建筑業一直是高耗能行業，而能源總量又是有限的，如何才能平衡社會發展與節能之間的關系，節能減排是整個建筑業都應當落實到位的工作，本文主要提出了高層建筑的節能措施。

　　《建筑技術開發》重點報道混凝土制品、防水與裝飾材料、建筑施工技術、建筑施工機械、工程監理、測試技術、試驗儀器等。設有技術開發報道、專題開發綜述、國外技術開發、技術講座、技術開發專欄、短文薈萃、開發信息集錦等欄目。

　　1、前言

　　據權威部門統計，建筑業的能耗占到全國能耗的25%以上。而目前在我國高層建筑的全年能耗中，大約50%～60%消耗于空調制冷與采暖系統，20%～30%用于照明;而在空調采暖這部分能耗中，寒冷地區大約40%由外圍護結構傳熱所消耗。從目前情況分析，在圍護結構、采暖空調系統以及照明方面，與20世紀80年代改革開放初期建造的同類建筑相比，現代建筑在節能消耗上已有較大的改觀和提高。但如能在建筑設計中采用更為先進的節能措施和技術，將會有更大的節約能源降低消耗的潛力。

　　建筑物的節能問題是多方面耦合的結果，不僅僅體現在采暖、空調等方面，還與建筑選型、平面布置、電氣系統等諸多方面有關[1-5]。如果只站在某個角度進行節能設計，其效果是十分有限的。因此，在高層建筑的節能設計中，各專業應密切合作，共同將建筑的能耗降低至最低。本文將結合北方某高層建筑工程實例，對高層建筑物的節能措施加以探討，以期為相關地區的建筑設計提供依據。

　　2、工程概述

　　本項目為高層建筑，地上建筑高度為20層，建筑面積54499m2;地下為3層地，建筑面積10501m2，停車位1300個。項目所在地位于北溫帶季風區，兼備季風氣候與海洋氣候特點，月平均氣溫為25.3℃，歷史極端最低氣溫為-16.9℃;年平均降水量為662.1mm;年平均風速為5.2 m/s。

　　3、節能措施

　　3.1 建筑選型方面的節能措施

　　(1)日照環境設計

　　本項目為高層建筑，地上建筑高度為20層。為充分利用自然光線和日照條件，本項目總平面布局上建筑主立面均朝向南向，有利于充分利用日照，以節省能源的利用，在北側盡量減少開窗，除必要的窗口外，北側外墻盡量少開窗。

　　依據相關規范對于日照規定獲得日照房間在大寒日當日日照時間不得低于2小時，本項目在總體布局上充分考慮日照，部分房間面向東、南、西方向布置，可以保證建筑物全天都可以獲得充足的日照。

　　(2)通風

　　本項目總平面布局保持適宜的建筑間距，以增加建筑物的采光通風面積。盡量采用自然通風方式布置主樓平面，裙樓采用以自然通風方式為主，裙房外側房間采用自然通風，內部空間采用機械通風。

　　裙房外墻局部外掛玻璃幕墻部位，幕墻的開啟面積不小于幕墻總面積的15%。群房的每間房間具有直接對外的可開啟窗扇，可開啟面積大于房間面積的1/7，大于外窗總面積的30%。

　　(3)體型系數。項目所在地地理環境屬于寒冷地區，項目按照節能50%進行設計，體型系數不超過0.4，滿足規范要求。

　　(4)窗墻比。建筑物的各向窗墻比均不超過0.7，主樓的南、東向窗墻比不超過0.5，東南、西南向窗墻比不超過0.35，東北、西、西北向窗墻比不超過0.3。裙房的東、南向窗墻比不超過0.7，西、北方向的窗墻比不超過0.5。

　　(5)外圍護結構及傳熱系數。項目所有建筑物的外墻均采用外保溫體系，墻體外貼巖棉板保溫，綜合傳熱系數K小于0.6瓦/平方米•開;屋頂均采用倒置式屋面，保溫層選用巖棉板，綜合傳熱系數K小于0.55瓦/平方米•開。非幕墻外窗均采用單框雙玻中空PA斷橋鋁合金玻璃窗(玻璃采用輻射率≤0.25 Low-E)，窗綜合傳熱系數K小于2.0瓦/平方米•開，遮陽系數≤0.5(東、南、西);空氣滲透性能(氣密性) :4級《建筑外窗氣密性能分級及檢測方法》。

　　裙房大窗采用添加惰性氣體的中空玻璃，綜合傳熱系數小于2.0瓦/平方米•開，開窗面積為幕墻面積的10%，幕墻鋁型材選用隔熱斷橋鋁型材。建筑物的非采暖空調房間與采暖空調房間的隔墻外貼巖棉板保溫，綜合傳熱系數K小于1.5瓦/平方米•開。建筑物的非采暖空調房間與采暖空調房間的樓板外貼巖棉板保溫，綜合傳熱系數K小于1.5瓦/平方米•開。

　　夏季利用通風降溫，必要時設置機械排風裝置。外窗的可開啟面積不應小于窗面積的30%;透明幕墻應具有可開啟部分或設有通風換氣裝置。主要入口處設置空氣幕，隔絕室內外熱損失。

　　3.2 給水排水方面的節能措施

　　(1)給水系統及分區。本項目主樓為高層建筑，為充分使用市政壓力，降低二次提升能源消耗，項目給水系統分為三個區。三層以下為低區，由市政壓力直接供水。四層至十層為中區，十一層以上為高區，由設在地下層的給水泵房加壓供水，加壓設備選用微機變頻控制恒壓變量設備。

　　(2)供水設備及管材。為使水泵在高效區運行，要根據管網水力計算進行選泵。管材選擇鋼塑給水管，該管材內壁光滑、不宜腐蝕，可減少供水管的水頭損失，從而節能。此外可根據實際情況適當放大管徑以減少管道的阻力損失和水泵揚程。

　　(3)節水器具、儀表。建筑內各用水點均采用節水器材、器具。給水龍頭采用陶瓷芯等密封性能好、能限制出流率并經國家有關部門檢測合格的節水龍頭。大、小便器采用節水型產品，坐便器水箱容積不大于6L。淋浴間采用有可靠恒溫混合閥或裝置的供水系統;多于3個淋浴器的配水管布置成環狀。公共衛生間采用紅外線感應水嘴、感應式沖洗閥小便器、大便器等能消除長流水的水嘴和器具

　　(4)熱水系統

　　熱水供應方式為集中熱水供應系統，設熱水回水管和熱水循環泵，并考慮不能回水熱水支管加設電加熱裝置，確保供水溫度。為使冷、熱水壓均衡，熱水供水系統分區同冷水系統，熱水循環管道采取同程布置方式，水溫控制在40℃以下，并采用厚度不低于50mm的超細玻璃棉管殼保溫，以減少熱量損失。選擇阻力損失和變化小的換熱器，使所需循環泵的揚程低，且保證冷、熱水系統壓力的平衡，換熱充分。熱水循環泵的流量和揚程根據管網布置經計算后確定，為減少管道的熱損耗、減少循環泵的開啟時間，可根據實際情況控制循環泵的啟停溫度。熱水系統采用薄壁不銹鋼管材，熱水混合龍頭采用可靠的恒溫混合閥。

　　3.3電氣方面的節能措施

　　(1)配電系統節能。電源選用高效低耗SF10干式變壓器。SF10干式變壓器具有良好的防火性能，可同時兼顧大容量與高電壓要求。經過負荷計算，利用最佳負載系數法確定變壓器容量，對季節性負荷(如制冷機房用電負荷)設置專用變壓器，過度季節停機，以降低變壓器損耗。在低壓側采用并聯電力電容器作為無功補償，功率因數控制在0.92以上，降低無功損耗。采用柴油發電機作為應急電源，有自動投入裝置的獨立與正常電源的專用饋電線路方案為節約電能的最佳選擇。

　　(2)建筑設備的電器節能及計量。利用樓宇自控系統對空調系統、給排水系統及電動機、電梯、門窗類等建筑設備進行監測、控制、提高節能效果。采用一套電力監控系統，控制終端設在變電所的中心控制室內，對變、配電系統進行集中檢測和管理，照明、空調、動力等用電應分別計量。用能較高的設備均按照《用能單位能源計量器具配備和管理通則》的要求設置計量裝置，配置比例不低于95%，精度等級需滿足《準則》的要求。在提高自然功率因數的基礎上，應在負荷側合理裝設集中或就地無功補償裝置，最大負荷時的功率因數不應低于0.90。主要用電設備均單獨設計量電表。CT等設備設單獨的補償裝置。

　　(3)照明系統節能。照明設計滿足《建筑照明設計標準》GB50034-。2004所對應的照度標準、照明均勻度、統一眩光值、光色、照明功率密度值(LPD)、能效指標等相關標準值的綜合要求。光源采用節能型光源，以節能燈替代白熾燈，以三基色TS細管熒光燈替代傳統粗管熒光燈，以金鹵燈替代高壓汞燈。在滿足眩光限制的條件下，優先選用燈具效率高的燈具以及開啟式直接照明燈具，燈具效率不低于70%，在滿足燈具最低允許安裝高度及美觀要求的前提下盡可能降低等劇的安裝高度，合理選擇照明方式，對照度要求高的場所，采用混合照明的方式。照明燈具采用電子鎮流或節能型高功率因數電感鎮流器，熒光燈單等功率因數不低于0.92，氣體放電等功率因數不小于0.9。

　　3.4 暖通空調系統節能

　　根據使用時間、溫度、濕度等不同要求劃分為不同的空氣調節風系統。空調水系統采用對二次循環水泵變頻調速控制。冷水機組選用變頻控制進行能量調節。過渡季利用可開窗通風或通過熵值控制程序來控制新回風的比例增加空調的新風量。空調風管、水管及保溫材料均采用導熱系數小、保溫性能好的產品。

　　各水系統上設置熱(流)量計，實施分別計量。冷卻水系統的冷卻塔設置在屋頂，冷卻塔補水總管上設置水流量計量裝置，有條件的地方采用自來水直接冷卻后供應便器沖水用水，充分利用自來水的低溫差，提高制冷機的cop值。主要風機、水泵，制冷機組及空調機組等用電施行單獨計量。

　　4、結束語

　　建筑節能是今后高層建筑設計的主要控制點。因此，在建筑設計中應充分考慮建筑的功能和特點，積極研究使用新型的節能技術和節能建材，來達到建筑節能的要求，力爭設計出實用、美觀又符合節能要求的優秀建筑。

　　參考文獻：

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　　[4] 孫延軍,李澎,劉冰.談綠色建筑設計[J].陜西建筑,2008(159).

　　[5] 劉益,崔艷萍,葉鴻林.自然采光與建筑節能設計探討[J].山東材,2003(3).