論樓房建筑中的節能設計
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摘 要 隨著我國科學技術的發展，人民生活水平的日益提高，城市人口數量大幅度提高。樓房是城市里數量最大的基礎設施，隨著大量人口遷居城市，樓房的數量顯著提升。但是，城市的總體資源是有限的，如何節約能源和高效率利用能源是城市在發展過程中必定需要解決的問題。樓房作為城市基礎設施當中數目最為龐大的建筑，其所消耗的電能、熱能等是排在城市基礎設施榜首的，如何設計樓房，使其消耗的能源最少同時又不影響住戶的生活體驗成為當今城市設計領域的熱門話題。本文將從樓房建筑群落、樓房建筑結構這兩個方面來介紹樓房建筑中的節能設計。
關鍵詞 樓房建筑;節能設計;建筑群落;建筑結構
引言
目前我國的樓房節能設計還沒有形成完善的管理體系，大多數節能設計都是房地產開發商為了吸引住戶眼球所開發的低效率的節能方案，例如建筑外墻涂層保溫、建筑外墻夾層保溫、建筑外墻自體保溫等，這些節能手段會影響建筑本身的建筑強度，導致建筑的壽命減少以及建筑抗震性降低。這些節能材料的存在還會使得建筑的火災發生率上升，加大居住風險。同時一些外墻節能材料存在年久失修剝落的可能性，使得其具有一定的高空墜物風險。事實上，科學的樓房節能設計可以避免以上問題的出現，同時還能降低節能設計的成本。
1 樓房建筑群落的節能設計
在城市的建筑設計當中，除了一些城市標志性建筑以及私人別墅等獨立建筑外，大多數樓房建筑都是以樓房建筑群落為單位建成的，因為樓房建筑群落能夠高效率的利用交通、醫療以及教育等城市資源。樓房建筑群落的規劃是樓房建筑整體規劃的第一步，所以優先考慮樓房建筑群落的節能設計能夠在整體上提高樓房節能設計的水準。本文將從樓房建筑朝向以及樓房建筑間距兩個方面來介紹有關樓房建筑群落的節能設計[1]。
1.1 樓房建筑朝向
我國大部分地區都位于北回歸線以北，太陽光在全年的時間里都是從南方照射，故我國樓房建筑的朝向一般都是以朝南為主。但由于樓房建筑本身的成本要求，并非所有戶型都是朝南向設計。在這種情況下，則應綜合考慮樓房建筑當地的氣候條件、地理條件以及樓房建筑用地規模等因素，因地制宜的合理確定建筑朝向，使得樓房建筑在獲得最佳或接近最佳朝向的同時還能夠最大限度的利用光照。在北方寒冷地區，建筑朝向應與冬季主導風向成一定角度，使得冬季建筑能夠高效率保溫;而在南方炎熱地區，建筑朝向應與夏季主導風向平行從而提高建筑的通風散熱速率。
1.2 樓房建筑間距
樓房建筑間距的設計是樓房群落規劃中較為重要的一環。樓房間距過小會導致低層樓房住戶受到的日光照射時間縮短，導致居住體驗降低;樓房間距過大又會浪費建設用地，提高房地產開發成本。不同城市所受到的太陽照射率是不同的，這個數值能夠通過冬至太陽高度角來定義，冬至太陽高度角越大則該城市所受的日照功率越大，反之則越小。故在太陽高度角較小的北方地區建筑間距通常都大于太陽高度角較大的南方地區。對于一些樓房建筑間距過小的建筑群，退層處理、降低層高等方案可以有效解決樓房光照不足的問題[2]。
2 樓房建筑結構的節能設計
樓房建筑結構的節能設計主要包括樓房的體型節能設計以及樓房的窗節能設計。
2.1 樓房體型節能設計
樓房的體型決定了其基本的散熱率和得熱率。樓房體型節能設計的主要方案有控制樓房體型系數、控制樓房表面積系數以及選擇合適的長寬比等。樓房的體型系數是指樓房外層與空氣所接觸的外表面積與其所包圍的樓房建筑體積之比，體形系數越大，說明樓房散熱率越大，能耗就越高，一般來說樓房體型系數都控制在0.3以下。從獲取更多日照同時降低散熱率的角度來看，樓房的表面積系數越小越好，軸向為東西向的長方形建筑節能效率最高，而正方形建筑次之，軸向為南北向的長方形建筑節能效率最低。樓房的長寬比對于樓房建筑的節能設計的影響與建筑朝向有關，當建筑朝向正南方向時，樓房長寬比越大，節能效率越高。當建筑朝向與朝南向呈67°角時，樓房長寬比對于建筑節能效率基本無影響。而當建筑朝向與朝南向垂直時，樓房長寬比越大，則節能效率反而越小[3]。
2.2 樓房窗節能設計
樓房的窗戶設計在很大程度上影響其散熱與保溫。樓房窗節能設計的主要方案有控制窗墻面積比、提高窗戶材料熱阻以及采用窗戶遮陽措施等。窗墻面積比對于樓房節能設計的影響與建筑朝向有關，對于朝南向的樓房，選擇較大的窗墻面積比能夠提高建筑的得熱率，提高節能效率;而對于非朝南向或者與朝南向夾角較大的樓房，選擇較小的窗墻面積比能夠降低建筑的散熱，起到保溫的作用。提高窗材料熱阻的方法有多種，首先，可以通過對金屬窗框進行斷熱處理，然后用高效保溫材料鑲嵌于窗框之間的保溫材料鑲嵌法提高窗框的熱阻。其次還可以通過選擇不同的玻璃品種如吸熱玻璃、熱反射玻璃及低輻射玻璃等特殊材質的玻璃來滿足不同地區的熱阻需求，對于特殊地區，可以使用雙層玻璃，通過其中間空氣介質的存在來提高其熱阻;最后，加強窗戶的氣密性也是很有效的一種隔熱手段，主要方法有提高窗框與窗戶的規格數值的精密度、減小開啟縫的寬度以及采用氣密條等。窗戶遮陽設施主要有窗蓋板、遮陽棚、普通窗簾、熱反射簾以及自動卷簾等，合理使用窗戶遮陽設施能夠使得樓房在夏季避免過多熱的同時還能在冬季獲得一定的保溫，對于朝南向和朝西向的窗戶則尤其要重視[4]。
3 結束語
樓房建筑的節能設計一直是一項較為復雜也較為系統的工程，在樓房設計的各個環節中都應將其節能設計考慮在內。宏觀上，樓房的節能設計應當考慮整個樓房建筑群落的朝向以及樓間間距，而相對在微觀上，則需要對樓房的體型以及窗戶等做較為精細的節能設計。樓房節能設計的發展需要各個領域包括政府、房地產開發商、設計單位以及民眾等各個領域的大力配合以及相互支持，政府應當強化樓房建筑節能法制建設，讓建筑節能有完整和系統的法律支持;房地產開發商需要改變功利思想，為樓房節能設計提供相應的資金支持;設計單位需要以科學的樓房節能設計為目標提高自我知識水平;民眾則需要提高自我的節能意識，為樓房節能設計提供更大的市場空間。
參考文獻
[1] 余珍.建筑節能設計在建筑設計方面的運用[J].建材與裝飾，2018，（24）：59-60.
[2] 伍曉燕.綠色建筑節能設計要點[J].建材與裝飾，2018，（26）：107-108.
[3] 彭航彥.淺談建筑節能設計的影響因素和措施[J].居舍，2018，（16）：151.
[4] 郝慧敏.高層建筑的節能設計[J].山東工業技術，2016，（23）：67.
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