湿热地区超高层建筑绿色节能技术研究

湿热地区超高层建筑绿色节能技术研究

王安阳,程雅蒙

中国中材国际工程股份有限公司（南京） 江苏 南京 211100

摘要：在湿热地区进行超高层建筑，其消耗的材料多，能源消耗也比较大，对环境产生一定影响，为了保证符合社会中的绿色节能需求，就要进行绿色节能设计。主要是进行双层幕墙与日光控制技术；自然能源的再利用；材料、水源节约设计；制冷绿色节能技术，从而保证在湿热地区中，超高层的建筑也能实现节约能源、绿色低碳的效果。

关键词：湿热地区；超高层建筑；绿色节能

引言：自我国进入快速发展阶段以来，超高层建筑水平得到提升，在建筑中也更重视绿色环保理念，保证超高层建筑在后续投入使用时可以减少能源的消耗。尤其是对于湿热地区来说，超高层建筑投入使用后，电梯、空调系统的使用频率非常高，能源消耗也比较快，所以就需要对其进行绿色节能设计，既保证了超高层建筑的功能，又使其达到绿色节能效果。

1.绿色节能建筑的必要性

绿色节能建筑，指的是在建筑的正常施工环节当中，通过减少建筑污染物对周边环境进行破坏的同时完成对环境的净化，从而达到充分利用建筑资源的目的。现阶段，我国经济环境良好，国内人们生活水平也在不断地提高，快速扩大的经济市场，来带动了建筑行业的快速发展[1]。而绿色节能建筑的目标是在实现经济利益目标的同时,还要追求节约资源、保护环境这一既具经济属性、又具有社会属性的目标。绿色节能建筑设计的核心思想在于实现建筑活动与社会、生态效益的协调,进而实现建筑企业的可持续发展，避免能源不会出现浪费现象，节约了能源，保护了环境。目前，日益严峻的环境问题和日趋严厉的环保法规,使建筑企业为了持续发展,必须积极解决在建筑施工活动中产生的环境问题,放弃危及企业生存和发展的施工方式和施工材料,建立绿色节能的建筑体系,追求高于竞争对手的相对竞争优势。因此，发展绿色节能建筑技术，将是国内建筑企业适应新时代社会发展潮流的必然趋势。

2.湿热地区超高层建筑绿色节能技术的设计

2.1双层幕墙与日光控制技术

双层幕墙技术主要是用于建筑围护结构当中，是一种温度调节装置，可以根据外部的温度来进行高温、雨水、湿气等方面的抵抗，并且把这些资源自主转化成可以使用的能源，用于建筑内部发电，从而实现了节约能源、减少污染的效果。尤其是在湿热地区中，高层建筑最主要的功能就是要起到隔温、通风、干燥、遮阳等效果，从而降低室内温度，隔绝了外部的热辐射，并对建筑内部的湿气进行去除，这样才能实现高层建筑的基本功能。所以在湿热地区进行超高层节能建筑的时候，在围护结构中就可以采用双层幕墙技术和日光控制技术，主要是把遮阳百叶和幕墙呼吸系统进行结合，外层的遮阳百叶是可以根据温度的变化来进行高度的调节，从而把太阳光引入到建筑深处，消除在靠近窗户区域内存在的高辐射现象，同时也节省了超高层建筑中的照明能源消耗。内层的幕墙呼吸系统则是对温度、湿度进行自主控制，与百叶结合使用，可以保证冷辐射系统自主运用，实现了绿色节能效果。充分利用日光资源，并且还能消除日光给人们带来的辐射、眩晕等危害，例如，在一个超高层建筑的入口处可以设计一个导光板，使屋面的自然光可以折射到建筑深处，保证入口照明的舒适度，也减少了电能的消耗，实现了绿色节能效果。

2.2自然能源的再利用

在超高层建筑中，建筑的高度每升高一百米，温度就会下降1摄氏度，当建筑的高度超过了100米，那么风速就达到了每秒4米的速度，所以在进行绿色节能建设的时候，就要对风能进行利用。风能是一种自然能源，也是一个可再生的资源，尤其是建筑越高，那么风的阻力也就越小，在对风能进行利用的时候就可以采用风力进行发电。由于湿热地区中，风力比较大，风力资源也比较丰富，所以就可以通过流体力学的方法，来对建筑进行设计，引导建筑的迎风面进行风力集中，并且可以加速从建筑物中的东南西北四个开口穿过，这样风力发电的效果就比较好[2]。除了风能以外，还可对太阳能、自然光等一些自然资源进行再利用，由于湿热地区的超高层建筑，有大面积、高温的太阳辐射区域，缩短与太阳之间的距离，所以在设计的时候就可以将太阳能电池板转化成建筑的电能，用于建筑发电，既节约了能源，又保证自然资源得到了充分的利用。对于自然光来说，超高强建筑的幕墙透光面积和不透光的面积是要设计一定的比例，这样才能保证太阳辐射的热量降低，提升自然采光效果。

2.3材料、水源节约设计

由于湿热地区中超高层建筑的体积比较大，所以其结构就具有一定的不稳定性，而且总消耗量也在不断的增加。大部分的超高层建筑都是位于城市的中心和快速发展区域，所以其在施工时都是在拆除旧建筑的基础上进行，为了能够保证建筑的绿色节能效果，那么就可以使用一些再生、旧的材料进行施工。这部分材料的使用，不仅减少了新资源的利用率，同时也减少了资源消耗的问题，使材料可以得到重复再利用，符合绿色节能施工的需求。超高层建筑的进深是比较深的，而且在湿热地区，导致其内部控制质量比较差，温度上升快，而且通风不顺畅，所以其对制冷有比较大的需求。湿热地区中的超高层地区无论采取什么样的制冷方式，由于外部温度的客观因素，其空调系统的压力都是比较大的，所以就需要对集中除湿产生的冷凝水进行重复利用，起到节水的作用。同时也要对再生水进行重复使用，再生水就是建筑中的茶水间、洗漱区域所排放的一些洗涤污水，其污染的含量比较低，在经过污水处理之后，可以重复使用，例如，在建筑中，洗涤产生的废水就可以用于绿化的灌溉等方面，从而实现建筑水源节约效果。

2.4制冷绿色节能技术

对于湿热地区中超高建筑来说，能源消耗最多的就是制冷系统，因为需要常年进行制冷系统的使用，导致其能源消耗占整个建筑消耗的60%，所以在设计的时候，就需要对制冷系统进行绿色节能技术。可以采用辐射制冷系统，利用太阳辐射的能量带动制冷装置，使得冷凝水回收、制冷的机房等消耗的能源都能得到50%左右的节约，使建筑内部的空气质量和舒适度得到改善，实现了对流、辐射换热的效果。在湿热地区，温度和湿度都比较大，那么为了能够对湿度精准控制，避免冷辐射出现结霜的情况，就可以设计独立调节的空调系统，既避免出现过度除湿的情况，也减少了空调运行所消耗的能源。此外，可以对建筑内的排气热或者排气冷进行回收再利用，用在新风系统的除湿和热交换中，采用非接触的全热回收设备，避免出现交叉污染现象，也是热能量的回收效率得到提升，实现绿色节能效果。

结论：综上所述，分析湿热地区中超高层建筑的绿色节能技术，可以保证建筑在使用使降低能源消耗，隔温、制冷效果更加明显。在绿色节能设计过程中，主要是对一些自然、可再生资源进行利用，使得材料、能源、水源的消耗降低，保证了建筑的绿色节能效果。

参考文献：

[1]王刚,缪雪英.绿色节能建筑施工技术在超高层建筑施工中的应用[J].住宅与房地产,2021(09):195-196.

[2]王宏宇,李笑,秦志远.超高层建筑中的绿色节能技术与设计[J].智能建筑与智慧城市,2020(11):48-49+52.