高层楼宇建筑节能技术论文范文第1篇
摘要：近些年，伴随着我国城镇化进程不断加快，城市土地资源愈发紧张，高层建筑数量更是连年攀升。高层公共建筑给排水体系能源消耗巨大，尤其是水资源自身以及供水过程中的电力消耗。现如今，水资源保护已成为全社会共识，而我国水资源短缺局面也在不断加重，社会生产生活节能节水刻不容缓。因此，高层公共建筑给排水工程应重点关注节能手段的有效运用。在本文中，笔者将会针对高层公共建筑给排水工程节能途径进行初步分析与探讨，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。
关键词：高层公共建筑，给排水工程，节能途径
引言：现如今，在国家的大力号召与监管下，社会各界已对节能节水生产理念拥有足够的认可与理解，众多节水节能工程也在广泛实施，但我国水资源与能源的整体局面依旧十分严峻。改革开放初期，经济问题是全社会面临的首要难点。因此，发展过程未能真正顾及到环境保护，水污染愈发严重，加之水资源的不合理利用，水危机成为困扰我国社会经济可持续发展潜力的关键节点。在此影响下，高层公共建筑给排水工程应同步关注节能与节水工作的落实，注重环保技术策略的全面应用，优化能源与水资源的利用比例。
1、高层公共建筑节水工作内涵
高层公共建筑给排水工程建设阶段，建筑企业不仅要关注节水措施的有效性，更需要明确节水理念实施的真正内涵，正确把握节能节水体系建设切入点，避免因理解与思维误区导致高层公共建筑节能体系失衡。高层公共建筑给排水工程节能节水工作应从三个角度入手，分别为：开源节水、节流节水、过程节水。三种节水方式需同步辅以节能技术手段，虽然其理念与侧重点不同，但最终目的完全一致，都是为了减少水资源以及能源供应消耗。开源节水是针对给水过程进行合理设计，可建设雨水收集系统与中水循环系统，拓展高层公共建筑用水渠道，并同步提高水资源的利用效率，而这种手段不仅可起到节水效果，亦可降低高层建筑供水过程的能源消耗。节流节水与过程节水主要针对用水过程，采用合理的用水方式，避免用水过程出现浪费，如水压控制。高层公共建筑通常会配备中央空调系统，其在保证建筑内部空间舒适度层面有着无可比拟的优势，但空调系统同样会消耗大量电能与水资源。因此，给排水工程的过程节水也要注重空调能耗问题，优化冷却水循环系统，降低水资源与电力能源的消耗。
2、高层公共建筑给排水系统节能问题分析
近些年，为控制能源消耗，提高能源利用率，高层公共建筑给排水系统节能节水措施也在广泛实施，但很多措施在实际落实环节存在诸多问题，节能节水效果不佳。
2.1、给排水系统自身存在严重的能源浪费现象
高层建筑给排水系统是维持各项功能服务稳定运行的关键，其直接影响到使用质量与人民群众的居住使用体验。但当前高层建筑给排水系统建造多将注意力放在维持给排水系统运作稳定层面，并没有真正关心给排水系统带来的能源浪费问题，而这种现象与当前社会发展背景背道而驰。因此，高层公共建筑想要实现能源层面的节约利用，应对给排水系统设计与建造环节进行技术改造与升级，将节能环保放在工程规划的革新位置，确保其不仅满足建筑功能運作需求，亦可最大限度发挥能源价值，消除能源浪费现象，倘若这个目标不能实现，我国高层公共建筑的整体发展将受到极大影响。
2.2、热水系统存在无效冷水问题
伴随着社会经济的飞速发展，高层公共建筑给排水工程也在不断改进，人民群众对建筑各项功能的需求标准更是快速升级，在此影响下，给排水工程必须配备科学且稳定的热水循环系统。但是，当前高层公共建筑给排水系统配属的热水循环系统在使用层面存在很大欠缺，系统自身的稳定性很强，但每次使用需经过漫长的等待，而这一过程又会排出大量无效冷水，这些冷水未经过任何使用而直接浪费。从技术角度分析，无效冷水问题是可以通过恰当的工程手段进行改进，但很多高层公共建筑的给排水工程却没有重视这一点。
2.3、给排水系统水压过高造成能源与水资源的浪费
高层公共建筑供水过程需具备较大的水压，为确保供水过程的稳定性，工程团队往往会在供水的初始位置加大压力，而在用户使用时，每秒水流量非常大，虽然这种手段可保证高层用户用水过程的可靠性，但过高的压力也让大量水资源白白消耗，且水压加压过程也要消耗大量电能。依照行业规范，高层公共建筑通常会设置多级加压体系，根据不同楼层的用水特点，设置相应的供水策略，但很多给排水工程设计者与管理人员经常凭借自身经验去完成工作任务，未能对高层建筑供水需求进行具体分析，一味提高供水系统的水压。
3、高层公共建筑给排水系统节能措施分析
3.1、以实际使用情况为根本，全面开展按需供水改造
高层公共建筑的实际使用往往存在巨大差异，用水需求也是各不相同，因此，给排水系统应根据实际使用情况，设置按需供水体系。高层公共建筑按需供水系统改造，需依靠相关工作人员对高层建筑的总面积进行计算，借助面积数据，预估该建筑水资源的总需求量，同步依照市政供水网络限定的压力范围，合理开展供水规划作业，进而实现按需供水，既要满足高层公共建筑各类用户的用水需求，也要避免水资源使用浪费，避免因水压过大而出现大量能源消耗。此外，给排水系统设计与规划环节，建筑单位应注重智能化技术手段的全面应用，借助各类传感器，实时监控高层建筑内部的用水变化，设置动态供水体系，加强用水数据信息收集与整合分析，这样不仅可以让用户的日常用水需求得到满足，亦可避免出现供水过度的问题。
3.2、强化高层公共建筑水资源回收循环系统
高层公共建筑每天都会产生大量的生活污水，如果这些污水未经过有效处理而直接排放，其不仅会对水环境带来恶性影响，也会导致水资源浪费现象进一步加重，水资源循环利用体系被打破。因此，相关技术工作者需要在建筑给排水系统中设置有效的废水回收处理体系，将高层公共建筑运作期间产生的生活污水进行有效收集，并通过指定管道输送至净水处理系统，经过净化处理的生活污水，亦可用于城市生态绿化用水或工业生产。实际运作经验表明，高层公共建筑水资源回收循环系统可大幅减少城市整体用水消耗，大幅减少生活污水直接排放带来的环境污染。此外，高层建筑水回收系统可集成雨水回收体系，其处理过程可分为物理处理与化学处理两种。物理处理是用活性炭等物质对回收后的废水进行净化，借助活性炭对各类物质的吸附效用，减少污水内部各类物质含量。化学处理模式依靠各类化学添加剂，可将水体中的重金属离子快速分解或沉淀。
3.3、针对热水循环系统进行完善
传统高层公共建筑的热水循环系统存在大量无效冷水，因此，为减少高层建筑能源消耗问题，工作人员应对热水循环系统进行优化设计，最大限度减少管道长度，这样可减少管道内部的冷水总量。此外，工作人员在实施设计与规划时，也要注重各类新型材料的使用，提高管道的保温能力，减少热能散失，减少不必要的能源浪费，减少无效冷水出现频率与水量。此外，热水循环系统的供热环节可融入绿色环保能源，如风能、太阳能等，这样一来，热水循环系统对能源的需求总量将大幅下滑，高层公共建筑的节能效果明显改善。
结束语：综上所述，当前高层公共建筑节能节水措施存在很多不足，能源与水资源浪费现象十分常见，社会经济也因此承担着巨大压力，因此，相关机构与工作人员需加快实施节能节水措施优化，针对高层公共建筑给排水系统的使用需求与特点，注重新技术与新材料的使用，最大限度提升水资源与能源的利用水平，抑制能源浪费现象的继续恶化。
参考文献
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[4]邓成宪.论高层公共建筑给水排水工程节能途径及节水措施[J].科技创新与应用，2019（12）：124-125.
作者简介：李鑫，男，汉族，籍贯：山东省淄博市淄川区，本科，无职称，研究方向：建筑工程
高层楼宇建筑节能技术论文范文第2篇
【摘要】 高层建筑在节能设计方面存在一些如自然采光利用率低、室内通风效果不佳、外围护结构保温隔热能力差、可再生能源的利用率不高等常见的问题。本文针对以上问题，通过对高层建筑进行能耗研究，提出了自然通风、围护结构、可再生能源等在节能设计中综合运用的改进措施，以期对高层建筑生态化发展提供有益的借鉴。
【关键词】 高层建筑 节能 应用研究
一、高层建筑能耗特点分析
1、能耗组成及特点分析
高层建筑容纳人数众多，信息处理量大。为保持正常的运作，高层建筑在电梯、空调、供水、供暖、管理等方面要消耗大量的能源。主要的能源消耗形式包括电、煤、天然气以及集中供热的蒸汽和热水等。其中供暖空调系统、照明系统、动力系统和办公设备系统是建筑能耗的4个主要系统。供暖空调系统耗电量占到整个建筑能耗的50%以上；照明系统次之，大约为20%；动力系统约为10% ；办公设备系统约为10%。
2、采光和通风的要求
高层建筑基本空间由主要使用房间、交通联系空间（水平交通和垂直交通）、辅助使用房间（餐饮和卫生间）以及设备系统等几部分构成，平面布局与空间组织相对固定，各部分功能空间对自然采光与通风的需求都不容忽视。因此，高层建筑能耗对气候的依赖性较弱，若通过调节建筑与环境的关系来达到节约能耗的目的，效果甚微。高层建筑的节能问题应从建筑自身出发（如平面形式、进深大小、围护构件、设备系统等），进行节能措施的探讨。
二、高层建筑设计常见问题
高层建筑设计中常出现围护结构保温隔热能力差的问题，建筑的外围护结构包括屋面、外墙、外窗以及地面等部位。对于高层建筑而言，由于其竖向表面面积远大于横向屋面面积，因此，建筑屋顶、建筑外墙及建筑外窗的保温隔热能力成为了衡量其围护结构保温隔热能力的决定性因素。影响建筑外墙节能的主要因素是墙体材料，以及影响墙体材料节能效果的墙体外饰面，东、西外墙遮阳，墙体构造形式等。
在研究中发现，高层建筑外墙应设置保温层，采用双层玻璃。由于西安高新区清扬国际大厦，外墙采用加气混凝土砌块，未设置保温层，使得该办公建筑供暖空调能耗占总能耗的比例高达60.27%。另外，当建筑外墙采用玻璃幕墙配合外挂铝塑板的构造做法时，虽然设置了聚苯板外保温但其供暖空调能耗普遍较高，如旺座现代城B座和D座，供暖空调能耗高达54.62%～56.08%。在窗户类型的选择上，分析可知，供暖空调能耗较高的都采用了单层单玻窗，能耗高达56.8%～60.27%。除此之外，还发现几乎没有高层建筑采取遮阳手段来降低供暖空调能耗，尤其是西向遮阳的问题，值得引起专业人员的重视。
三、设计对策
1、通风设计
关于自然通风的引入，一方面可以对建筑的空间形式进行组织，尽可能形成穿堂风，这一点在条形高层建筑中比较容易实现。对于点式高层，应尽可能组织两垂直墙面窗户之间的通风。自然通风的组织需要更大的窗墙面积比并形成风的通路。另外，还可以结合双层玻璃来实现降温。在国外，建筑利用通风已经成为了一种趋势，很多建筑在设计阶段均考虑了通风的构造体系，例如津巴布韦的Eastgate大楼、英国中部北安普敦近郊的巴克莱卡公司总部大楼等都采用了这种通风构造形式（见图1）。
2、外围护结构设计
（1）外围护结构材料。针对目前高层建筑外围护结构材料以实体围护结构和透明围护结构为主的现状，且基于高层建筑外围护结构并非承重结构，材料选取较为灵活的特点，对于实体围护结构，应尽量选用导热系数小的多孔/空心砌块或加气混凝土砌块等，配合外墙外保温和合理的窗墙面积比，控制由外围护结构保温隔热带来的能耗损失。对于处于寒冷地区与夏热冬冷地区交界的城市，应尽量减少玻璃幕墙的使用。
当实体围护结构达到保温隔热要求后，透明围护结构应遵循以下措施：尽量减少使用玻璃幕墙；控制合理的窗墙面积比，控制可开启面积以组织通风；选用节能的玻璃和窗框材料，注意控制密封性能。
（2）墙体外饰面。建筑外墙饰面是围护结构抵御外界气候影响的第一道防线，其材料的热工性能将直接影响围护结构的热工性能。建筑墙体外饰面对建筑节能设计的影响主要通过围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数表现出来：一是在房间制冷状态下，对房间能耗的影响；二是对墙体传热系数的直接影响；三是房间在自然通风状态下对墙体内表面最高温度的影响。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑外墙采用“浅色外饰面（太阳辐射吸收系数＜0.6）”节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.2”，当外墙的传热系数由于其构成而不能达到《建筑节能设计标准》要求时，采用“浅色外饰面”的节能措施则可使每种材料包括200mm厚钢筋混凝土的传热系数值均可满足“民用建筑节能设计标准”对传热性能的规定要求。建筑的外墙饰面目前有瓷砖、涂料、石材以及金属幕墙材料等等，最典型的2类外墙饰面是瓷砖及涂料。节能设计中采用浅色外饰面或部分采用浅色外饰面显然是有利的。
（3）墙体外遮阳。除外围护结构材料的选择外，还可增加建筑遮阳，以减少供暖空调能耗。建筑遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳等方式，可结合立面设计意图进行设计，尤其应注意西向遮阳对节约建筑能耗的作用。《居住建筑节能设计标准》规定：建筑的“东、西外墙采用花格构件或爬藤植物遮阳（透射比＜0.5）”的节能措施时，计算外墙的总热阻时可附加“隔热措施的当量附加热阻0.3”，节能设计中应考虑“东、西外墙遮阳”，在夏天东、西晒非常严重的地区，东、西外墙遮阳措施有待加强。这方面可以借鉴热带地区城市，如马来西亚和香港等的设计经验。在这些城市，高层建筑遮阳措施的使用在带来较好遮阳效果的同时，也丰富了建筑立面，增加了城市景观。
3、可再生能源的利用
在系统的能源使用方面，应尽量开发可再生能源的利用，如太阳能、地热能、风能、水能、生物质能等。利用风力发电、太阳能光伏发电、垃圾发电、太阳能热利用、地热利用和沼气发电等，来减少对煤和天然气等不可再生能源和电、蒸汽、热水等二次能源的依赖。例如，使用分体空调的建筑建议增设地源热泵，这样可大大降低空调系统能耗；使用螺杆式水冷机组的建筑建议增加蓄冷装置，冷却塔的废热应予以回收利用；热泵作为一种新型节能技术，也应该在办公建筑中考虑采用；关于太阳能的利用，可以在冬季利用太阳能供暖、夏季采用太阳能制冷系统，全年中都可以使用太阳能光电系统和热水系统。
四、结论及建议
由于经济发展的需要，建筑由从前的多层为主改为以中高层为主，建筑的结构形式也发生了较大变化，由过去单纯的框架结构改变为以框剪结构为主，墙体结构形式的改变对墙体节能也提出了新的要求，框架结构中主要以填充墙为主，所以砌块是否节能就显得尤其重要。但在一般性的框剪结构体系中，填充墙往往只占墙体面积的一半，甚至更少，在这种形式下单纯靠改善砌块的热工性能来达到节能的目的可能性大大降低。因此，应加大发展适合于钢筋混凝土结构形式的复合外墙外保温体系的力度。对有利于提高节能效率的措施，如浅色外墙饰面、窗口建筑外遮阳及东西外墙遮阳等，在节能设计时未作考虑；目前68%的建筑节能设计可直接满足《居住建筑节能设计标准》规定的性能指标要求，且各相关参数都优于《节能设计标准》的限值要求。因此，单纯从建筑围护结构上说，完全有条件在现行规范要求的基础上适当提高节能率，提前实现建筑节能的目标。
在信息化、智能化高速发展的时代，高层建筑因节约城市用地、信息处理量大、容纳人数众多而应运而生，但能源消耗巨大。在可持续发展理念大力推行的今天，高层建筑生态化发展的重点是节能问题，可在设计阶段注意组织利于自然采光的平面形式，亦可采取节能灯具节约电能；通过改变空间形式、建筑角度等组织自然通风或改变围护结构构造等蓄存冷量；提高外围护结构保温隔热能力以减少供暖空调能耗；利用太阳能、风能、地热能、水能、生物质能等可再生能源供给设备系统等。以上改进措施，如：组织自然通风、改善围护结构、可再生能源利用等应在节能设计中综合运用，以有利于高层建筑生态化发展。
【参考文献】
[1] 余泳泽：我国节能减排潜力、治理效率与实施路径研究[J].中国工业经济，2011（5）.
[2] 布朗GZ著，常志刚、刘毅军、朱宏涛译：太阳辐射·风·自然光——建筑设计策略[M].中国建筑工业出版社，2008.
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[4] JGJ134-2010，夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].2010.
高层楼宇建筑节能技术论文范文第3篇
【摘要】随着经济的高速发展，全球资源的匮乏，人们对建筑的要求不仅仅局限在稳固，舒适和美观上，对于建筑中的节能问题表现得越来越关注。根据数据统计，目前建筑行业所消耗的资源在各行业中名列第一，因此提高建筑中的资源利用效率对世界的发展有重要意义。而在对建筑的节能设计中，高层建筑中的问题尤为突出，比如采光率、通风条件等等问题。而合理的节能设计将能够很好地解决建筑中耗能高的问题，本文主要讨论如何在高层建筑应用节能设计做一个简单的分析。
【关键词】高层建筑；节能设计；应用
随着我国建筑业的快速发展，在建筑使用的过程中产生了大量的能源消耗，其中有很大一部分是由于建筑设计与施工不合理导致的，在设计和施工的过程中，没有充分的考虑到节能技术，致使造成了大量能源的浪费。为了减少能源消耗，我国相关部门鼓励建筑业推广节能技术，加大技术创新的研究力度，为创造节约型社会奠定坚实的基础。建筑工程的施工会消耗大量的能源，所以在材料的选择方面尽量使用绿色无污染材料，在施工的过程中，要严格按照施工规范执行，提高建筑施工质量，在保暖和热阻方面提高技术参数，并且保证在后期运行时能源消耗低。虽然节能技术的应用可以达到节能降耗的效果，但是在实际操作时还是会遇到一些困难，需要设计师不断的提高设计水平，提高建筑节能效果。
1 关于高层建筑中能源消耗特点的分析
要想找到针对性的节能设计，就必须要先准确了解高层建筑中能源消耗的特点。对于高层建筑来说，每天需要承载大量的工作，为了保证所有工作高效，顺利的开展就需要后勤有大量的能量供应。要充分保证在供水、供暖、照明、空调、电梯、以及饮食等各个方面的正常运行，就必须会消耗掉大量的能量。那么在建筑的四个必备基础系统中，其能量消耗所占的百分比如下： 办公系统设备消耗能源占百分之十左右，供暖系统的耗电量达到整个建筑耗电量的百分之五十到百分之六十之间，而将会有百分之二十的能源会分配到照明系统。同时由于是高层建筑，所以其对建筑采光和通风能力的需求都比较高。由此可知，气候对高层建筑的影响较大。
因此如果单纯从环境与建筑之间的关系来找到节能问题的办法那是无法达到理想效果的，所以最主要的还是要从建筑本身的特点条件出发考虑问题，寻找解决问题的办法。在不断强调可持续化发展的今天，节能对社会的发展越来越重要，在我国的一些大型高层建筑中，耗能问题相当严重，其中大部分是由于没有合理有效的节能设计而导致的。例如，在建筑中空调设备的耗能量往往是中耗能量的60%左右，对缓解资源是一个严峻的挑战，但是要解决好这些问题，不仅是要考虑节能技术问题，同时还要考虑自然环境条件，材料选择等的问题。那么接下来笔者将对如何在高層建筑应用节能设计做一个简单的分析。
2 对于高层建筑设计常见的题的分析
在高层建筑中，围护结构保温能力差一直是一个普遍问题。提高建筑围护结构保温隔热性能就是要尽量降低围护结构各个部分的传热系数，同时，墙体的结构形状、周围的遮阳情况以及墙体的外饰面等也都会影响保温隔热效果。
在长期的实践构建过程中发现，双层玻璃对建筑外墙的保温起到很好地效果。其原因并不是由于玻璃本身具有很好的保温能力，而主要是因为在两层玻璃之间形成一个密闭的空气间层，这个空气间层具有较大的热阻，因而使得窗户具有较好的保温性能。那么目前的屋面保湿主要是属于外保温屋面，有混凝土保温屋面、乳化沥青珍珠岩保温屋面等等。那么在保温材料的选择上可以尽量选择新型的高效节能环保材料。这类材料往往是价格低廉且有着良好的隔热性能，同时在环保方面也是大受欢迎。值得一提的是可以将屋面设计成种植屋面，植物的光合作用和呼吸作用都可以对屋面的温度进行有效的调节，同时也能改善生态环境。
3 具体的设计方案
3.1 关于提高通风性能的设计
建筑中如果能能很好地利用自然风来达到散热排气的效果，那必然能大大减少夏季因降温而采取的大功率设备的耗能。那么如何才能很好地达到这一效果呢？ 笔者认为其关键还是在于室外与室内之间的压力差。所以具体做法可以是利用风压或是热压来实现自然通风。在利用风压时主要应用的是“空气由压力高的一侧向压力低的一侧流动”这一性质以及“伯努利原理”； 而利用热压则指的是利用热压差，在室内外温度不同的情况下分别产生高低风压，从而实现风的流动。除了利用自然环境中的压力差条件外还可以对建筑物本身的朝向、建筑物之间的间距以及建筑群之间的布局进行合理的设计都可以达到很好地通风效果。
3.2 关于建筑围护结构的节能设计
首先我国建筑围护结构的保温隔热性能差距很大，其中外墙差4 ～5 倍，屋面差2. 5 ～ 5. 5 倍，外窗差1. 5 ～ 2. 2 倍，门窗的空气渗透量差3～ 6 倍，总能耗是发达国家的3 ～ 4 倍。因此，建筑围护结构在建筑节能中起着重要的作用。在外围护的结构中主要包括门窗、墙体以及屋面等部位，而要更好的达到节能效果不仅仅是要考虑其设计方面，材料的选择同样有至关重要的作用。对于非承重结构的围护体来说，就要在材料的选择上灵活处理，例如可以采用加气凝土砌砖或是空心的砖，也可以是多空且导热系数小的材料。对材料的选择也要以节能为主。
（1） 围护结构中关于屋面的设计。对于屋面来说，在夏季和冬季所面临的情况是不一样的，在夏季由于阳光强烈的原因往往会使屋面的温度达到70 度左右； 但是在冬季的话，却是会从屋面散失掉大量的热量。因此如果要节能的话，主要应该考虑的是其保温的措施。那么目前的屋面保湿主要是属于外保温屋面，有混凝土保温屋面、乳化沥青珍珠岩保温屋面等等。那么在保温材料的选择上可以尽量选择新型的高效节能环保材料。这类材料往往是价格低廉且有着良好的隔热性能，同时在环保方面也是大受欢迎。值得一提的是可以将屋面设计成种植屋面，植物的光合作用和呼吸作用都可以对屋面的温度进行有效的调节，同时也能改善生态环境。
（2） 围护结构中关于墙体的设计。对墙体外形进行合理的设计以及材料的正确选择同样可以对节能起到很好的促进作用。可以在墙体的外遮阳上多加考虑，以减少空调制冷等方面的耗能。比如，可以在建筑物的东西面墙根上种植爬藤类植物以此来起到隔热效果； 也可以在墙体的建筑材料上多加考虑，可以使用隔热效果好，保温性能高的材料，同时在设计时也应当适当的设计保温层等等。
总结及建议
总的来说，要想真正做好高层建筑中的节能问题，还需要具体问题具体分析，要在充分利用自然环境资源的情况下，对建筑的外形进行合理的节能设计，对材料的选择也要以节能为主。随着经济的高速发展，全球资源的匮乏，人们对建筑的要求不仅仅局限在稳固，舒适和美观上，对于建筑中的节能问题表现得越来越关注。这就需要作为建筑同行的我们要担任起时代的重任，与时俱进，在实际的工作中不断去探索出新的节能办法，使资源得到更合理的应用。享受舒适的建筑设计时，也应当保持绿色建筑的风格和节约能量的设计。这样有利于更多的资源得到充分利用以及建筑的使用性。
参考文献
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[3]刘子昂.探究建筑设计中的建筑节能措施[J].黑龙江科技信息，2003.
高层楼宇建筑节能技术论文范文第4篇
【摘 要】随着我国经济的快速发展，目前我国的建筑工程领域在施工过程中积极落实节能减排和低碳经济理念。因此，建筑电气设计中应用节能技术已成为当下建筑工程领域发展的趋势。论文主要研究了建筑电气设计中节能技术的具体应用，首先分析了建筑电气设计中节能技术应用的重要性，然后对建筑电气供配电系统中的节能设计和建筑电气照明系统中的节能设计进行阐述，以期为我国建筑电气中的节能设计提供一些参考意见。
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【關键词】建筑;电气设计;节能技术;具体措施
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1 建筑电气设计中节能技术应用的重要性
建筑电气设计中的节能技术需要贯穿在建筑电气设计的整个过程。首先，施工人员需要在配电系统设计过程中通过计算电气设备的负荷来选择适合的变压器容量和数量;其次，在对建筑电气照明系统进行设计的过程中，施工人员需要根据建筑工程中照度的标准来选择相适宜的照明光源，以满足建筑设计中的节能要求;再次，施工人员还需要在建筑电气节能技术中应用照明及空调的节能方式，通过采用光控和时控技术来实现节能的目的;最后，在对建筑电气自动扶梯系统进行节能设计的过程中，施工人员可以通过在自动扶梯上方安装感应控制器来节约自动扶梯应用过程中的耗电量等。通过以上这些方法便可以在建筑物的使用过程中节约大量的能源。此外，施工人员在进行大型公共建筑设施中电气间的设计过程中，还需要对建筑设施中的各设备用电量进行综合性考虑，从而确定最佳的建筑电气节能方案。
2 建筑电气供配电系统中的节能设计
目前，在我国建筑电气节能设计过程中，施工方需要对建筑施工中的工配电系统节能方案进行设计，通过准确的负荷计算和功率因素补偿来选择相适宜的变配电设备。施工方还需要对电气照明系统进行节能设计，通过对照明设备和照明设计的选择，采取利用天然光、声控系统等相应措施减少能源的消耗。
2.1 供配电系统设计应当分布合理，减少线路损耗
在进行供配电系统的节能设计过程中，设计人员需要对供配电系统的整体进行合理分布，减少系统在运行过程中的线路损耗。在这个过程中就需要设计人员通过对变配电室、配电小间等位置进行合理设计，确保变配电室所处的位置可以满足供电半径中电气设备的使用需求，同时，又可以尽可能地缩短供配电过程中线路的长度。施工人员在进行供配电设计过程中还需要在布线中尽可能地将线路直线分布，这样就可以减少布线过程中的导线长度。同时，施工人员在低压线路的布线过程中，需要尽可能地少走回头线，通过这样的布线方法就可以减少线路供电过程中的电能损失。此外，在施工中施工人员还需要尽可能地将变压器靠近接近负荷中心，这样就可以缩短供配电系统应用过程中的供电距离。除此之外，对高层建筑进行供配电系统设计时，施工人员还需要将低压配电室的位置设计在竖井周边，通过低压配电室对高层建筑物各层的竖井干线进行供电，这样就可以减少供配电应用中的线路返送。
2.2 供配电系统构成需进行经济技术分析，选择合理方案
在进行供配电系统的节能设计过程中，施工人员需要将供配电系统的整体设计结构进行经济技术分析，这样就可以选择更加适宜的供配电系统设计方案。
例如，施工人员对空调、暖气设备等相应季节性的负荷电器需单独配置变压器;对不同季节或不同时间段所使用的负荷电器需要由同一台变压器进行功率提供，这样就可以最大限度地减少供配电系統中的变压器容量;对于某些季节性的负荷线路，施工人员可以通过在供配电系统中应用干线来减少供配电系统的线路和电阻数，同时，施工人员通过增加干线截面积进行电流传输，还可以更好地减少线路输送过程中的电能损耗。在设计施工过程中对变压器容量和数量需要进行相应的计算，以最佳的配合比来适应供配电系统的运行。
2.3 供配电系统需选择节能产品和适合的线缆截面
在进行供配电系统的节能设计过程中，施工人员需要在供配电系统中选择相适宜的节能产品和线缆截面。在选择低损耗节能型变压器的过程中，施工方需要对变压器进行严格的质量审核，确保变压器可以满足建筑物内供配电的设计需求。在对线路进行设计的过程中，施工人员需要选择合理的线缆截面，这样就可以在满足电流载量的前提下确保线路在运行过程中的热稳定。
2.4 供配电系统需采用三相负荷平衡，提高用电设备功率
在进行供配电系统的节能设计过程中，施工人员需要对供配电系统采用三相负荷平衡，提高供配电系统中用电设备的功率。在这个过程中，施工人员需要尽可能地提高建筑物内用电设备的自然功率因数，减少用电设备在运行过程中的无功需求。
此外，施工人员需要采用功率因数较高的同步电机，减少建筑物内供配电系统高、低压线路传输过程中的无功功率。在供配电系统中安装无功补偿设备的过程，施工人员需要尽可能地对无功设备进行就地安装，采用就地补偿的形式减少供配电线路中的无功传输功率，达到节能减排的目的。当前，我国民用建筑设计过程中，所采用的变压器大多数是采用低压侧集中补偿的运行模式，通过这种运行模式可以进一步减少民用区域变电站内高压线路中的无功传输，显著地提高了用户区域的功率因数。对于用户区域来说，由于无功是由变压器低压母线经传输线路输送到各个用户点中，因此，施工人员通过就地补偿的方式，就可以很好地提高功率传输过程中的功率因数。
3 建筑电气照明系统中的节能设计
3.1 建筑电气照明系统需采用高效光源
在建筑电气照明系统的节能设计中，施工人员需要尽可能地采用高效节能光源。我国传统电气照明系统中所采用的白炽灯，由于其安装维护简单、光色好、便宜等一系列的特点得到广泛的应用。但是随着目前节能环保理念的深入人心，白炽灯由于其耗能量过大，已逐渐地被建筑电气照明系统所弃用。目前，首先，白炽灯只应用于局部的艺术照明和古董字画的照明中;其次，在工厂和体育馆照明中，施工人员通常采用低压钠灯和高压钠灯，由于该照明设备光亮度较高且色温较低，所以在应用过程中具有量大面广的特点;最后，在商场和展厅照明过程中，施工人员通常采用三基色荧光灯和稀土金属荧光灯，由于这种照明设备色温范围较广且颜色失真度较小，因此，在商场和展厅照明应用中可以凸显物品和人的皮肤。
3.2 建筑电气照明系统需尽量结合自然采光
在建筑电气照明系统的节能设计中，施工人员需要尽可能地结合自然采光。在建筑物靠近室外的部分，施工人员可以将门窗进行扩大，并采用透光率较好的玻璃门窗，这样就可以在日常使用的过程中，充分地利用外界的自然光进行照明。对于在教室、商场、大厅等大空间场所进行照明的过程中，施工人员可以在灯具的设计过程中采用与外窗平行的方式进行分级控制，这样就可以在照明的过程中充分地利用双侧的自然光，节约照明系统应用过程中消耗的电能。
3.3 建筑电气照明系统中的其他节能措施
在建筑电气照明系统的节能设计中，首先，施工人员需要在设计过程中满足当前建筑照明设计的标准，通过选用高效电子镇流器或节能型电感镇流器达到节能减排的目的;其次，在建筑物类的楼梯间和走道处，通过采用声控或光控开关，实现对电气照明系统的节能控制;最后，对高级会议室、宴会厅等场所采用智能照明控制管理系统，可以通过智能设备实现该区域照明开关的定时定量控制。
4 结语
我国建筑在电气节能设计的过程中，通过供配电系统的节能设计和照明系统的节能设计，可以较好地减少建筑电气设备应用过程中的能量损耗，从而帮助建筑物实现可持续发展的战略目标。
【参考文献】
【1】张军.关于建筑电气节能设计措施的探讨[J].中国科技信息，2017（6）：26-27.
【2】杨小琴.浅析超高层建筑电气节能设计[J].电器与能效管理技术，2019（22）：56-60.
【作者简介】林兴福（1987-），男，福建连江人，助理工程师，从事建筑电气研究。
高层楼宇建筑节能技术论文范文第5篇
1 优化建筑位置及朝向设计
高层建筑的定位首先应考虑对城市环境的影响容积率过高很难满足日照要求阳光有着巨大辐射能量, 在寒冷地区人们十分珍惜阳光带来的温暖。据有关资料分析, 地球每年接收的能量有60亿亿千瓦, 这么大能量弃之可惜, 从某种意义上讲地球本身就是巨大的太阳能接收器, 阳光不仅对人的身体健康有很大影响, 对建筑的节能也有着十分重要意义。寒冷地区城市规划应注重应用日照原理, 合理的确定建筑位置与朝向, 使每幢建筑能接收更多的太阳辐射热能, 因此, 建筑的方位与节能有着直接关系。如, 在北纬40~45度地区, 冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多两倍, 而在夏天东、西向所得到的能量比南向多2.5倍, 不同朝向, 不同季节, 建筑物所得到的太阳辐射热能量不同, 热损失也不同, 尤其是在冬至前后, 由于太阳高度角低, 房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。在确定建筑的方位时首先应考虑环境情况, 按其太阳高度角做出日影响图, 以确定冬季每天的日照时间, 建筑南向开窗面积尽可能大些, 在满足采光条件下, 北向、东向窗尽可能小些, 从而获得更多的太阳光线, 减少热损失, 保持室内舒适的温度环境。
2 优化围护结构墙体设计
(1) 外墙是围护结构的主体部分, 高层建筑的围护结构不同于砖石结构房屋, 前者是钢筋混凝土框架或剪力墙结构承重因此, 围护结构属于填充材料, 为了减轻荷载, 达到保温、隔热要求, 采用轻质高效保温材料, 目前在寒冷地区常用的墙体做法有:页岩陶粒混凝土空心砌块;粘土空心砖与实心砖复合墙体;粘土实心砖或空心砖岩棉夹心复合墙体等。但存在问题较多, 节能的效果仍达不到标准的要求。围护结构的材料布置分外侧和内侧, 在寒冷地区的同一气候条件下, 由于材料层次布置不同所取得的保温效果也不尽相同, 为防止墙体内产生冷凝水, 保温层设在外侧更稳妥些。
(2) 高层建筑的围护墙体不宜采用外侧保温的聚苯乙烯泡沫板 (舒乐板、pg板) , 岩棉板等轻质保温材料。一幢建筑的寿命少则几十年, 多则上百年, 材料的应用与建筑整体的寿命应同步。对于轻质的外保温复合墙体, 笔者认为存在以下不足之处:抗震能力差, 易松散, 与结构构件结合不好, 整体性能差;不能承受外部装修贴、挂荷载如:贴石材、安装装饰构件等;不能承受有振动的凿、刨的装修, 如:剁斧石面层、予留洞、槽易出现冷桥;墙表面易出现裂纹。除此之外, 复合墙体由于框架梁拉、剪力墙的嵌入, 墙体内容易造成冷桥, 是保温、隔热的薄弱环节。据测定, 高层建筑所出现的冷桥约占整个热损失的5%~13%, 因此应引起设计者重视, 采取有效构造措施尽可能避免产生冷桥。
(3) 国外普遍推广采用混凝土空心砌块用于高层建筑围护结构保温, 欧、美各国取得不少先进经验。如:美国研制的tb型保温隔热复合砌块;波兰的咬合式保温砌块, 两块组合成320厚墙体, 在空心砌块内填入高效保温材料, 墙体传热系数k=0, 1209~1100w/m2k;芬兰研制的一种空心砌块, 空隙之间填入聚胺脂保温材料, 300厚, 传热系数k=0.25~0.28w/m2k。某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块保温效果好, 又具有一定强度, 避免了轻质复合材料墙体的一些弊端。
3 影响建筑节能的其他因素
(1) 高层建筑外围护墙体耗能量较大, 占整个建筑耗能的25%左右建筑的形体变化是建筑外露面积的主要因素之一, 体形系数越大耗能越多, 国外的一些高层建筑造成圆塔形, 比如美国洛杉矶的好运饭店、法国戴高乐机场候机楼、纽约第三大街53号办公楼都是圆型或椭圆形, 我们知道, 相同的面积, 圆的周长最短, 这样使建筑外露面积较小。因此, 基于能量损耗的考虑, 高层建筑的形体变化不宜过多、复杂。
(2) 高层建筑的“风环境”是影响建筑耗能因素之一。在冬季, 风力对建筑的热损失很大, 增大冷空气的渗透量, 使室内热损失加大。由于建筑某些部位处理不当, 墙体内部易产生冷凝水。因此, 建筑保温材料的选用, 建筑构造的合理性应建立在科学、可靠的基础上。
4 结语
合理的设计, 规范化的施工, 正确的材料选用, 严格的质量检验是建设任何一个高质量工程都不可或缺的必备环节。建筑水暖工程是一个需要与建筑、结构、电气等相关专业相互协调、相互配合的分部工程, 施工质量控制不好, 工程投入使用后, 给排水和采暖系统中的跑、冒、滴、漏、堵等影响使用功能的质量问题, 给广大住户带来诸多的不便和烦恼, 给以后的管理工作带来诸多困难。如何在水暖工程的施工过程中把好质量关, 为用户营造一个良好的居住环境具有十分重要的实际意义。
摘要：叙述了高层建筑节能与气候、地理条件的关系。建筑位置、朝向是接受太阳辐射热能的关系及高层围护结构墙体的保温、隔热存的问题及今后发展方向。
关键词：高层建筑,围护结构,节能,复合墙体
参考文献
[1] 陈宁, 王钊, 王平辉.建筑水暖设计施工的几点反思[J].山西建筑, 2008 (24) .
高层楼宇建筑节能技术论文范文第6篇
在城市化进程加速的今天, 国内很多城市出现了越来越多的高层建筑, 如居民楼、酒店大厦、文体馆、金融楼以及写字楼等。高层建筑暖通空调设计具有很大的复杂性, 对设计人员的要求也非常高。设计人员需要根据建筑情况来选择最合适的能源, 并对暖通空调等性能及功能进行统筹, 加强对关键点的重视, 只有这样, 才能够有效提高高层建筑暖通空调设计质量, 才能尽量避免运行能耗的大幅增加。
1 暖通空调设计节能分析
现阶段, 国家提倡使用新能源, 提倡绿色建筑, 在建筑行业更应对新能源多加重视, 高层建筑能耗较大, 如合理采用新型能源, 会大幅减少能源浪费。
1.1 蓄冰系统
北京国际俱乐部改扩建工程位于北京市朝阳区, 建筑面积75726平方米, 地下3层, 地上23层, 建筑高度为99.9米, 集办公和酒店于一身。
本项目空调冷源主要采用串联式蓄冰系统, 双工况水冷螺杆式冷水机组在夏季利用夜间电网低谷时段蓄冰, 白天用电高峰时段融冰供冷;在全年可通过调配水冷螺杆式冷水机组和蓄冰槽不同运行组合来满足大楼不同的负荷要求:设计负荷日采用主机与蓄冷装置联合运行的方式满足对负荷的要求, 设计工况为主机优先的供冷运行策略, 部分负荷时可按融冰优先与优化控制相结合的策略运行, 在满足不同用户用冷需求时, 又能节省运行费用。
1.2 地源热泵技术
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源 (电能) , 即可实现能量从低温热源向高温热源的转移。因地源热泵系统利用的地下表层地热资源的温度一年四季相对稳定, 使得热泵机组运行更可靠、稳定, 也保证了系统的高效性和经济性。且地源热泵系统可实现一机多用, 可以满足制冷、供暖、生活热水三方面的需求, 减少了多套设备带来的诸多麻烦。
1.3 空气源热泵技术
空气源作为热泵技术的一种, 有“大自然能量的搬运工”的美誉, 有着多重优势, 成本低、易操作、采暖效果好、安全、干净等。能够逐步减少传统采暖给大气环境带来的大量污染物的排放, 保证采暖、提供热水的同时, 兼顾节能环保的目的。空气源热泵技术节能效果好、初投资较小, 在公共建筑中如医院、学校等提供热水热源有很好的效果, 但在北方地区冬季气温较低时不适宜使用空气源热泵技术。
1.4 自然通风
自然通风系统能够有效的提高室内空气质量, 保证室内与室外空气的流通, 大幅提高室内舒适度, 并且不会有任何的能源消耗及污染, 是最为有效的暖通节能方式, 其被广泛应用于绿色建筑暖通空调设计中。现如今, 自然通风主要有两种通风方式, 一种是风压通风, 另一种是热压通风。风压通风是自然通风中最为重要的一部分, 不过其通风效果是由建筑外风力的大小来决定的。在对建筑结构进行设计的时候, 应当把握好建筑的格局及朝向, 尽可能的提高建筑物自然通风效果。
2 高层建筑暖通空调设计要点
2.1 空调水泵选型
现如今, 我国在高层建筑暖通空调设计方面还存在着诸多问题, 其中最主要的就是空调循环水泵型号选择不合理, 水泵的容量与实际相差过大, 甚至高于实际一倍之多, 很容易导致在运行过程中的能源消耗, 大幅增加运行费用, 不利于节能降耗。导致这一问题的原因有很多, 如系统静水压力问题、水力平衡计算结果不准确等。因此, 设计人员必须要客观准确地加强对冷负荷和系统阻力计算的准确度, 进而为空调循环水泵型号的选择提供准确依据。
2.2 供暖入户装置设置
根据相关规定, 高层建筑的采暖入口要设置入户装置。在热水采暖方面, 应当在热水供应处安装温度表、压力表以及过滤设备, 其作用是用来接通 (或切断) 热媒, 以及减压、观测热媒的参数。现如今, 暖通空调设计人员存在对高层建筑暖通空调设计过程中忽略入口装置设计等情况, 易导致设计失误。在入口数量设计方面, 设计人员应当根据建筑的实际情况及后期运行管理的方式, 来对入口数量进行设计, 不仅要确保室内供暖系统设计的合理性, 还应当确保室外管线的衔接。此外, 在对管材选择时, 必须要严格按照相关规定和要求来进行。
2.3 空调装机容量计算
在对高层建筑暖通空调进行设计过程中, 很容易出现空调装机容量大的现象, 而导致这一现象出现的主要原因有两种:一种是在设计的过程中设计人员因考虑相关安全问题, 而将空调制冷机装机容量扩大, 导致其远远高于实际运行中单位空调峰值冷量;另一种是很多设计人员往往采用复合指标估算方式来对装机容量进行估算, 这就很容易导致制冷装机容量过大的现象, 使建筑能源消耗量大幅提高, 不利于实现建筑节能目标。因此在对负荷进行计算时, 设计人员必须要综合多方面情况, 认真、细致、系统地的进行计算, 同时在计算完成之后还需要进行检验, 以此来保证计算结果的准确性, 同时也能够使能耗控制在一个合理的范围之内。
3 结束语
总之, 在对高层建筑进行暖通设计时, 要加强对系统选型的重视, 并统筹好暖通空调的性能及功能, 通过对高层建筑空调、通风以及供暖等三方面的精准设计, 以达到既满足使用需求又能满足节能降耗的目标。在设计时尽量从全局上对整个系统进行分析, 要在环境气候和建筑结构等参数信息上、在能源选择上、在机组、水泵设备选型上深入的进行研究, 进而达到最优的设计效果, 使高层建筑暖通空调系统更加稳定、节能的运行, 更为用户提供一个舒适的室内环境。
摘要：随着我国建筑领域的飞速发展, 城市高层建筑也越来越多, 大幅增加了建筑的能源消耗, 而在整个高层建筑能源消耗中, 暖通空调系统的能源消耗量占比较大。高层建筑暖通空调在设计过程中, 一旦出现设计不合理, 将会导致后期使用中能源消耗量大幅增加, 不仅会对建筑项目经济带来严重的影响, 还会直接影响建筑居民的正常生活。由此可见, 高层建筑暖通空调设计要综合多方面因素, 做好关键部位的重点研究, 确保设计方案的合理性。鉴于此, 本文以北京国际俱乐部改扩建工程的空调冷源设计, 来思考、分析高层建筑暖通空调设计的要点及节能措施。
关键词：高层建筑,暖通空调,节能
参考文献
[1] 孙政.高层建筑暖通空调节能降耗技术分析[J].中国战略新兴产业, 2018 (12) :60.
[2] 王承东, 王潇潇.高层建筑暖通空调设计要点探讨[J].绿色环保建材, 2018 (01) :72.