高層建筑設計中降低能耗的方法

來(lái)源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2022-08-30 09:52:45

為了深入貫徹落實(shí)可持續發(fā)展的戰略，高層建筑設計應加深對綠色低碳理念的理解。建筑節能設計時(shí)應充分利用可循環(huán)的資源，分析建筑能耗形成的原因，通過(guò)合理的優(yōu)化設計達到降低能耗的效果。

1、注重自然采光

高層建筑的自然采光節能設計必須要足夠重視，不能僅僅依靠人工光源進(jìn)行采光設計。主要是因為采用人工光源會(huì )對人們的感受產(chǎn)生影響，如光線(xiàn)溫度會(huì )產(chǎn)生不同的人體感受與反應。而不同季節、時(shí)間、環(huán)境下的自然采光設計不但能夠實(shí)現良好的室內照明，而且能夠獲得遠超人造光源的舒適度，在實(shí)現室內照明的同時(shí)營(yíng)造良好的室內藝術(shù)空間與氛圍。同時(shí)有效進(jìn)行自然采光設計可以大幅降低采光的電能消耗。自然光源屬于可再生的清潔光源，自然采光設計在降低照明消耗，實(shí)現建筑節能設計與達到綠色建筑標準方面發(fā)揮著(zhù)較為重要的作用。但是自然光的有效使用需要與城市規劃相結合，在進(jìn)行各個(gè)地區的規劃設計的過(guò)程中，需要對自然采光設計予以高度重視，有效平衡整體規劃與自然采光設計的需求。

2、節能參數優(yōu)化

當前我國城市中的超高層建筑項目日益增多，但在前期的建筑節能優(yōu)化設計階段存在一定的不足。在開(kāi)展節能設計時(shí)，應當充分考慮自然條件。區別于一般的高層建筑，超高層建筑的高空往往超過(guò)100m，其高空環(huán)境下的氣象參數存在較大的不確定性與變動(dòng)，但不少設計人員未對超高層建筑的高空環(huán)境與高度因素進(jìn)行全面考量，未能合理預估風(fēng)速影響、氣溫降低、太陽(yáng)輻射等影響，導致優(yōu)化設計時(shí)出現設計參數缺失或計算錯漏情況。現階段，較多的模擬軟件在測定當地自然環(huán)境參數變化曲線(xiàn)方面也存在不同程度的缺陷，計算結果失真、不準確現象較為常見(jiàn)。由此導致無(wú)法精確預估超高層建筑的表面熱交換能力，內部的能力消耗情況也存在偏差，最終造成超高層建筑的內部機電系統設計、通風(fēng)與空調系統設計等存在針對性不足的問(wèn)題。顧名思義，對于超高層建筑而言，高度是其區別于常規建筑的最顯著(zhù)的特征。在設計時(shí)，應將高度這一核心理念作為節能設計的首要因素，充分掌握建筑當地區域高空中的溫度、濕度變化特點(diǎn)以及四季氣候更替規律，正確設置模擬軟件參數，從而計算得出符合客觀(guān)條件的超高層建筑環(huán)境影響曲線(xiàn)，以此為基礎實(shí)現超高層建筑合理的節能優(yōu)化設計。

3、建筑給排水的應用

高層建筑在運營(yíng)過(guò)程中所需消耗的水源以及建筑內部在配給水源過(guò)程中消耗的能源，也是綠色建筑設計中關(guān)注的諸多重點(diǎn)之一。供水水源為城市供水管網(wǎng)，其內部的供水壓力不小于0.30MPa，根據不同樓層的出水點(diǎn)高程和出水壓力需求，設計者采用了分區配水的原則，將整個(gè)建筑分為高、中、低三大供水體系，并在地下室內設置變頻加壓系統，對3個(gè)分區進(jìn)行加壓供水。通過(guò)分區供水、變頻加壓等手段，保證了每個(gè)樓層最不利出水點(diǎn)的壓力不小于0.10MPa、最低用水點(diǎn)最大靜水壓力不大于0.45MPa，同時(shí)，還在每處供水壓力大于0.20MPa的支管上安裝了減壓閥，以避免管道內過(guò)高的水壓對管道造成破壞。為了減少建筑物衛生器具的用水量，所有的衛生器具和配件均采用節水型設備，其中，坐便器為兩檔式水箱，總沖洗水量不大于6L。另外，不同性質(zhì)的給水、熱水系統分別設置計量裝置，并按照不同功能分區和用途設水表，冷卻塔補水、公共洗浴用水、廚房用水、空調集中補水等單獨設水表計量，從而實(shí)現按付費或管理單元，統計用水量。

4、建筑機電系統設計

高層建筑內涉及的機電設備較多，為達到節能與低碳環(huán)保的發(fā)展要求，應盡可能地降低機電系統運行造成的能源消耗。建筑給排水和空調設備作為重要的設備類(lèi)型，使用頻率較高，建議采用變頻技術(shù)提高給排水和空調系統運行效率，降低資源消耗，比如建筑空調部分使用集中式空調系統，做好余熱的回收，合理設置PAU余熱回收系統，將余熱回收再利用。電梯是高層建筑中必不可少的機電設備，為保障居民正常出行，優(yōu)化乘坐體驗感，在設計電梯部分的電氣系統時(shí)，可使用碳纖維引繩來(lái)提升電梯運行效率，同時(shí)設置自動(dòng)調節模式的垂直電梯系統。針對電梯系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng)設置，非聯(lián)動(dòng)設置下，居民按下電梯召喚鍵時(shí)，同樓層的兩部電梯會(huì )響應并停在居民所在樓層；聯(lián)動(dòng)設置下，按下召喚鍵，兩部電梯中距離居民最近的一部電梯會(huì )響應并停在該樓層。比如某小區一單元兩部電梯，共有8個(gè)單元，全部設置為聯(lián)動(dòng)模式，可有效節約費用。

5、積極應用新型能源

新型能源具有環(huán)保與低能耗的應用優(yōu)勢，廣泛被用于高層建筑中的新能源主要有太陽(yáng)能和風(fēng)能。太陽(yáng)能作為清潔能源，不會(huì )對環(huán)境造成破壞，可用于高層建筑的水源加熱、保溫、供暖。風(fēng)能的利用率很高，自然風(fēng)可以進(jìn)行降溫制冷，季節交替或者晝夜過(guò)渡時(shí)，可利用風(fēng)能供冷，將自然風(fēng)送入壓縮機，達到通風(fēng)與蓄冷的效果，節約電能消耗，優(yōu)化室內空氣質(zhì)量。根據地域性特點(diǎn)確定能源利用方式，比如北方地區應注重建筑自身的保溫性能，探尋可用于采暖的新能源，減少煤炭燃燒造成的二氧化碳排放。