摘 要：超高層建筑作為綜合體建筑，分別承載商場(chǎng)、辦公寫(xiě)字樓、酒店或旅游觀光等不同的商業(yè)業(yè)態(tài)，其具有容納人數(shù)眾多以及信息處理量大等特點(diǎn)，并且為了保持其正常運(yùn)作，超高層建筑在電梯、空調(diào)、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。因此為了保障超高層建筑工程建設(shè)的有效性，本文闡述了超高層建筑工程的能耗特點(diǎn)以及超高層建筑工程設(shè)計(jì)問(wèn)題，對(duì)超高層建筑工程的低能耗設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：超高層建筑工程;能耗特點(diǎn);設(shè)計(jì)問(wèn)題;低能耗;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、 超高層建筑工程的能耗特點(diǎn)分析

超高層建筑具有耗資巨大、技術(shù)復(fù)雜、體量龐大，其在能耗、環(huán)保節(jié)能、人文景觀等方面會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重要影響。主要的能源消耗形式包括電、煤、天然氣以及集中供熱的蒸汽和熱水等，其中供暖空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和辦公設(shè)備系統(tǒng)是建筑能耗的四個(gè)主要系統(tǒng)。據(jù)相關(guān)研究分析，供暖空調(diào)系統(tǒng)耗電量占到整個(gè)建筑能耗的50%以上;照明系統(tǒng)次之，大約為20%;動(dòng)力系統(tǒng)約為10%;辦公設(shè)備系統(tǒng)約為10%。

二、 超高層建筑工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的分析

超高層建筑因?yàn)槠淙莘e率過(guò)高，不通透，其一系列問(wèn)題非常值得重視，在超高層建筑建設(shè)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，只重視空間的使用、居住的面積，而忽略了生態(tài)環(huán)境的體驗(yàn)，導(dǎo)致了一系列問(wèn)題。為了很好地與現(xiàn)代超高層建筑工程的發(fā)展相契合，引入建筑節(jié)能的概念，在建筑設(shè)計(jì)中要充分考慮建筑的形狀變化、建筑的朝向、建筑外圍墻體的保溫功能、建筑所在位置的氣流朝向等環(huán)境因素，同時(shí)也應(yīng)該注意與城市周?chē)h(huán)境的融合。

三、 超高層建筑工程的低能耗設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

（一）超高層建筑工程的低能耗規(guī)劃設(shè)計(jì)分析超高層建筑規(guī)劃對(duì)建筑與建筑物周?chē)h(huán)境的影響很大，如何根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，有效利用自然資源來(lái)進(jìn)行低能耗設(shè)計(jì)，直接決定了該超高層建筑工程的節(jié)能效果。具體體現(xiàn)在：（1）合理選擇建筑地址。超高層建筑在選擇建設(shè)位置時(shí)進(jìn)行綜合考慮，將自然環(huán)境因素考慮進(jìn)去，比如場(chǎng)地的方位、風(fēng)向風(fēng)速以及水土植被等。雖說(shuō)現(xiàn)在很多的超高層建筑都在城市規(guī)劃的調(diào)控之中，很難保證很好的外部自然條件，但是仍可以通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)來(lái)提高節(jié)能的效率。例如，將支持建筑使用的公共設(shè)施布置在公共走廊中，選址時(shí)盡量利用現(xiàn)有的公共設(shè)施管網(wǎng)，這種合并能降低場(chǎng)地的破壞程度，方便建筑的檢查維修，公共的場(chǎng)地市政設(shè)施走廊應(yīng)該沿著曾經(jīng)受到干擾的地區(qū)或新修的道路或人行構(gòu)筑物集中的地方，減少不必要的場(chǎng)地清理和挖溝，維修起來(lái)也比較方便。（2）利用外界氣流來(lái)組織自然通風(fēng)。為了減少空調(diào)制冷帶來(lái)的能源消耗，改善室內(nèi)空氣環(huán)境，設(shè)計(jì)時(shí)才充分利用外界的氣流來(lái)設(shè)計(jì)自然通風(fēng)。自然通風(fēng)要通過(guò)建筑外面的風(fēng)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此需要一個(gè)比較理想的外部，根據(jù)各城市不同的風(fēng)向來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。比如，建筑的小立面應(yīng)該面向冬季主導(dǎo)風(fēng)向，而大立面則應(yīng)該面向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，這樣的朝向設(shè)計(jì)能夠使建筑表面有足夠的風(fēng)壓，通過(guò)建筑的窗口形成對(duì)流。（3）利用植被進(jìn)行氣候調(diào)節(jié)。目前很多超高層建筑都在建筑的樓頂設(shè)計(jì)花園或水池，一方面是為了美化建筑環(huán)境，另一方面也實(shí)現(xiàn)了利用植被調(diào)節(jié)微氣候的目標(biāo)。

（二）超高層建筑單體低能耗設(shè)計(jì)分析

（1）建筑體形低能耗設(shè)計(jì)分析。建筑體形系數(shù)是建筑體形設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。建筑物的體形系數(shù)是指外表面積與外表面積所容納的體積之比，體形系數(shù)越小，單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積越小，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱損失就越小。體形系數(shù)還與建筑的造型、布局、采光、通風(fēng)等緊密相關(guān)，建筑物的朝向合理能使建筑在被動(dòng)式和主動(dòng)式太陽(yáng)能系統(tǒng)中充分利用太陽(yáng)能，對(duì)于建筑節(jié)能有著很大的影響。對(duì)于超高層建筑來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)合理的平面進(jìn)深也是一種有效的被動(dòng)式節(jié)能設(shè)計(jì)方法。（2）優(yōu)化外圍結(jié)構(gòu)墻的設(shè)計(jì)。因?yàn)槌邔咏ㄖこ痰挠饷娣e很大，所以建筑外墻的保溫隔熱性能很大程度上是由外墻決定的，超高層建筑工程的外圍墻體設(shè)計(jì)決定了建筑的保溫隔熱性能。在超高層建筑工程的外圍墻體設(shè)計(jì)中，應(yīng)有保溫層的設(shè)置，通過(guò)保溫層的有效設(shè)計(jì)，就可以有效地減少室內(nèi)空調(diào)的使用，從而大大降低電能的消耗。因?yàn)橥鈬貙拥慕Y(jié)構(gòu)不是承重結(jié)構(gòu)，所以其材料應(yīng)該選用導(dǎo)熱系數(shù)小的多孔砌塊或加氣混凝土砌塊等，對(duì)于北方地區(qū)，門(mén)窗要采用雙層玻璃，此外對(duì)太陽(yáng)西曬的問(wèn)題上，也應(yīng)該引起設(shè)計(jì)人員的重視。（3）內(nèi)部空間設(shè)計(jì)。建筑功能設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇開(kāi)敞式空間，它強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的充分滲透融合，擴(kuò)大視野，通風(fēng)效果好，能提供更多的室內(nèi)外景觀。并且采用這種空間設(shè)計(jì)方式，具有靈活性，可以根據(jù)需要調(diào)整室內(nèi)的布置。但是這種空間設(shè)計(jì)方式需要根據(jù)建筑的實(shí)際空間情況來(lái)設(shè)計(jì)，也可設(shè)計(jì)成熱緩沖邊庭、中庭及室內(nèi)花園等，有效改善室內(nèi)的氣候。（4）超高層建筑工程的屋面低能耗設(shè)計(jì)。合理選擇超高層建筑工程的屋面保溫材料，選擇時(shí)應(yīng)該遵循為了不讓超高層建筑工程的屋面重量以及屋面的厚度過(guò)大的原則，所以屋面的材料在同等情況下應(yīng)該選用密度以及導(dǎo)熱系數(shù)小的保溫材料，而這對(duì)超高層建筑工程的節(jié)能也是具有重大影響的。

四、 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著城市化建設(shè)的不斷推進(jìn)，發(fā)展超高層建筑勢(shì)在必行，而且建筑節(jié)能是國(guó)家發(fā)展的基本國(guó)策之一，所以超高層建筑有效的低能耗設(shè)計(jì)可以有效促進(jìn)整個(gè)社會(huì)向環(huán)保節(jié)能方面發(fā)展，因此對(duì)超高層建筑工程低能耗設(shè)計(jì)進(jìn)行分析具有重要意義。

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[3]梁怡.超高層建筑設(shè)計(jì)中的綠色策略研究[J].低碳世界，2018.

作者簡(jiǎn)介：

黃浩錦，機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院有限公司珠海分公司。