高层办公楼在建筑节能设计研究分析

【关键词】高层办公楼；建筑设计；节能 

　　前言： 

　　当前，能源问题是人们最为关注的问题之一。由于人们对能源的需求量越来越高，能源是使用成了影响人们生活的关键因素，而能源分为可再生能源和非可再生能源两种，其中对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应的减少。如何开发和合理的使用成了当前关键性的问题。因此，建筑节能的作用也日渐凸显，为了更好的利用能源，我国政府对于建筑的节能也有了一定的要求，并且制定了相关的标准制度，也加大了节能技术的投入，在不断的研发和学习新的节能技术。为此，在建筑节能上也有了新的发展目标，在建筑设计上全面的实现节能效果。 

　　1、建筑节能的作用和意义 

　　建筑节能的设计是建筑设计过程中不可缺少的一部分，不仅能够节省资源，同时也利于对环境的保护。在我国，建筑节能的发展已有几十年的历史，经过了几十年的沉淀，在节能技术上取得了很高的成就，然后随着社会的不断发展，节能技术也需要有所发展和突破，今后的发展方向是要面向全国的所有建筑工程施工，把建筑节能的工作全面的落实，从节能、绿色、环保等几个方向来推动建筑节能技术的发展，并且采取有效的施工措施，以保证建筑节能技术的不断发展。 

　　2、我国的节能建筑评价指标 

　　我国在建筑节能上也推出了相关的标准，根据建筑节能技术的相关标准，出台了一系列的标准方案，其中《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分（JGJ26 -95）》等文件都是对节能建筑技术评价的硬性指标，在节能建筑施工过程中，需要根据相关标准来执行，技术指标必须要达到相关标准，如果不符合标准，则不能进行施工。 

　　2.1 规定性指标 

　　建筑用材料和建筑用的相关方案都有一定的质量要求，按照国家标准，在使用的过程中要保证符合规定的标准，以门传结构为例，在安装过程中，首先要确认其使用质量，同时参照相关系数确定其节能结构的标准，然后从建筑的整体来考虑，确认相关细节，凡是与节能相关的参数都要保证其使用标准，在这整个过程中，建筑设计的内容应符合规定的节能标准。而在施工过程中，设计师设计的内容往往只重视设计的样式而忽略设计的合理性，过于片面性，而忽略了节能效果的使用，从而导致在施工中的节能系数不能够达到相关标准，不能对高层建筑的整体进行节能效果进行更有效的把握。 

　　2.2 性能性指标 

　　性能性指标（ Performancelndex）不具体规定建筑局部的热工性能，但要求在整体综合能耗上满足规定要求，某一节能目标可以通过各种手段和技术措施来实现。它允许设计师在某个环节上有一定的突破，这样一来鼓励了创新，满足了设计师在自由设计和建筑节能规范控制两方面的需求，从而给了设计师较大的自由发挥的空间。 

　　3、建筑节能的途径 

　　现代生活和生产对能量的巨大需求与能量相对短缺之间日益尖锐的矛盾促进了世界范围内节能运动的不断展开。今天，“节约能源，提高能源利用率”已经成为各行各业在谋求提高劳动生产率的同时所追求的另一个目标，建筑行业也不例外。从建筑设计方面，建筑节能的途径主要有以下几个方面： 

　　3.1 控制建筑物的体型系数 

　　建筑物的体形系数（ shape coefficient of building）是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。见《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（JGJ26 95）。它实质上是指单位建筑何种所分摊到的外表面积。建筑物外表面积越大，散热面就越大。其耗热量随体型系数的增长而增加。体积小、体形复杂的建筑，以及平房和低层建筑，体形系数较大，对节能不利；体积大、体形简单的建筑，以及多层和高层建筑，体形系数较小，对节能较为有利。因此，严格控制体型系数对节能建筑设计很重要。在设计中控制体型系数的方法很多，如建筑物平面空间组合集中紧凑，减少凹凸变化，可使体型系数减小；在大体量的总趋势下，建筑物进深加大，层数加多，其体量加大，使节能愈显著。 

　　3.2 采用各种高效保温的节能材料 

　　在建筑物外围护结构中，墙体所占的面积最大，是外围护结构的主体，屋面作为外围护结构的一部分，它的保温隔热也是不可或缺的，搞好外墙和屋顶的保温设计十分重要。从长远来看为了实现节能，根本出路在于发展高效保温的外保温复合外墙围护体系。外墙外保温是目前应用最广泛的保温做法，也是目前国家大力倡导的保温做法。 

　　近几年，国内接连几次高层建筑火灾事故，引起社会各界对外墙保温材料安全性的关注。为此，国家相关部门几番出台相关政策，逐渐提高了外墙保温材料的防火性能指标。公安部于今年3 月发布了业内所称“最严65 号文”，要求民用建筑外墙保温材料一律采用燃烧性能为A 级（不燃）的材料。传统的节能保温市场基本仅注重保温效果，外保温材料市场近90%以上都使用保温性能优异的EPS（模塑聚苯板）和XPS（挤塑聚苯板），其燃烧性能都仅达到B2 级（可燃）甚至B3 级（易燃）。虽然苯板保温性好，但极易燃烧，蔓延速度快，且产生燃烧滴熔物和浓烟。政策的天平在墙体保温材料防火与节能之间，正在移向前者。政策的变化显示出对于外墙保温行业防火安全的日渐偏重，这将外墙保温材料的防火门槛提到了前所未有的高度。外墙保温材料的防火安全必须保证的同时，作为担负着建筑节能1/3 重任的外围护结构节能保温，其节能特性标准也不应降低。节能关系国家能源安全供应，防火涉及百姓生命财产安全，二者必须兼顾。

　　3.3 外门窗的节能设计 

　　在建筑围护结构中，外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，与墙体、屋面相比，门窗的保温隔热能力较差。我们可以通过提高门窗的气密性，提高窗户本身的保温性能.减少窗户本身的传热量；在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小外门窗洞口的面积，采用适当的窗墙面积比；还可以通过提高窗户本身的保温性能，减少窗户本身的传热量。比如增加窗扇层数和增加玻璃层数以及采用特种玻璃来实现。 

　　3.4 加强冷桥部位的保温构造设计 

　　冷桥主要是指在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时，由于围护结构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位，使得热量集中地从这些部位快速传递，从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能耗。特别是在节能型建筑中，由于采用新型节能围护体系，整体的大面积加强了保温，其冷桥节点失热比传统非节能建筑要大得多。所以是否处理好冷桥节点部位的保温构造设计是新型围护体系节能技术的成败关键，应引起足够的重视。冷桥对于建筑物有着破坏作用，它会造成房间的耗冷量增加，浪费供冷的能源；会在高温侧有凝结水，影响隔热材料的隔热性能；还会影响高温侧房间的使用。要避免这些情况，就要尽量减少冷桥的数量和面积，对不可避免的冷桥，要用保温材料进行包裹。所以我们在设计中，对于每一个冷桥节点均应逐个分析该节点所在部位的结构方案、构造方案及节点所在的不同节能围护体系，选择最佳综合技术，以保证整体建筑物节能效果良好。当然，节能建筑设计涉及的面很广，除上述几方面外，还包括多方面的因素。如增大建筑物南向获热面积；适当减少南向阳台的设置；在住宅中，将北阳台的外墙外窗全部用封闭阳台封闭起来；外门设防风门斗，防止冷风倒灌；屋顶采用坡屋顶，设置阁楼；住宅中的楼梯间设成封闭式的，对屋顶上人孔采用封闭处理；充分利用太阳能，设置各种类型的太阳能集热设施和装置等。建筑节能与结构、给排水、供暖、通风和电气等各个专业均紧密相关，实现建筑节能是一项重大的系统工程，它需要各个环节、各个部门、各个专业的相互配合，共同努力，取得共识，才能实现节能目标。 

　　结束语： 

　　作为一个建筑设计人员，在对建筑进行节能设计的同时我们应根据当地资源条件，因地制宜，就地取材，合理利用。同时，更应重视综合设计过程这个新观念，在方案之初即组织相关专业工种介入，统筹考虑相互影响，寻求合理的解决方案。 

　　参考文献： 

　　[1]王新，续振艳，陈涛. 我国大型公共建筑节能改造EPC模式选择研究[J]. 建筑节能. 2011（01） 

　　[2]盛家伦，田青. 某办公建筑空调系统变风量改造[J]. 暖通空调. 2003（03） 

　　[3]徐双燕. 建筑物的建筑节能技术的发展状况[J]. 才智. 2011（26）