高層辦公樓在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)研究分析

【關(guān)鍵詞】高層辦公樓；建筑設(shè)計(jì)；節(jié)能 

　　前言： 

　　當(dāng)前，能源問(wèn)題是人們最為關(guān)注的問(wèn)題之一。由于人們對(duì)能源的需求量越來(lái)越高，能源是使用成了影響人們生活的關(guān)鍵因素，而能源分為可再生能源和非可再生能源兩種，其中對(duì)不可再生能源的大量使用造成了能源的流失，人均的能源使用量就相應(yīng)的減少。如何開(kāi)發(fā)和合理的使用成了當(dāng)前關(guān)鍵性的問(wèn)題。因此，建筑節(jié)能的作用也日漸凸顯，為了更好的利用能源，我國(guó)政府對(duì)于建筑的節(jié)能也有了一定的要求，并且制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制度，也加大了節(jié)能技術(shù)的投入，在不斷的研發(fā)和學(xué)習(xí)新的節(jié)能技術(shù)。為此，在建筑節(jié)能上也有了新的發(fā)展目標(biāo)，在建筑設(shè)計(jì)上全面的實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。 

　　1、建筑節(jié)能的作用和意義 

　　建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中不可缺少的一部分，不僅能夠節(jié)省資源，同時(shí)也利于對(duì)環(huán)境的保護(hù)。在我國(guó)，建筑節(jié)能的發(fā)展已有幾十年的歷史，經(jīng)過(guò)了幾十年的沉淀，在節(jié)能技術(shù)上取得了很高的成就，然后隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，節(jié)能技術(shù)也需要有所發(fā)展和突破，今后的發(fā)展方向是要面向全國(guó)的所有建筑工程施工，把建筑節(jié)能的工作全面的落實(shí)，從節(jié)能、綠色、環(huán)保等幾個(gè)方向來(lái)推動(dòng)建筑節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，并且采取有效的施工措施，以保證建筑節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展。 

　　2、我國(guó)的節(jié)能建筑評(píng)價(jià)指標(biāo) 

　　我國(guó)在建筑節(jié)能上也推出了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)建筑節(jié)能技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)方案，其中《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分（JGJ26 -95）》等文件都是對(duì)節(jié)能建筑技術(shù)評(píng)價(jià)的硬性指標(biāo)，在節(jié)能建筑施工過(guò)程中，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，技術(shù)指標(biāo)必須要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如果不符合標(biāo)準(zhǔn)，則不能進(jìn)行施工。 

　　2.1 規(guī)定性指標(biāo) 

　　建筑用材料和建筑用的相關(guān)方案都有一定的質(zhì)量要求，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在使用的過(guò)程中要保證符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，以門傳結(jié)構(gòu)為例，在安裝過(guò)程中，首先要確認(rèn)其使用質(zhì)量，同時(shí)參照相關(guān)系數(shù)確定其節(jié)能結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，然后從建筑的整體來(lái)考慮，確認(rèn)相關(guān)細(xì)節(jié)，凡是與節(jié)能相關(guān)的參數(shù)都要保證其使用標(biāo)準(zhǔn)，在這整個(gè)過(guò)程中，建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)符合規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。而在施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的內(nèi)容往往只重視設(shè)計(jì)的樣式而忽略設(shè)計(jì)的合理性，過(guò)于片面性，而忽略了節(jié)能效果的使用，從而導(dǎo)致在施工中的節(jié)能系數(shù)不能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不能對(duì)高層建筑的整體進(jìn)行節(jié)能效果進(jìn)行更有效的把握。 

　　2.2 性能性指標(biāo) 

　　性能性指標(biāo)（ Performancelndex）不具體規(guī)定建筑局部的熱工性能，但要求在整體綜合能耗上滿足規(guī)定要求，某一節(jié)能目標(biāo)可以通過(guò)各種手段和技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。它允許設(shè)計(jì)師在某個(gè)環(huán)節(jié)上有一定的突破，這樣一來(lái)鼓勵(lì)了創(chuàng)新，滿足了設(shè)計(jì)師在自由設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能規(guī)范控制兩方面的需求，從而給了設(shè)計(jì)師較大的自由發(fā)揮的空間。 

　　3、建筑節(jié)能的途徑 

　　現(xiàn)代生活和生產(chǎn)對(duì)能量的巨大需求與能量相對(duì)短缺之間日益尖銳的矛盾促進(jìn)了世界范圍內(nèi)節(jié)能運(yùn)動(dòng)的不斷展開(kāi)。今天，“節(jié)約能源，提高能源利用率”已經(jīng)成為各行各業(yè)在謀求提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)所追求的另一個(gè)目標(biāo)，建筑行業(yè)也不例外。從建筑設(shè)計(jì)方面，建筑節(jié)能的途徑主要有以下幾個(gè)方面： 

　　3.1 控制建筑物的體型系數(shù) 

　　建筑物的體形系數(shù)（ shape coefficient of building）是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。見(jiàn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）（JGJ26 95）。它實(shí)質(zhì)上是指單位建筑何種所分?jǐn)偟降耐獗砻娣e。建筑物外表面積越大，散熱面就越大。其耗熱量隨體型系數(shù)的增長(zhǎng)而增加。體積小、體形復(fù)雜的建筑，以及平房和低層建筑，體形系數(shù)較大，對(duì)節(jié)能不利；體積大、體形簡(jiǎn)單的建筑，以及多層和高層建筑，體形系數(shù)較小，對(duì)節(jié)能較為有利。因此，嚴(yán)格控制體型系數(shù)對(duì)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)很重要。在設(shè)計(jì)中控制體型系數(shù)的方法很多，如建筑物平面空間組合集中緊湊，減少凹凸變化，可使體型系數(shù)減小；在大體量的總趨勢(shì)下，建筑物進(jìn)深加大，層數(shù)加多，其體量加大，使節(jié)能愈顯著。 

　　3.2 采用各種高效保溫的節(jié)能材料 

　　在建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，墻體所占的面積最大，是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，屋面作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分，它的保溫隔熱也是不可或缺的，搞好外墻和屋頂?shù)谋�溫設(shè)計(jì)十分重要。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能，根本出路在于發(fā)展高效保溫的外保溫復(fù)合外墻圍護(hù)體系。外墻外保溫是目前應(yīng)用最廣泛的保溫做法，也是目前國(guó)家大力倡導(dǎo)的保溫做法。 

　　近幾年，國(guó)內(nèi)接連幾次高層建筑火災(zāi)事故，引起社會(huì)各界對(duì)外墻保溫材料安全性的關(guān)注。為此，國(guó)家相關(guān)部門幾番出臺(tái)相關(guān)政策，逐漸提高了外墻保溫材料的防火性能指標(biāo)。公安部于今年3 月發(fā)布了業(yè)內(nèi)所稱“最嚴(yán)65 號(hào)文”，要求民用建筑外墻保溫材料一律采用燃燒性能為A 級(jí)（不燃）的材料。傳統(tǒng)的節(jié)能保溫市場(chǎng)基本僅注重保溫效果，外保溫材料市場(chǎng)近90%以上都使用保溫性能優(yōu)異的EPS（模塑聚苯板）和XPS（擠塑聚苯板），其燃燒性能都僅達(dá)到B2 級(jí)（可燃）甚至B3 級(jí)（易燃）。雖然苯板保溫性好，但極易燃燒，蔓延速度快，且產(chǎn)生燃燒滴熔物和濃煙。政策的天平在墻體保溫材料防火與節(jié)能之間，正在移向前者。政策的變化顯示出對(duì)于外墻保溫行業(yè)防火安全的日漸偏重，這將外墻保溫材料的防火門檻提到了前所未有的高度。外墻保溫材料的防火安全必須保證的同時(shí)，作為擔(dān)負(fù)著建筑節(jié)能1/3 重任的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能保溫，其節(jié)能特性標(biāo)準(zhǔn)也不應(yīng)降低。節(jié)能關(guān)系國(guó)家能源安全供應(yīng)，防火涉及百姓生命財(cái)產(chǎn)安全，二者必須兼顧。

　　3.3 外門窗的節(jié)能設(shè)計(jì) 

　　在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，外門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，與墻體、屋面相比，門窗的保溫隔熱能力較差。我們可以通過(guò)提高門窗的氣密性，提高窗戶本身的保溫性能.減少窗戶本身的傳熱量；在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景要求的條件下，盡量減小外門窗洞口的面積，采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比；還可以通過(guò)提高窗戶本身的保溫性能，減少窗戶本身的傳熱量。比如增加窗扇層數(shù)和增加玻璃層數(shù)以及采用特種玻璃來(lái)實(shí)現(xiàn)。 

　　3.4 加強(qiáng)冷橋部位的保溫構(gòu)造設(shè)計(jì) 

　　冷橋主要是指在建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)與外界進(jìn)行熱量傳導(dǎo)時(shí)，由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的某些部位的傳熱系數(shù)明顯大于其他部位，使得熱量集中地從這些部位快速傳遞，從而增大了建筑物的空調(diào)、采暖負(fù)荷及能耗。特別是在節(jié)能型建筑中，由于采用新型節(jié)能圍護(hù)體系，整體的大面積加強(qiáng)了保溫，其冷橋節(jié)點(diǎn)失熱比傳統(tǒng)非節(jié)能建筑要大得多。所以是否處理好冷橋節(jié)點(diǎn)部位的保溫構(gòu)造設(shè)計(jì)是新型圍護(hù)體系節(jié)能技術(shù)的成敗關(guān)鍵，應(yīng)引起足夠的重視。冷橋?qū)τ诮ㄖ�物有著破壞作用，它�?huì)造成房間的耗冷量增加，浪費(fèi)供冷的能源；會(huì)在高溫側(cè)有凝結(jié)水，影響隔熱材料的隔熱性能；還會(huì)影響高溫側(cè)房間的使用。要避免這些情況，就要盡量減少冷橋的數(shù)量和面積，對(duì)不可避免的冷橋，要用保溫材料進(jìn)行包裹。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)中，對(duì)于每一個(gè)冷橋節(jié)點(diǎn)均應(yīng)逐個(gè)分析該節(jié)點(diǎn)所在部位的結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)造方案及節(jié)點(diǎn)所在的不同節(jié)能圍護(hù)體系，選擇最佳綜合技術(shù)，以保證整體建筑物節(jié)能效果良好。當(dāng)然，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)涉及的面很廣，除上述幾方面外，還包括多方面的因素。如增大建筑物南向獲熱面積；適當(dāng)減少南向陽(yáng)臺(tái)的設(shè)置；在住宅中，將北陽(yáng)臺(tái)的外墻外窗全部用封閉陽(yáng)臺(tái)封閉起來(lái)；外門設(shè)防風(fēng)門斗，防止冷風(fēng)倒灌；屋頂采用坡屋頂，設(shè)置閣樓；住宅中的樓梯間設(shè)成封閉式的，對(duì)屋頂上人孔采用封閉處理；充分利用太陽(yáng)能，設(shè)置各種類型的太陽(yáng)能集熱設(shè)施和裝置等。建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)、給排水、供暖、通風(fēng)和電氣等各個(gè)專業(yè)均緊密相關(guān)，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能是一項(xiàng)重大的系統(tǒng)工程，它需要各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)部門、各個(gè)專業(yè)的相互配合，共同努力，取得共識(shí)，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。 

　　結(jié)束語(yǔ)： 

　　作為一個(gè)建筑設(shè)計(jì)人員，在對(duì)建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的同時(shí)我們應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源條件，因地制宜，就地取材，合理利用。同時(shí)，更應(yīng)重視綜合設(shè)計(jì)過(guò)程這個(gè)新觀念，在方案之初即組織相關(guān)專業(yè)工種介入，統(tǒng)籌考慮相互影響，尋求合理的解決方案。 

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