建筑外观造型对体形系数的影响

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1、http://www.paper.edu.cn建筑外观造型对体形系数的影响赵玥，龚七一，彭家惠重庆大学材料科学与工程学院，重庆（400045）E-mail：zhaoyue-324@163.com摘要：在众多影响建筑能耗的参数中，建筑体形系数对其的影响是非常明显的。影响建筑体形系数的原因有很多，本文结合重庆地区目前建筑发展的流行趋势，从建筑外观造型入手，利用Dest软件模拟分析各种不同立面造型影响建筑体形系数的变化，分析其对建筑能耗的影响关系。本文模拟发现，采用入户花园和飘窗等手段，建筑外观造型变化越复杂，体形系数越大，建筑能耗值越高。关键词：体形系数

2、，建筑能耗，入户花园，飘窗中图分类号：TU201.51.引言建筑立面是建筑物与外界接触的平台，是建筑物的外衣。建筑立面的设计是建筑风格和品质的直接反映。建筑技术的发展让建筑立面变得更加的活跃和自由。一些独特个性化的建筑立面设计比比皆是，如星型建筑、蝶型建筑设计。随着社会的发展，建筑立面也必将向更高层次发展和进化，以便更适合人居环境、更适合能源节约、更适合科技发展以及社会发展规律。以重庆地区为例，随着1997年成为直辖市以来，城市居民对于居住环境的要求越来越高，人们不再仅仅对于室内环境有要求，对于建筑外观造型的要求也越来越高。而立面凹凸正是丰富外观造型

3、的重要手段之一，入户花园、飘窗等设计手法越来越多的被采用。因此我们必须认真研究建筑立面设计与建筑节能的矛盾统一关系，为建筑立面的发展和建筑节能工作的深化提供参考意见。正是基于以上考虑，本文将选取住宅小区中比重较大的多层建筑为模型，利用计算机模拟软件DEST研究建筑立面凹凸变化与建筑体形系数、建筑节能的关系。2.理论分析2.1体形系数居住建筑体形系数S在《民用建筑节能设计标准》（JGJ26-95）（以下简称标准）中已[1]有明确的定义，即“建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值”。S=F0/V0（1.1）式中，S——建筑体形系数F0——建

4、筑的外表面积(㎡)V0——建筑体积（m3）从上述的定义和公式，可见体形系数是单位建筑体积占用的外表面积，它反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热面积的多少，体形系数越大，则体形越复杂，其围护结构散热面积就越大，建筑物围护结构传热耗热量就越大，因此建筑体形系数是影响建筑物耗热量指标的重要因素之一，是居住建筑节能设计一个重要指标。2.2入户花园和飘窗入户阳台花园住宅打破了一般住宅入门就是客厅或餐厅的格局。通过入户花园与住宅客厅的巧妙结合，不仅使家中增加了一个小型的室外活动区，且将原来在室外的绿化、休闲设-1-http://www.paper.edu.

5、cn施、阳光引入室内，大大丰富了业主的视觉享受，也满足了业主回归大自然的最大心理需求。[2]入户花园使本来封闭的空间变得开敞通透，但同时使得建筑外观凹凸增加。飘窗即有大面积玻璃采光又有宽敞窗台可以在视觉上增加室内空间的面积，受到了很多家庭的喜爱。因此时下新居里，总是少不了飘窗的身影。飘窗窗台的高度比较低，使人们有了更广阔的视野，感觉和自然更贴近了。一般来说卧室配有飘窗，不但可以享受充足的室内光线，还可以饱览室外秀美景观，主卧的飘窗更注重体现温馨宁静。飘窗一般突出外墙面500-600mm左右，而且卫生间、厨房均设置飘窗，作用并不很大。但飘窗至少有上、下

6、两[3]个面作为外墙面进入体形系数计算，毫无疑问，会使体形系数增大。入户花园和飘窗不但增加了户内的面积，也使本来平整的建筑立面变得有凹凸、并且丰富生动起来，但同时使得建筑的体形系数变大，这必然会增加一定的建筑能耗。在本文中，仅以入户花园和飘窗作为改变建筑外观造型的不同手段，综合研究两者通过影响建筑体形系数对建筑能耗所产生的影响。3.模型能耗模拟与能耗规律分析3.1基本模型及主要参数本文选取重庆某小区的一栋多层建筑进行研究，通过建筑模拟的真实数据说明多层建筑体形系数、建筑能耗的关系，证明建筑初期节能设计的重要性。基本模型：标准层平面一梯四户，左右两户为

7、三室两厅带入户花园，户型为镜像关系；中间两户为一室一厅，户型也为镜像关系。楼层层高为3.0m，共有六层。（在相关调研中[4]显示，在重庆市住宅小区中多层占据比例最大，故选择六层作为计算模型。）朝向为正北方向。围护结构热工性能如表1。表1基准住宅的围护结构设定Fig1Envelopeconstructionsetofbasichouse热阻密度导热系数部位构造厚度(㎜)3w/(㎡·k)(㎏/m)w/(m·k)水泥砂浆1800200.930聚苯颗粒保温浆料230200.069外墙1.651水泥砂浆1800200.930钢筋混凝土25002001.740水

8、泥砂浆1800200.930内墙1.515陶粒混凝土12001800.465水泥砂浆1800200.930钢