?。?)利用外界氣流來組織自然通風(fēng)
利用風(fēng)壓來實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng),首先要求建筑有較理想的外部風(fēng)環(huán)境。其次,建筑大立面應(yīng)面向夏季主導(dǎo)風(fēng)向,小立面對著冬季主導(dǎo)風(fēng)向,使建筑表面形成足夠的壓力差,以便在開啟窗戶后形成穿動(dòng)氣流。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)各城市不同的風(fēng)向做出相應(yīng)的處理。在總體規(guī)劃時(shí),還可通過設(shè)計(jì)道路、景觀和附屬結(jié)構(gòu)來引導(dǎo)風(fēng)朝向主要建筑,以降低溫度或使主要建筑避開風(fēng)以減少熱損失。
?。?)利用植物來調(diào)節(jié)微氣候
當(dāng)夏季太陽輻射很強(qiáng)時(shí),有綠色植被的墻體的平均溫度比無植被的墻體平均溫度低12℃。立面綠化能使建筑外表面比街道處的環(huán)境溫度降低 5℃之多,冬季的熱量損失減少30%。建筑南向的室外植被應(yīng)種植落葉植物,夏天濃密的樹陰可遮擋太陽直射,秋天落葉后便于冬季時(shí)建筑的被動(dòng)式太陽能利用,室外樹木還能同時(shí)使室內(nèi)靠窗部分的光照強(qiáng)度降低。樹林、灌木、草皮等還會(huì)減少地面的熱反射,給建筑的使用者帶來一種舒適的感覺,同時(shí)起到改善建筑周圍微觀氣候的作用。另外,屋頂花園或屋頂水池也是目前高層建筑設(shè)計(jì)中普遍節(jié)能的方法。
四、高層建筑單體節(jié)能設(shè)計(jì)
?。?) 建筑體形設(shè)計(jì)
建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體是墻體,而高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)與磚石結(jié)構(gòu)房屋不同,它是剪刀墻結(jié)構(gòu)承重或鋼筋混凝土框架。它所用材料的保溫性能與耗熱量直接相關(guān)。其圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于填充材料,高效輕質(zhì)的保溫材料能荷載減輕,達(dá)到保溫、隔熱的效果。由于建筑節(jié)能的需求,單一材料遠(yuǎn)不能滿足保溫隔熱的要求,因?yàn)樗膶?dǎo)熱系數(shù)是高效保溫材料的近2 0倍,所以目前一般采用復(fù)合墻體:內(nèi)保溫復(fù)合墻體、外保溫復(fù)合墻體及夾芯復(fù)合墻體等等,它們一般是用高效保溫材料和承重材料組成的。不過目前國家已經(jīng)限制使用內(nèi)保溫復(fù)合墻體,因?yàn)闊針驅(qū)Ρ氐挠绊懕容^大。而且外墻保溫效果明顯比其高,是未來建筑節(jié)能方面發(fā)展的主流。
體型系數(shù)即建筑物外表面積與其外圍體積的比值。建筑物的單體布局設(shè)計(jì)應(yīng)盡量降低體型系數(shù),減少建筑外表面積。把體型系數(shù)控制在0.3及以下,設(shè)計(jì)者在考慮使用功能的基礎(chǔ)上應(yīng)采用減少平面凹凸,降低層高,加大房屋進(jìn)深的措施。具有最小表面積的是圓形平面,它的熱耗是最小的,而矩形形態(tài)長寬比不同,建筑能耗有著較大的差異,更加利于對太陽能的控制,所以在不同的設(shè)計(jì)中也要用心考慮。
?。?) 開敞式室內(nèi)空間
如果要降低能源消耗,建筑中的開敞式空間將在特定的條件下成為一個(gè)有意義的補(bǔ)充。與這個(gè)開敞式空間相連的房間不僅可以減少一半的熱量流失,同時(shí)可以減少制冷能耗。開敞式空間特別適合充分利用太陽能,并將其功能在建筑物內(nèi)充分?jǐn)U展。根據(jù)使用要求還可以將該開敞式空間設(shè)計(jì)成熱緩沖中庭、邊庭、室內(nèi)花園,以進(jìn)一步改善室內(nèi)小氣候,其本質(zhì)就是一種凹進(jìn)開敞的空間。它有通高的玻璃門可以從室內(nèi)向此空間敞開,除了對該部分建筑具有遮陽作用之外,這種空中庭園還有下列功能:可作為緊急疏散區(qū);可用于綠化和景觀設(shè)計(jì);在允許容積率增加的情況下,可作為未來擴(kuò)建的靈活間隙空間;它們還可以為使用者創(chuàng)造一個(gè)更富有人情味的環(huán)境,人們可以從封閉的室內(nèi)空間步入到這些露天的開敞間,直接欣賞室外景觀。
(3) 屋頂花園
高層建筑屋頂?shù)谋馗魺岣鶕?jù)形體的比例,雖然不如多層建筑在節(jié)能方面的要求高,但作為建筑物的第五立面,在高層林立的城市中,仍然需要在設(shè)計(jì)中加以重視,屋頂架空層屋頂花園的設(shè)計(jì)不僅彌補(bǔ)了地面綠地的不足,形成豎向多層次的豐富景觀,同時(shí)也極大地改善了環(huán)境。
帶有裙房的高層建筑,其裙房屋頂更適高層建筑的室外活動(dòng)場地,可設(shè)計(jì)成花園、咖啡茶座、屋頂泳池及運(yùn)動(dòng)場地。不僅充分利用了空間美化了環(huán)境,同時(shí)也起到了保溫隔熱作用。
五、結(jié)束語
研究表明高層建筑節(jié)能的潛力是最大的,是節(jié)約能源最有效也是最重要的措施。所以,高層建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的發(fā)展將是目前建筑行業(yè)發(fā)展的重中之重。因此,應(yīng)該明確確立高層建筑節(jié)能建筑設(shè)計(jì)總路線,要以立足本土的建筑節(jié)能觀為指導(dǎo),以創(chuàng)造舒適健康的建筑環(huán)境為根本出發(fā)點(diǎn),以節(jié)約高層建筑的使用能源,特別是減少空調(diào)能耗為工作重點(diǎn),以被動(dòng)式節(jié)能建筑設(shè)計(jì)為主要手段,通過降低高層建筑的固有能耗、提高能源的使用效率、大量利用可再生的自然資源等途徑,采用適宜方法和技術(shù)、性能良好的建筑材料,以實(shí)現(xiàn)用最小的能源消耗來取得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。
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