对高层建筑与节能技术设计研究分析.docx

对高层建筑与节能技术设计研究分析【摘要】针对现在能源消耗巨大的现状从节能建筑的角度出发在建筑设计围护结构设计等方面对目前的建筑节能技术和今后的发展进行初步探讨。本文叙述了高层建筑节能与气候、地理条件的关系。建筑节能不仅是建筑本身的节能且与城市的综合环境、气候条件、总体布局有关建筑物的形体变化、朝向；外围护结构保温、隔热的性能；门窗质量等许多综合性因素构成因此高层建筑的节能首先应为设计者重视。【关键词】高层建筑；分析；优化设计；节能随着我国城市化建设的日益进行社会发展的迅猛前进对于平常人来说买房成了一件必不可少的事这使得房地产交易呈现越来越活跃的趋势。高层建筑体形庞大如容积率过高相邻建筑互相遮挡、不通透形成大面积阴影区城市人居环境质量下降市中心人口膨胀、交通拥挤。除此之外近些年在某些城市建高层建筑已成风气设计者往往贪大求高大部分精力放在追求立面形式和使用功能上而往往忽略生态环境的保护、建筑设计节能意识淡薄造成高能耗、低效益影响常年使用浪费巨大。1、优化建筑位置及朝向设计高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求阳光有着巨大辐射能量在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析地球每年接收的能量有60亿亿千瓦这么大能量弃之可惜从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器阳光不仅对人的身体健康有着很大影响对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理合理的确定建筑位置与朝向使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能因此建筑的方位与节能有着直接关系。如在北纬40度～45度地区冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍不同朝向不同季节建筑物所得到的太阳辐射热能量不同热损失也不同尤其是在冬至前后由于太阳高度角低房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况按其太阳高度角做出日影响图以确定冬季每天的日照时间建筑南向开窗面积尽可能大些在满足采光条件下北向、东向窗尽可能小些从而获得更多的太阳光线减少热损失保持室内舒适的温度环境。2、优化围护结构墙体设计2.1外墙是围护结构的主体部分高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重因此围护结构属于填充材料为了减轻荷载达到保温、隔热要求采用轻质高效保温材料目前在寒冷地区常用的墙体做法有：页岩陶粒混凝土空心砌块；粘土空心砖与实心砖复合墙体；粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧在寒冷地区的同一气候条件下由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同为防止墙体内产生冷凝水保温层设在外侧更为妥些。2.2高层建筑的围护墙体不宜采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料。一幢建筑的寿命少则几十年多则上百年材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体笔者认为存在以下不足之处：（1）抗震能力差易松散与结构构件结合不好整体性能差。（2）不能承受外部装修贴、挂荷载如：贴石材安装装饰构件等。（3）不能承受有振动的凿、刨的装修如：剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥。（4）墙表面易出现裂纹。除此之外复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入墙体内容易造成冷桥是保温、隔热的薄弱环节。据测定高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%～13%因此应引起设计者重视采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。2.3国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温欧、美各国取得不少先进经验。如：美国研制的TB型保温隔热复合砌块；波兰的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墙体传热系数K=01209～1100W/m2k；芬兰研制的一种空心砌块空隙之间填入聚胺脂保温材料300厚传热系数K=0.25～0.28W/m2k.某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好又具有一定强度避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。2.4据21个省、市的统计我国现有墙材产品约有三十多种按块体大小可分为砖、砌块的墙板三类见下表。