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摘 要：近年来，随着我国经济的高速发展，城市现代化的进程加快，面对能源危机，建筑节能是大势所趋。现代高层住宅的节能设计，结合传统的、有效的节能实施（自然通风、建筑遮阳等）和现代高科技的节能技术，为将来的使用者提供一个健康、舒适、和谐的环境。本文结合实例工程对现代高层住宅建筑中的节能设计进行简要论述，以供同行参考。
关键词：现代高层建筑；住宅建筑设计；节能设计
前言
现在高层建筑体形庞大,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。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、特别是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。建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里,30% 的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35% 热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向；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,建筑的节能首先应为设计者重视。
②体形与平面布置。体形系数，即建筑物外表面面积与其所包围的体积之比值。对于相同体积的建筑物，其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高。体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。建筑师处理体形与平面设计时，首先要考虑功能要求。但是如果考虑造型艺术要求，导致外表面面积过大，曲折凹凸过多，则对建筑保温是很不利的。外表面面积越大，热损失越多，不规则的护结构，往往是薄弱环节。因此，应该正确处理体形、平面形式与保温的关系。建筑平面的巧妙布置常能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧，可以有效阻挡日射；设置空中庭院，以楼梯或坡道联系，空中庭院不但是人们的交往空间，也起到组织自然通风的作用，又克服了空调是内空气品质差的弱点。
③绿化与节能。近年来由于城市绿地不断减少，加之空调的大量使用，导致“热岛效应”，空气环境日益恶化，给建筑带来负效应。一块草地和一块沥青地面的表面温度差可达14摄氏度以上。绿地蒸发大量水分，带走大量热量，为建筑物创造了十分有利的周围环境条件，同时美化了城市，改善了空气品质。
②窗的节能技术。玻璃窗不仅传热量大，而且由于其热阻远小于其他围护结构，造成冬季窗户表面温度过低，对靠近窗口的人体进行冷辐射，形成“辐射吹风感”，严重地影响室内热环境的舒适。目前，就窗的节能措施，主要是从以下几个方面考虑：
首先，控制窗墙面积比。窗户既有引进太阳辐射热的有利方面，又有因传热损失和冷风渗透损失都比较大的不利方面。就其总效果而言，窗户仍是保温能力最低的构件。由于通过窗户的热损失比例较大，因此我国规定：南向的窗墙比≤0.35，东西朝向的窗墙比≤0.25（单侧窗）、≤0.30（双侧窗），北向的窗墙比≤0.20。
其次，提高气密性，减少冷风渗透。
最后，提高窗户的保温能力。包括改善窗框的保温性能以及使用中空玻璃来改善窗玻璃部分的保温能力。
中空玻璃是由两片（或两片以上）平行的玻璃板粘合而成的玻璃组件。其两片玻璃板间通过间隔条（注满专用干燥剂—高效分子筛吸附剂）隔出一定宽度的空间，并使用高强度密封胶沿着玻璃的四周边部进行密封。由于中空玻璃在构造上存在空气夹层，从而有效地降低了传热系数，达到节能的目的，同时隔声性能也很好。
根据玻璃构造不同，中空玻璃又有PET双中空玻璃、LOW-E中空玻璃等多个品种。若中空玻璃中充装氩气等惰性气体，将进一步增大中空玻璃的热阻；若采用热反射镀膜玻璃或低发射率镀膜玻璃组成的中空玻璃，更可以显著提高外窗的保温性能。
关于使用中空玻璃的实例，红谷滩的红谷大厦就是一个例子。它使用的是LOW-E玻璃，这样可以减少每天的运行成本，减少能源消耗，降低环境污染。
房间名称 侧面采光
采光系数最低值（%）窗地面积比值（Ac/Ad）
卧室、起居室（厅）、厨房 1 ≥14.3%
楼梯间0.5 ≥8.3%
在保证居室采光通风条件的前提下，应控制开窗面积，减少外墙传递的热量。此高层住宅大部分房间窗地比在15～33%之间，远高于《住宅设计规范》中提出的住宅室内采光标准。我们运用软件分析窗地比由小变大时的热工状况。冬季在不使用采暖设施的前提下，室内气温随窗地比增加而明显降低，这意味着达到室内舒适温度需要消耗的采暖能量将会增加；结合夏季制冷能耗和冬季采暖能耗计算得出：当窗地比由30%减少到15%时，可以节能约15%。
关键词：现代高层建筑；住宅建筑设计；节能设计
前言
现在高层建筑体形庞大,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。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、特别是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。建筑节能包含两部分内容,一部分是加强围护结构的保温隔热能力,另一部分就是从供暖、供冷的热源、输送渠道及实现方式来节约能源。一般的房子里,30% 的热量从窗户跑掉了。如果选用双层玻璃,中间再充上惰性气体,就可在一定程度上阻断热量散发。35% 热量从墙体散发,如采用隔热材料,增加保温层,节能效果就很明显。智能化建筑首境、气候条件、总体布局;建筑物的形体变化、朝向；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,建筑的节能首先应为设计者重视。
一、现代建筑设计层面上的节能
①建筑的朝向设计。高层建筑的定位首先考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求。据有关资料分析，地球每年接受的能量有60亿千瓦。这么多的阳光对建筑节能有十分重要的意义。所以确定一个好的合理的位置与朝向对吸收更多太阳能、储备更多能源、减少自身能耗都是很有必要的。②体形与平面布置。体形系数，即建筑物外表面面积与其所包围的体积之比值。对于相同体积的建筑物，其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高。体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。建筑师处理体形与平面设计时，首先要考虑功能要求。但是如果考虑造型艺术要求，导致外表面面积过大，曲折凹凸过多，则对建筑保温是很不利的。外表面面积越大，热损失越多，不规则的护结构，往往是薄弱环节。因此，应该正确处理体形、平面形式与保温的关系。建筑平面的巧妙布置常能获得较为满意的节能效果。如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧，可以有效阻挡日射；设置空中庭院，以楼梯或坡道联系，空中庭院不但是人们的交往空间，也起到组织自然通风的作用，又克服了空调是内空气品质差的弱点。
③绿化与节能。近年来由于城市绿地不断减少，加之空调的大量使用，导致“热岛效应”，空气环境日益恶化，给建筑带来负效应。一块草地和一块沥青地面的表面温度差可达14摄氏度以上。绿地蒸发大量水分，带走大量热量，为建筑物创造了十分有利的周围环境条件，同时美化了城市，改善了空气品质。
二、围护结构的节能
①外墙的节能技术。外墙的节能措施，目前主要是使用环保节能型建筑材料，可以有效减少通过围护结构的传热，从而减少各主要设备的容量，达到显著的节能效果。采用新型墙体材料与复合墙体围护结构。复合墙板构造复杂一些，但它将材料区别使用，可采用高源于：论文格式标准www.udooo.com
效的隔热材料，能充分发挥各种材料的特长，板体较轻，热工性能较好，适用于住宅、医院、办公楼等高层建筑的外墙。在进行经济性、可行性分析的前提下，在墙体内外侧敷设保温隔热的新材料。另外，目前还有可调节的外墙，即采用多向、多层、可开、可闭的外墙，以适应不同的气候，减少空调，采暖的时间，降低能耗。②窗的节能技术。玻璃窗不仅传热量大，而且由于其热阻远小于其他围护结构，造成冬季窗户表面温度过低，对靠近窗口的人体进行冷辐射，形成“辐射吹风感”，严重地影响室内热环境的舒适。目前，就窗的节能措施，主要是从以下几个方面考虑：
首先，控制窗墙面积比。窗户既有引进太阳辐射热的有利方面，又有因传热损失和冷风渗透损失都比较大的不利方面。就其总效果而言，窗户仍是保温能力最低的构件。由于通过窗户的热损失比例较大，因此我国规定：南向的窗墙比≤0.35，东西朝向的窗墙比≤0.25（单侧窗）、≤0.30（双侧窗），北向的窗墙比≤0.20。
其次，提高气密性，减少冷风渗透。
最后，提高窗户的保温能力。包括改善窗框的保温性能以及使用中空玻璃来改善窗玻璃部分的保温能力。
中空玻璃是由两片（或两片以上）平行的玻璃板粘合而成的玻璃组件。其两片玻璃板间通过间隔条（注满专用干燥剂—高效分子筛吸附剂）隔出一定宽度的空间，并使用高强度密封胶沿着玻璃的四周边部进行密封。由于中空玻璃在构造上存在空气夹层，从而有效地降低了传热系数，达到节能的目的，同时隔声性能也很好。
根据玻璃构造不同，中空玻璃又有PET双中空玻璃、LOW-E中空玻璃等多个品种。若中空玻璃中充装氩气等惰性气体，将进一步增大中空玻璃的热阻；若采用热反射镀膜玻璃或低发射率镀膜玻璃组成的中空玻璃，更可以显著提高外窗的保温性能。
关于使用中空玻璃的实例，红谷滩的红谷大厦就是一个例子。它使用的是LOW-E玻璃，这样可以减少每天的运行成本，减少能源消耗，降低环境污染。
三、工程实例
本工程建筑场地平坦,共包括7幢高层住宅和配套公建。其中 80、81、82、83 号楼地上 28 层地下 2 层，84、85 号楼地上26层地下2层，86号楼地上9层地下1层，7幢住宅环形布局，80～85号楼为钢筋混凝土剪力墙结构。86 号住宅楼为钢筋混凝土异型柱结构。我们选择最典型的户型作为分析对象。如图所示，选择81号楼的户型A和户型B来进行分析，因其代表了项目户型的基本情况，且包括了各个朝向的房间。四、住宅单元能耗分析比较
4.1减少窗地比,前后能耗比较
窗地面积比值为直接天然采光房间的侧窗洞口面积Ac与该房间地面面积Ad之比。某住宅区属于Ⅲ类光气候区，此区域内住宅室内采光标准参见表:房间名称 侧面采光
采光系数最低值（%）窗地面积比值（Ac/Ad）
卧室、起居室（厅）、厨房 1 ≥14.3%
楼梯间0.5 ≥8.3%
在保证居室采光通风条件的前提下，应控制开窗面积，减少外墙传递的热量。此高层住宅大部分房间窗地比在15～33%之间，远高于《住宅设计规范》中提出的住宅室内采光标准。我们运用软件分析窗地比由小变大时的热工状况。冬季在不使用采暖设施的前提下，室内气温随窗地比增加而明显降低，这意味着达到室内舒适温度需要消耗的采暖能量将会增加；结合夏季制冷能耗和冬季采暖能耗计算得出：当窗地比由30%减少到15%时，可以节能约15%。