浅议现代高层建筑工程中的节能设计

摘 要：建筑节能包括建筑本身的节能和外部能源的利用，积极采用节能建材、新型节能墙体、屋面的保温隔热技术、节能门窗的保温隔热和密闭技术，加大新能源和可再生能源如太阳能和低热能等在高层建筑中的应用是现代高层建筑中一项重要的内容，直接关系到国家发展战略，应该的到全社会的重视和推广。

关键词：节能 保温 建筑 施工 复合保温

一、 建筑节能的基本概念

建筑节能的概念有广义和狭义之分。广义的节能要考虑建筑物整个寿命周期内的能源流动情况，与广义节能相对应的建筑节能技术是绿色建筑;狭义的建筑节能通常对构部件的组合加工、建造及建筑的使用过程中的能耗关注较多，尤其是建筑运转过程中的能耗，是狭义的建筑节能研究的重点。与狭义节能相对应的建筑节能技术即节能建筑。通常所说的建筑节能即为狭义上的建筑节能。

二、 我国高层建筑节能设计的现状

目前，我国的建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源消耗的三大\"耗能大户\"。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上扬趋势。我国建筑不仅耗能高，而且能源利用效率很低，单位建筑能耗比同等气候条件下发达国家高出2倍～3倍。仅以建筑供暖为例，北京市在执行建筑节能设计前一个采暖期的平均能耗为32瓦/平方米，执行节能标准后，一个采暖期平均为21瓦/平方米，而相同气候条件的芬兰一个采暖期的平均能耗仅为11瓦/平方米，因建筑能耗高，仅北方采暖地区每年就多耗煤1800万吨。我国现阶段城市房屋建筑中普遍存在围护结构保温隔热性和气密性差，供热空调系统效率低下等问题，以占我国城市建筑总面积约60%的住宅建筑为例，采暖地区城镇住宅面积约有40亿平方米，2000年采暖季平均能耗约为25kg煤/平方米，如果在现有基础上实现50%的节能，则每年大约可节省0.5亿吨煤。全国政协调研组就建筑节能问题提交的调研数据显示：按目前的趋势发展，到2020年我国建筑能耗将达到10.9亿吨标准煤，建筑节能要求十分紧迫。

三、影响建筑节能的因素及新材料、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：

3.1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。

3.2利用太阳能。太阳能是绿色能源中最重要的能源，是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源，其优点是丰富、洁净、安全、价廉，对生态平衡无影响。有关资料表明，我国陆地面积每年接收的太阳辐射总量在3.3×103～8.4x 106kJ/(㎡年)之间。全国总面积三分之二以上地区年日照时数大于2200h。我国西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照时数均为全国最高，属太阳能资源丰富地区：除四川盆地、贵州省资源稍差外，东部、南部及东北等其他地区为资源较丰富地区。

在建筑中加强太阳能的利用是实现可持续发展的重要环节，太阳能可以为建筑供暖、供热水、供电，甚至能够提供建筑物所需的全部能量。

3.3加强墙体本身的节能功能。多年以来，我国建筑墙体一般采用单一材料，如空心砌块墙体、加气混凝土墙体等。单一材料导热系数大，一般为高效保温材料的20倍以上，由于建筑节能的需要，新型复合墙体已经出现，复合墙体主要通过在墙体主体结构基础上，增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。复合墙体很好地发挥了两种材料的长处，墙体薄，承重性能好，有优良的保温性能，因此，发达国家新建建筑已基本上采用了此种方式。我国要达到节能的要求，除部分采用加厚的加气混凝土单一墙体来过渡外，使用复合墙体将是大势所趋。根据复合材料与主体结构的不同位置，墙体保温分为内保温、外保温、夹芯保温等几种形式。

3.4注重建筑物围护结构细部的节能设计。细部的节能设计对于建筑物的整体节能也非常重要,应从以下各部位着手:①热桥部位应采取口可靠的保温与\"断桥\"措施;②外墙出挑构件及附墙部件,如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调室外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施;③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理;④门、窗框与墙体之间的缝隙,应采用高效保温材料封堵;⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙,宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封,避免不同材料界面开裂,影响门、窗的热工性能;⑥采用全玻璃幕墙时,隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。选择高性能的建筑门窗材料和幕墙保温技术,建筑门窗和建筑幕墙要改变消极保温隔热的单一节能观念,把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来，积极选择节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。

3.5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。

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