吴永学

摘要： 随着人们越来越清楚的认识能源危机对生存环境的负面影响，世界各国提出了提高用能效率，开发新能源和可再生能源，保护环境的目标。作为耗能大户的建筑业的节能受到极大的关注。高层建筑作为庞大个体，尤为受到关注。本文结合笔者工作经验，针对我国高层建筑与建筑设节能计所存在的问题进行分析探讨。

关键词：建筑设计；高层建筑；建筑节能

1.概述

我国的高层建筑有近七十年的历史，然而在节能这方面的经验仍然欠缺，有许多的問题解决，有待于探索和改进，今天的高层建筑和节能设计仍处在一个不太成熟的阶段。节能也处在起步阶段，建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋势，也是当代建筑科学技术的一个新生长点。城市高层住宅生态设计应处理好人、建筑和自然三者之间的关系，创造一个舒适、安全的住区，同时又能很好地保护周围的城市环境，使得住宅成为人与自然沟通的界面，形成共生、节能、循环的协作体系。

2. 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。对建筑设计节能认识不足，没有在设计中采用节能措施，往往会造成高能耗。所说的建筑节能，其中包括建筑本身的节能，还有建筑外围护结构保温，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，合理有效的利用可持续能源。

3.对高层建筑进行节能设计

3.2.1 建筑外围护结构的节能设计包括以下几点：

（1）屋顶节能设计

对屋顶使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计，这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度，同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。我国冬季的采暖大多数地区还在用煤，夏季的降温一般都是用电。合理的屋顶保温和隔热设计可省出大量的能耗。可以用屋顶绿化设计，为节约能源和调节气候作出很大贡献，在增加绿化率和建筑节能上起到了很大作用。

（2）建筑外墙节能设计

在所有的建筑设计中必须进行必要的保温和隔热设计，特别是要求在农村地区做节能设计的宣传。

（3）门、窗节能设计

建筑的门、窗是用来通行、通风和采光之用，在建筑节能设计中也是重点处理的位置。因为建筑的通风、采光好了可能其面积就要相应的增大，这样与外界的交换就会变多，特别是最近几年在居住建筑中比较流行的大落地窗和外飘窗，这些对室内的保温和隔热都带来很大困难。因此我国相继出现了一些地方性强制规范。天津住宅节能设计标准明确规定：新建住宅南向玻璃与墙面的比例绝对不能大于50%，而北向则不能高于30%。所以建筑门、窗中特别是户门、阳台门及外窗必须进行合理的节能设计，要在设计中提高门、窗的保温和隔热能力，增加门、窗的密封性，减少通风次数，同时要减少门、窗的面积及透明程度，以保证建筑能耗的降低。

3.2.2住区和外部环境规划

从整体上看，高层住宅生态设计，也城市整体环境的重要组成部分。所以在设计时，应该要从城市环境景观效果的角度出发，尽量与周边环境形成良好的关系：

（1）构成良好的整体风环境。在高层住宅的生态设计中，应该要注意结合当地主导风向等气象资料，不仅要在相对位置上，克服冬季“恶性风流”的滋生，还要为创造夏季良好的室外自然通风条件而努力。

（2）构成开敞的生态自然环境。为了了构造更多的绿色生态环境，设计时应该尽量减少硬地，更多的利用水滨、绿地，通过绿色和流水作为小气候的降温介质，这样可以有效的应对夏季炎热状况，同时也可以扩大住宅楼的视野。

（3）构成“可调节”的植被体系。在设计中，应不能把植草理解为“绿化”。应该注意尽可能的在住区内部生态住宅的南侧广植落叶乔木。这样可以在夏季通过茂盛的树叶起遮荫作用，在冬季又能够因为落叶枝疏，将阳光引入室内，以适应冬寒夏热的气候条件。而为了在冬季挡风或引导风流应该在住宅北侧，植常青树。

3.2.3 内部空间

住宅内部空间的组成和布局是生态住宅设计最关键的问题。从生态优化的角度上看，为了减少能量消耗和室内的不舒适性，住宅内部空间应具备适应冬寒夏热的能力，生态设计应注意以下几点：

（1）建立一个通畅、直接的自然通风体系：在住宅内部空间的设计上，应该坚持连续、顺畅的原则，空间的高度和洞口位置，必须要注意考虑自然通风的效果。通过有效的空间设计，可以有效的提高自然通风的风力压和温度压的能力，保证每个居室都能有良好的通风效果。（2）建立生态住宅的温度分区规则：所谓的温度分区，就是在设计时根据不同居室的不同温度要求，进行合理的、有效的组合。例如，要把温度要求高的主要空间，如卧室、客厅等，设计在如住宅平面的东南角或南侧中部等受外界影响较小的位置；温度要求低的空间，则可以放在北侧或西北部，这样才能够形成抵御冬季寒风的“双层体系”，同时也可以改善室内空间的舒适效果。

3.2.4 建筑节能设计中利用可持续能源

（1）太阳能的利用

在太阳能比较丰富的地区，所有的建筑都应该用太阳能，如果此建筑用热水的量比较大，就在其屋顶建筑足够其使用的太阳能热水器，也在相邻用热水量不大的建筑屋顶建太阳能热水器，以补充用量大的建筑。在这些地区的农村也应该全部用上太阳能电池，以供照明用电，并将此太阳能电池连入国家电网，剩余部分可以卖给国家，不足部分从国家来购买，这样也可以增加大众的节能意识。同时加快技术开发建太阳能建筑，在实践较成功的情况下，进一步在全国可用的地区进行推广。

（2）风能的利用

我国风力资源十分丰富，据国家气象局提供的资料显示：中国陆上50m 高度可利用的风力资源为5 亿多kW，海上风力资源也超过5 亿kW，储量居世界首位，远远超过可利用的水能资源的3.78 亿kW，与储量相比，我国风能资源利用在庞大的能源消费中不值一提。据统计，截至2004 年末，我国风力发电总装机容量为76 万kW，仅占全国电力装机总量的不足千分之二。在亚洲，印度以300 万千kW居首位，我国仅为印度的不到四分之一。所以我国应该尽最大可能的开发我国的风能资源，可以进行丰富与贫乏地区平衡，也可以将地方性风能发电设施与国家电网相结合，采用多余的电能卖给国家、缺少的电能从国家电网中买入的方法，尽可能实现风能丰富地区的建筑所需电能自给。

（3）水能的利用、节约淡水资源及雨水回收利用

我国淡水资源不算太少，居世界第六位。而人均水量仅及世界人均水平的1/4 强，属于贫水国家之列。因此我国在建筑设计中必须考虑如何利用中水，这样可以节约大量的淡水资源。同时在建筑设计中也应该作雨水回收及处理设计，可以用雨水冲厕所、清洗，对于特别缺水的地区进行技术开发争取将雨水处理到可饮用。这些可以减缓我国淡水资源极其缺乏的到来的时间。

4.结语：

由此可见，随着经济的高速发展，能源的消耗和需求日益增加，在高层建筑设计中，设计工作者应该以建筑设计的实用性和环保性出发，利用可持续能源，积极开展和推进建筑节能的设计方案。

参考文献：

[1] 邓元庆，薛明. 可持续发展意识与高层建筑[J]. 建筑科学. 2000（01）

[2] 陈蓉. 建筑节能设计问题分析与探讨[J]. 中国高新技术企业. 2009（09）

[3] 刘良生. 浅谈建筑节能设计中的外墙与屋面的节能设计[J]. 经营管理者. 2012（13）