高层建筑节能设计的应用研究

 

　一、高层建筑能耗特点分析
 
　　1、能耗组成及特点分析
 
　　高层建筑容纳人数众多，信息处理量大。为保持正常的运作，高层建筑在电梯、空调、
供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的消耗形式包括电、煤、天然气以及集中供
热的蒸汽和热水等。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的
4 个主要系统。供暖空调系统耗电量占到整个建筑能耗的 50%以上；照明系统次之，大约
为 20%；动力系统约为 10%　；办公设备系统约为 10%。
 
　　2、采光和通风的要求
 
　　高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间（水平交通和垂直交通）、辅助使
用房间（餐饮和卫生间）以及设备系统等几部分构成，平面布局与空间组织相对固定，
各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此，高层建筑能耗对气候的依赖
性较弱，若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的，效果甚微。高层建筑的节
能问题应从建筑自身出发（如平面形式、进深大小、围护构件、设备系统等），进行节能措
施的探讨。
 
　　二、高层建筑设计常见问题
 
　　高层建筑设计中常出现围护结构保温隔热能力差的问题，建筑的外围护结构包括屋
面、外墙、外窗以及地面等部位。对于高层建筑而言，由于其竖向表面面积远大于横向屋面
面积，因此，建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡量其围护结构保温
隔热能力的决定性因素。影响建筑外墙节能的主要因素是墙体材料，以及影响墙体材料节
能效果的墙体外饰面，东、西外墙遮阳，墙体构造形式等。
 
　　在研究中发现，高层建筑外墙应设置保温层，采用双层玻璃。由于西安高新区清扬国
际大厦，外墙采用加气混凝土砌块，未设置保温层，使得该办公建筑供暖空调能耗占总
能耗的比例高达 60.27%。另外，当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法时，
虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高，如旺座现代城 B 座和 D 座，供暖
空调能耗高达 54.62%～56.08%。在窗户类型的选择上，分析可知，供暖空调能耗较高的
都采用了单层单玻窗，能耗高达 56.8%～60.27%。除此之外，还发现几乎没有高层建筑采
取遮阳手段来降低供暖空调能耗，尤其是西向遮阳的问题，值得引起专业人员的重视。
 
　　三、设计对策
 
　　1、通风设计