论楼房建筑中的节能设计
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摘 要 随着我国科学技术的发展，人民生活水平的日益提高，城市人口数量大幅度提高。楼房是城市里数量最大的基础设施，随着大量人口迁居城市，楼房的数量显著提升。但是，城市的总体资源是有限的，如何节约能源和高效率利用能源是城市在发展过程中必定需要解决的问题。楼房作为城市基础设施当中数目最为庞大的建筑，其所消耗的电能、热能等是排在城市基础设施榜首的，如何设计楼房，使其消耗的能源最少同时又不影响住户的生活体验成为当今城市设计领域的热门话题。本文将从楼房建筑群落、楼房建筑结构这两个方面来介绍楼房建筑中的节能设计。
关键词 楼房建筑;节能设计;建筑群落;建筑结构
引言
目前我国的楼房节能设计还没有形成完善的管理体系，大多数节能设计都是房地产开发商为了吸引住户眼球所开发的低效率的节能方案，例如建筑外墙涂层保温、建筑外墙夹层保温、建筑外墙自体保温等，这些节能手段会影响建筑本身的建筑强度，导致建筑的寿命减少以及建筑抗震性降低。这些节能材料的存在还会使得建筑的火灾发生率上升，加大居住风险。同时一些外墻节能材料存在年久失修剥落的可能性，使得其具有一定的高空坠物风险。事实上，科学的楼房节能设计可以避免以上问题的出现，同时还能降低节能设计的成本。
1 楼房建筑群落的节能设计
在城市的建筑设计当中，除了一些城市标志性建筑以及私人别墅等独立建筑外，大多数楼房建筑都是以楼房建筑群落为单位建成的，因为楼房建筑群落能够高效率的利用交通、医疗以及教育等城市资源。楼房建筑群落的规划是楼房建筑整体规划的第一步，所以优先考虑楼房建筑群落的节能设计能够在整体上提高楼房节能设计的水准。本文将从楼房建筑朝向以及楼房建筑间距两个方面来介绍有关楼房建筑群落的节能设计[1]。
1.1 楼房建筑朝向
我国大部分地区都位于北回归线以北，太阳光在全年的时间里都是从南方照射，故我国楼房建筑的朝向一般都是以朝南为主。但由于楼房建筑本身的成本要求，并非所有户型都是朝南向设计。在这种情况下，则应综合考虑楼房建筑当地的气候条件、地理条件以及楼房建筑用地规模等因素，因地制宜的合理确定建筑朝向，使得楼房建筑在获得最佳或接近最佳朝向的同时还能够最大限度的利用光照。在北方寒冷地区，建筑朝向应与冬季主导风向成一定角度，使得冬季建筑能够高效率保温;而在南方炎热地区，建筑朝向应与夏季主导风向平行从而提高建筑的通风散热速率。
1.2 楼房建筑间距
楼房建筑间距的设计是楼房群落规划中较为重要的一环。楼房间距过小会导致低层楼房住户受到的日光照射时间缩短，导致居住体验降低;楼房间距过大又会浪费建设用地，提高房地产开发成本。不同城市所受到的太阳照射率是不同的，这个数值能够通过冬至太阳高度角来定义，冬至太阳高度角越大则该城市所受的日照功率越大，反之则越小。故在太阳高度角较小的北方地区建筑间距通常都大于太阳高度角较大的南方地区。对于一些楼房建筑间距过小的建筑群，退层处理、降低层高等方案可以有效解决楼房光照不足的问题[2]。
2 楼房建筑结构的节能设计
楼房建筑结构的节能设计主要包括楼房的体型节能设计以及楼房的窗节能设计。
2.1 楼房体型节能设计
楼房的体型决定了其基本的散热率和得热率。楼房体型节能设计的主要方案有控制楼房体型系数、控制楼房表面积系数以及选择合适的长宽比等。楼房的体型系数是指楼房外层与空气所接触的外表面积与其所包围的楼房建筑体积之比，体形系数越大，说明楼房散热率越大，能耗就越高，一般来说楼房体型系数都控制在0.3以下。从获取更多日照同时降低散热率的角度来看，楼房的表面积系数越小越好，轴向为东西向的长方形建筑节能效率最高，而正方形建筑次之，轴向为南北向的长方形建筑节能效率最低。楼房的长宽比对于楼房建筑的节能设计的影响与建筑朝向有关，当建筑朝向正南方向时，楼房长宽比越大，节能效率越高。当建筑朝向与朝南向呈67°角时，楼房长宽比对于建筑节能效率基本无影响。而当建筑朝向与朝南向垂直时，楼房长宽比越大，则节能效率反而越小[3]。
2.2 楼房窗节能设计
楼房的窗户设计在很大程度上影响其散热与保温。楼房窗节能设计的主要方案有控制窗墙面积比、提高窗户材料热阻以及采用窗户遮阳措施等。窗墙面积比对于楼房节能设计的影响与建筑朝向有关，对于朝南向的楼房，选择较大的窗墙面积比能够提高建筑的得热率，提高节能效率;而对于非朝南向或者与朝南向夹角较大的楼房，选择较小的窗墙面积比能够降低建筑的散热，起到保温的作用。提高窗材料热阻的方法有多种，首先，可以通过对金属窗框进行断热处理，然后用高效保温材料镶嵌于窗框之间的保温材料镶嵌法提高窗框的热阻。其次还可以通过选择不同的玻璃品种如吸热玻璃、热反射玻璃及低辐射玻璃等特殊材质的玻璃来满足不同地区的热阻需求，对于特殊地区，可以使用双层玻璃，通过其中间空气介质的存在来提高其热阻;最后，加强窗户的气密性也是很有效的一种隔热手段，主要方法有提高窗框与窗户的规格数值的精密度、减小开启缝的宽度以及采用气密条等。窗户遮阳设施主要有窗盖板、遮阳棚、普通窗帘、热反射帘以及自动卷帘等，合理使用窗户遮阳设施能够使得楼房在夏季避免过多热的同时还能在冬季获得一定的保温，对于朝南向和朝西向的窗户则尤其要重视[4]。
3 结束语
楼房建筑的节能设计一直是一项较为复杂也较为系统的工程，在楼房设计的各个环节中都应将其节能设计考虑在内。宏观上，楼房的节能设计应当考虑整个楼房建筑群落的朝向以及楼间间距，而相对在微观上，则需要对楼房的体型以及窗户等做较为精细的节能设计。楼房节能设计的发展需要各个领域包括政府、房地产开发商、设计单位以及民众等各个领域的大力配合以及相互支持，政府应当强化楼房建筑节能法制建设，让建筑节能有完整和系统的法律支持;房地产开发商需要改变功利思想，为楼房节能设计提供相应的资金支持;设计单位需要以科学的楼房节能设计为目标提高自我知识水平;民众则需要提高自我的节能意识，为楼房节能设计提供更大的市场空间。
参考文献
[1] 余珍.建筑节能设计在建筑设计方面的运用[J].建材与装饰，2018，（24）：59-60.
[2] 伍晓燕.绿色建筑节能设计要点[J].建材与装饰，2018，（26）：107-108.
[3] 彭航彦.浅谈建筑节能设计的影响因素和措施[J].居舍，2018，（16）：151.
[4] 郝慧敏.高层建筑的节能设计[J].山东工业技术，2016，（23）：67.
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