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摘要：建筑节能是国家节能减排工作中的重要环节，也是我国的基本国策之一。而城市建设中高层建筑在节约土地面积，带动社会投资，提升城市良好形象，以及扩大旅游和经贸关系等方面都占有着举足轻重的地位，非普通建筑可比拟。因此只有把高层建筑的节能设计落实好，才能有效促进国家和地方建筑的节能事业全面走向正轨。
关键词：高层建筑节能设计新兴技术
Abstract: the energy conservation of the building is national energy conservation and emission reduction in an important link in the work, also is one of the basic state policy of our country. And city construction in building saving land area of high-level, leading to social investment, promote a good image of our city, and expanding tourism and economic and trade relations, has a pivotal position, the common building can match. So only the high-rise building energy saving design implement, can promote effectively the state and local building energy saving cause comprehensive trend on track.
Keywords: high building energy saving design emerging technology
中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：
引言
隨着改革开放和经济的快速发展，我国高层建筑大量兴建，80年代我国高层建筑的发展进入了兴盛时期，90年代进入了飞跃发展的阶段。在高层建筑向着更高、更强方向发展的同时，其节能设计的总趋势也发展为在增进人体健康、提高舒适性的条件下，有效利用能源、合理利用资源、减少温室气体排放、保护人类生存环境。因此，高层建筑节能设计已经成为世界建筑界共同关注的课题，亦成为中国建筑业热点问题。
1 建筑定位和朝向
选择朝向时应从当地气候条件、地理环境、建筑用地等全面考虑，从节约用地的前提出发，优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向。
1.1建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向，利于自然通风；在夏季，南北朝向的建筑物所受到的太阳辐射相对东西朝向建筑要少很多，这样可以节省空调能量的消耗；而且到了冬季时，建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反，从而节约了建筑保温所需的能耗。
1.2高层建筑设计时应在节约土地与合理的建筑间距之间找到最佳的平衡点，优化节能设计。适当增加建筑物的间距有利于空气流动，增大风量，提高风速，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效地降低了建筑物的温度，从而也降低建筑能耗。
1.3高层建筑及其组合的群体应结合周边环境，充分考虑整体的空间形态，优化节能设计，将现有建筑和拟建高层建筑作为一个建筑群体考虑，实现建筑群内的自然通风，建筑群的入风口和出风口应结合主导风向合理设置，使空气流通；把夏季主导风向作为建筑的主要朝向，按照南小北大、南瓜北高的原则排列建筑物，这样的建筑群体在夏季能迎合南风、引导空气穿越，冬季又能阻挡寒冷北风的侵袭，从而能够较好地适应气候的变化，从而减少了建筑能源消耗。而设立空中花园是一种间接改变建筑朝向的极好方法，能较好地改善建筑受太阳辐射的影响，如法兰克福考莫兹银行总部，它就是世界上第一座“生态型”大厦，多个空中花园围绕建筑主体塔楼盘旋而上，每个空中花园高达四层；建筑主体中通高的中庭与花园连通，为内向的办公室提供百分百的自然通风和绿色植物，从而大大地改善了太阳直接辐射所造成的影响。
2 外墙围护
由于建筑的外墙是围护结构的主体部分，因此，可以说高层建筑的外围护墙体耗能很大。占到了整个建筑耗能的四分之一。因此基于能量损耗的因素，高层建筑的形体变化不宜过多。过于复杂。传统的外墙是采用钢筋混泥土框架来承重的，因而，外墙结构实属填充材料。如今为了减轻负荷，达到保温，隔热的效果，便采用了轻质量高效能的保温材料。下面就来简单概述一下这种复合墙体。复合墙体：它往往采用的是承重材料和保温性较好的材料所构成(如岩棉板或聚苯板等)。复合墙体较好地发挥了两种材料的特点，既不会因组成墙体材料的强度过低导致墙体所需尺寸过厚，又具有良好的保温隔热效果。因此，我国有越来越多的高层建筑都用上了复合墙体。
3 屋面保温隔热节能
屋面是建筑外围护结构所受室外温度最高的地方，面积也较大，对高层建筑而言其节能的重要性尤为突出，因此，屋面的保温隔热措施对改善高层建筑室内温度环境、节约整体能耗非常重要。
我国通常的屋面保温节能的做法是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的轻质高效保温材料设置在防水层和屋面板之间，这种做法为正铺法。还有许多高层建筑采用了轻质高强、吸水率极低的挤塑聚苯板作为保温材料，采用倒铺法，取得了较好的效果。倒铺法是将防水层设置于保温层下，其优点是由于保温材料的保护作用，使防水材料免受室外空气温度的变化及施工人员来回走动所造成的损坏，大大延长了防水材料的使用年限，有一定节能功效，但造价较高。
目前，我国采用的浅色坡屋面节能设计技术。它既能有效排水，防止屋面渗漏，又能有效隔热保温，节约能源。深暗色的屋顶仅反射不到30%的日照，而非金属浅颜色的屋顶至少反射65%的日照，反射率高的屋顶大约节省20~30%的能源消耗。
4 太阳能节能
高层建筑节能设计的另一个方面是开发利用新能源，太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很有利用潜力的新能源之一。太阳能在我国大部分地区都具有良好的利用条件，全年日照时间最长可达2 800~3 300 h，年日照时数大于2 200 h(即每天平均日照时数大于6 h)的地区，占国土面积2/3以上。绝大部分采暖地区均分布在长日照区域内，这些地区日照时数6h/d的年总出现天数都在200 d以上，多的可达300 d。
太阳能在我国高层建筑上的利用方式主要有:被动式太阳能采暖、太阳能热水、主动式太阳能采暖与空调，以及太阳能发电等。目前，随着节能设计研究和高层建筑设计的发展，基于高层建筑的布局特点和使用特点，附加阳光间与室内采暖设备相结合的节能设计已经获得人们越来越多地关注。它能使高层建筑在室外气象参数剧烈变化情况下，室内温度分布更为均衡，改善室内热环境并节约能源。
5 新技术、新工艺在节能设计中的应用
节能技术可以从外部和内部着手，即利用外部的新能源和利用建筑物本身来减少能源消耗，主要从有下几点：
5.1使用纳米透明隔热涂料。纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性,同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季，能抑制65％太阳能辐射不进入室内，并能保证透光率，能使室内温度低于室外温度达到4℃～7℃。在冬季，隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光，长波长的暖气能在室内反射，使室内的暖气约90％不外流。
5.2采用新型门窗节能技术。在整个建筑物的热损失中，门窗缝隙空气渗透的热损失占20％～30％。所以，门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等方面进行。
5.3减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换，可通过采用密封材料增加窗户的气密性；
5.4减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成。为此，要加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用，增大窗户的整体传热系数以减少传热量。 塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著，防雨水渗漏能力强，空气渗透量小，更主要的是塑钢门窗的导热系数极低，隔热效果优于铝材1250倍，在采暖和制冷上，能耗要低30％～50％，室内空调耗电量也显著减少。
6 结语
建筑节能是国家发展的基本国策之一，高层建筑又是标志性极强的建筑，因此，抓好高层建筑的节能设计，合理地使用和有效地利用能源，提高能源的有效利用率，将会带动国家和地方的建筑节能事业，促进全社会建筑节能的技术进步。
参考文献：
［1］王荣光、沈天行，可再生能源利用与建筑节能，机械工业出版社，2004
［2］卢求、刘飞，生态节能建筑的开发与设计[N]建筑晚报 2005 ［3］陆文军,节能建筑不能停留在概念阶段[N]中国建设报 2005
［4］徐占发，建筑节能技术实用手册(精)，机械工业出版社 2005
［5］朱盈豹，保温材料在建筑墙体节能的应用，中国建材工业出版社出版，2003
关键词：高层建筑节能设计新兴技术
Abstract: the energy conservation of the building is national energy conservation and emission reduction in an important link in the work, also is one of the basic state policy of our country. And city construction in building saving land area of high-level, leading to social investment, promote a good image of our city, and expanding tourism and economic and trade relations, has a pivotal position, the common building can match. So only the high-rise building energy saving design implement, can promote effectively the state and local building energy saving cause comprehensive trend on track.
Keywords: high building energy saving design emerging technology
中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：
引言
隨着改革开放和经济的快速发展，我国高层建筑大量兴建，80年代我国高层建筑的发展进入了兴盛时期，90年代进入了飞跃发展的阶段。在高层建筑向着更高、更强方向发展的同时，其节能设计的总趋势也发展为在增进人体健康、提高舒适性的条件下，有效利用能源、合理利用资源、减少温室气体排放、保护人类生存环境。因此，高层建筑节能设计已经成为世界建筑界共同关注的课题，亦成为中国建筑业热点问题。
1 建筑定位和朝向
选择朝向时应从当地气候条件、地理环境、建筑用地等全面考虑，从节约用地的前提出发，优先采用本地区的最佳或接近最佳朝向。
1.1建筑的主要朝向应迎合当地夏季的主导风向，利于自然通风；在夏季，南北朝向的建筑物所受到的太阳辐射相对东西朝向建筑要少很多，这样可以节省空调能量的消耗；而且到了冬季时，建筑受到太阳辐射的情况刚好与夏季相反，从而节约了建筑保温所需的能耗。
1.2高层建筑设计时应在节约土地与合理的建筑间距之间找到最佳的平衡点，优化节能设计。适当增加建筑物的间距有利于空气流动，增大风量，提高风速，从而使建筑物与空气的热交换增加，有效地降低了建筑物的温度，从而也降低建筑能耗。
1.3高层建筑及其组合的群体应结合周边环境，充分考虑整体的空间形态，优化节能设计，将现有建筑和拟建高层建筑作为一个建筑群体考虑，实现建筑群内的自然通风，建筑群的入风口和出风口应结合主导风向合理设置，使空气流通；把夏季主导风向作为建筑的主要朝向，按照南小北大、南瓜北高的原则排列建筑物，这样的建筑群体在夏季能迎合南风、引导空气穿越，冬季又能阻挡寒冷北风的侵袭，从而能够较好地适应气候的变化，从而减少了建筑能源消耗。而设立空中花园是一种间接改变建筑朝向的极好方法，能较好地改善建筑受太阳辐射的影响，如法兰克福考莫兹银行总部，它就是世界上第一座“生态型”大厦，多个空中花园围绕建筑主体塔楼盘旋而上，每个空中花园高达四层；建筑主体中通高的中庭与花园连通，为内向的办公室提供百分百的自然通风和绿色植物，从而大大地改善了太阳直接辐射所造成的影响。
2 外墙围护
由于建筑的外墙是围护结构的主体部分，因此，可以说高层建筑的外围护墙体耗能很大。占到了整个建筑耗能的四分之一。因此基于能量损耗的因素，高层建筑的形体变化不宜过多。过于复杂。传统的外墙是采用钢筋混泥土框架来承重的，因而，外墙结构实属填充材料。如今为了减轻负荷，达到保温，隔热的效果，便采用了轻质量高效能的保温材料。下面就来简单概述一下这种复合墙体。复合墙体：它往往采用的是承重材料和保温性较好的材料所构成(如岩棉板或聚苯板等)。复合墙体较好地发挥了两种材料的特点，既不会因组成墙体材料的强度过低导致墙体所需尺寸过厚，又具有良好的保温隔热效果。因此，我国有越来越多的高层建筑都用上了复合墙体。
3 屋面保温隔热节能
屋面是建筑外围护结构所受室外温度最高的地方，面积也较大，对高层建筑而言其节能的重要性尤为突出，因此，屋面的保温隔热措施对改善高层建筑室内温度环境、节约整体能耗非常重要。
我国通常的屋面保温节能的做法是将容重低、导热系数小、吸水率低、有一定强度的轻质高效保温材料设置在防水层和屋面板之间，这种做法为正铺法。还有许多高层建筑采用了轻质高强、吸水率极低的挤塑聚苯板作为保温材料，采用倒铺法，取得了较好的效果。倒铺法是将防水层设置于保温层下，其优点是由于保温材料的保护作用，使防水材料免受室外空气温度的变化及施工人员来回走动所造成的损坏，大大延长了防水材料的使用年限，有一定节能功效，但造价较高。
目前，我国采用的浅色坡屋面节能设计技术。它既能有效排水，防止屋面渗漏，又能有效隔热保温，节约能源。深暗色的屋顶仅反射不到30%的日照，而非金属浅颜色的屋顶至少反射65%的日照，反射率高的屋顶大约节省20~30%的能源消耗。
4 太阳能节能
高层建筑节能设计的另一个方面是开发利用新能源，太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很有利用潜力的新能源之一。太阳能在我国大部分地区都具有良好的利用条件，全年日照时间最长可达2 800~3 300 h，年日照时数大于2 200 h(即每天平均日照时数大于6 h)的地区，占国土面积2/3以上。绝大部分采暖地区均分布在长日照区域内，这些地区日照时数6h/d的年总出现天数都在200 d以上，多的可达300 d。
太阳能在我国高层建筑上的利用方式主要有:被动式太阳能采暖、太阳能热水、主动式太阳能采暖与空调，以及太阳能发电等。目前，随着节能设计研究和高层建筑设计的发展，基于高层建筑的布局特点和使用特点，附加阳光间与室内采暖设备相结合的节能设计已经获得人们越来越多地关注。它能使高层建筑在室外气象参数剧烈变化情况下，室内温度分布更为均衡，改善室内热环境并节约能源。
5 新技术、新工艺在节能设计中的应用
节能技术可以从外部和内部着手，即利用外部的新能源和利用建筑物本身来减少能源消耗，主要从有下几点：
5.1使用纳米透明隔热涂料。纳米透明隔热涂料是新近问世的一种可以让玻璃既保持高透光性,同时又有较好的隔热效果的高科技产品。纳米透明隔热涂料可采用喷涂或刷涂技术涂与各类建筑物的玻璃上。在夏季，能抑制65％太阳能辐射不进入室内，并能保证透光率，能使室内温度低于室外温度达到4℃～7℃。在冬季，隔热涂膜的特殊金属膜呈透明型、引进可视光，长波长的暖气能在室内反射，使室内的暖气约90％不外流。
5.2采用新型门窗节能技术。在整个建筑物的热损失中，门窗缝隙空气渗透的热损失占20％～30％。所以，门窗是围护结构中节能的一个重点部位。门窗节能主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳能辐射等方面进行。
5.3减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换，可通过采用密封材料增加窗户的气密性；
5.4减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料和窗框、扇型材组成。为此，要加强节能型窗框和节能玻璃等技术的推广和应用，增大窗户的整体传热系数以减少传热量。 塑钢门窗不仅防噪隔声功能显著，防雨水渗漏能力强，空气渗透量小，更主要的是塑钢门窗的导热系数极低，隔热效果优于铝材1250倍，在采暖和制冷上，能耗要低30％～50％，室内空调耗电量也显著减少。
6 结语
建筑节能是国家发展的基本国策之一，高层建筑又是标志性极强的建筑，因此，抓好高层建筑的节能设计，合理地使用和有效地利用能源，提高能源的有效利用率，将会带动国家和地方的建筑节能事业，促进全社会建筑节能的技术进步。
参考文献：
［1］王荣光、沈天行，可再生能源利用与建筑节能，机械工业出版社，2004
［2］卢求、刘飞，生态节能建筑的开发与设计[N]建筑晚报 2005 ［3］陆文军,节能建筑不能停留在概念阶段[N]中国建设报 2005
［4］徐占发，建筑节能技术实用手册(精)，机械工业出版社 2005
［5］朱盈豹，保温材料在建筑墙体节能的应用，中国建材工业出版社出版，2003