建筑立面，主入口位于其上；南面沿線由公園延伸出一系列逐層升高的退臺(tái)，退臺(tái)的檐口全部種上了灌木形成立體綠化空間。這一方案調(diào)和了開(kāi)發(fā)商的利益和都市空間的要求。

2.3 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于太陽(yáng)能的利用

太陽(yáng)能作為一種典型的可再生能源，其具備潔凈、長(zhǎng)期、安全的特性，所以太陽(yáng)能已在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用。例如：我國(guó)首座全太陽(yáng)能建筑已在北京落成，其占地8000平方米。該全太陽(yáng)能建筑，主體建筑室內(nèi)的洗浴、供熱、供電等所有能源都由太陽(yáng)能來(lái)提供。太陽(yáng)能新村建筑南墻、屋頂坡面等位置都安裝著數(shù)個(gè)太陽(yáng)能集熱器。這些集熱器在夏季可為空調(diào)設(shè)備提供驅(qū)動(dòng)熱源，在冬季可為采暖提供保障。此外，建筑內(nèi)還安裝了全國(guó)最大的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，投入運(yùn)營(yíng)后可提供50千瓦的電力，滿足日常用電所需。該工程之前是奧運(yùn)場(chǎng)館的試驗(yàn)性建筑。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)是解決和緩解能源缺少問(wèn)題的大事，是一項(xiàng)系統(tǒng)而龐大的工程，它涉及的范圍十分廣泛。近幾年以來(lái)，高層建筑大量興建，加大高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了一項(xiàng)重大任務(wù)。只有我們齊心協(xié)力，才可以將大力推廣節(jié)能建筑這項(xiàng)造福子孫后代的事業(yè)做好。

[1] 胡文昭.淺析現(xiàn)代高層建筑的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu),2013.

[2] 倪晴.探析現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)[J]. 科技致富向?qū)?2012,05.