體形係數

外表面積與體積的比值

體形係數指建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍體積的比值,一般來講,體形係數越小對節能越有利.

概念


建築設計術語
縮寫符號:S
英文:shape coefficient of building
在國標《民用建築節能設計標準》給出的定義為:
建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不採暖樓梯間隔牆和戶門的面積。見《民用建築節能設計標準(採暖居住建築部分)》(JGJ26—95)。
其它:
建築物體形係數S是指建築物接觸室外大氣的外表面積F0,與其所包圍的體積V0的比值,即 S=F0/V0。它實質上是指單位建築體積所分攤到的外表面積。體積小、體形複雜的建築,以及平房和低層建築,體形係數較大,對節能不利;體積大、體形簡單的建築,以及多層和高層建築,體形係數較小,對節能較為有利。建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不採暖樓梯間隔牆和戶門的面積。建築體形係數與建築物的節能有直接關係;體形係數越大,說明同樣建築體積的外表面積越大,散熱面積越大,建築能耗就越高,對建築節能越不利;
通常居住建築體形係數控制在0.3。若體形係數大於0.3,則屋頂和外牆應加強保溫,其傳熱係數應滿足規定。

分類


建築體形係數中所指的外表面積不包括女兒牆,也不包括屋面層的樓梯間與設備用房等的牆體。突出牆面的構件如空調板在計算時忽略掉,按完整的牆體計算即可。
單一朝向外窗(門)面積和牆面積(含窗面積)的比值一般稱窗牆面積比。
窗牆比中的牆指一層室內地坪線至屋面高度線之間的牆體。
凸窗的側板、窗檯板、窗頂板,對節能影響較大,雖然外牆面積不用考慮增加(窗面積按展開面積計算),但其自身保溫隔熱措施在地方規範中大多有作要求。
窗戶和牆體該歸入哪個朝向來計算節能,這個各地方會有規定。朝向通常以45度角平分,如東南至西南向之間的90度角歸入南向。但也有些地方某朝向的歸入計算範圍會擴大到120度或縮小到60度的,具體情況要看各地方的規定,這可以在節能地方規範中查找到,在節能軟體中也可以查看到各地方的朝向計算方法。

定義及應用


體形係數(Shape Coefficient of Building)定義為建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積之比,即單位建築體積所佔有的外表面積,其中外表面積中不包括地面面積。從降低建築能耗的角度出發,應該將體形係數控制在一個較低的水平上,有關研究表明,當建築物的體形係數為0.15時最為節能。但是,體形係數不僅影響外圍護結構的傳熱損失,它還與建築造型、平面布局、採光通風等緊密相關。體形係數過小,將制約建築師的創造性,造成建築造型呆板,平面布局困難,甚至損害建築功能。因此,綜合考慮多方面的要求,標準JGJ134-2001第4.0.3條規定條式建築物體形係數不應超過0.35,點式建築物體形係數不應超過0.4;標準㎡定建築物體形係數宜控制在0.30及0.30以下;若體形係數大於0.30,則屋頂和外牆應加強保溫,且標準列出了體形係數小於等於 0.3和 大於0.3的兩種採暖住宅外圍護結構傳熱係數限值標準。據此規定,宜多建多層多單元的板式住宅,儘可能減少低層住宅和點式住宅;多層住宅中4個單元、6層樓及以上的住宅一般能控制在0.30以下,高層建築更易做到;最好避免作2000 ㎡以下的低層住宅,當建築面積為3000~5000 ㎡時,層數以5~6層為宜,當建築面積為5000~8000 ㎡時,以6~8層為宜。