上海花园住宅历史建筑体型系数实例分析

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保护建筑
红墙配上白色的檐部、窗套以及入口变 形、有二层楼高的科林斯巨柱，十分壮 观华丽，建筑平面呈现门字形，对称布 置，西侧设小边门，南向入口正门廊有 四根巨柱，两侧有凹进的半圆形壁龛， 为白色大理石雕刻而成。门廊上部为二 层露台现已封闭，铸铁栏杆图案精美，
表１ 上海花园住宅历史建筑体形系数分析汇总表
保护建筑
０ 引言
建国前近百年中，上海的城市住宅 中有一批造型别致、风格各异、环境幽静 的花园住宅，又称花园洋房。到 １９４９ 年， 上海共有各种建筑风格的独院式花园住宅 １６０ 万 ｍ２，占全部住宅面积的 ６．７％［１］。
旧上海花园住宅的发展，大体经历 ３ 个阶段。早期的花园住宅，采纳欧洲文 艺复兴时期的风格，立面追求气派，装饰 考究细致，意图形成气势雄伟的建筑风 格。中期，较多出现西班牙式的花园住 宅，其建筑装饰多采用花铁件，室内装饰 简洁，层高一般较低，屋顶采用坡度平缓 的筒瓦，南面设敞廊或阳台，以适应上海 的气候条件，这是上海花园住宅中最为
１ 上海花园住宅历史建筑体形系数
建筑节能的关键在于围护结构节能。 １９９５ 年我国发布的居住建筑节能 ５０％的 节能标准中围护结构节能占 ３０％。建筑 形体的变化直接影响建筑能耗的大小，某 种意义上说，建筑的体形系数很大程度 上决定了建筑的能耗。
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保护建筑
《民用建筑节能设计标准》（ Ｊ Ｇ Ｊ ２ ６ — ９５）明确定义，建筑体形系数（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｈａｐｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）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。 其计算公式为：
刘群星，上海市房地产研究院工程师；赵为民，上海市房地产研究院教授级高 级工程师；古小英，上海市房地产研究院教授级高级工程师；杨霞，上海市房地产 研究院助理工程师。
普遍的一种形式。后期，随着科学技术 和建筑理论的发展，出现了现代式花园 住宅，其建筑设计注重功能与形式并 重，外形追求立体效果。
上海的花园住宅历史建筑总体布置 一般正屋朝南，基地力求方正，平面布局 考究，门窗洞口分布合理，墙体位置、厚 度精细排布，在建筑节能方面有着一定的 先天优势。尤其在体型系数方面，花园住 宅历史建筑的设计与当前通行的别墅设计 相比，具有一定的优势，值得学习和借鉴。
【摘 要】从建筑节能的角度出发，通过对 ３ 幢上海花园住宅历史建筑体型系 数平面布局进行案例分析，发现上海花园住宅历史建筑在设计时控制体型系数实 现节能的独特做法。其节能的效果充分满足现行标准的规定。
【关键词】历史建筑；体形系数；花园住宅；建筑节能 【Abstract】From the perspective of construction energy-saving, through case analysis
Ｓ＝Ｆ ／Ｖ （１） ０ ０ 式中 Ｓ —建筑体形系数（ｍ－１）；
Ｆ０ —建筑的外表面积（ｍ２）； Ｖ０ —建筑体积（ｍ３）。 由上述公式中可以看出，建筑物的 体型系数 Ｓ 是由建筑的外表面积 Ｆ０ 和建 筑体积 Ｖ０ 共同影响决定的。 《民用建筑节能设计标准》（ＪＧＪ２６ — ９５）第 ４．１．２ 条和《夏热冬冷地区居住建筑 节能设计标准）（ＪＧＪｌ３４ — ２００１）４．０．３ 条都 对建筑体形系数规定了严格的标准要求。 《民用建筑节能设计标准》［ Ｔ １ ］ Ｊ Ｇ Ｊ ２６ 对采暖建筑的体形系数规定如下：“宜 控制在 ０．３ 及 ０．３ 以下；若体形系数大于 ０．３，则屋顶和外墙应加强保温。” 《夏热冬冷地区居住建筑节能标准》 （ＪＧＪ １３４－２００１）对体形系数规定如下： “条形建筑物的体形系数不应超过 ０．３５， 点式建筑物的体形系数不应超过 ０．４０。” 笔者在最近的上海地区住宅建筑物 节能评估中，发现这样一个具有共性的 现象，那就是近些年来新建的不少别墅住 宅建筑物的体形系数超出标准规定的现象 比较明显，在 ０．５～０．７ 之间，如漓江山水 Ｋ 型别墅的体形系数为 ０．４５６、中房大时 代—高尔夫 ＴＢ 型别墅的体形系数为 ０． ５４、中房大时代一高尔夫 Ｇ 型别墅的体形 系数为 ０．７０ 等等［２］，一般都不能满足相 关规范在体形系数方面的规定。 本文根据现场实测和测绘图纸，对 三幢解放前设计建造的花园住宅的体型系 数进行计算分析。
周围稍作装饰；入口门廊呈内凹弧形， 使用塔司干柱式，门廊上为露台，栏杆 有几何化装饰，立面两侧部分前凸，转 角 作 隅 石 饰 面 （ 图 １ ）。
平面呈方形，东西向 １７．４００ｍ，南北向 １６．２００ｍ。房屋总高度为９．５００ｍ，地下室、底 层和二层层高分别为２．１８０ｍ、３．７００ｍ、３．６００ｍ， 室内外高差为 ０．９００ｍ。屋面为四坡机制平瓦 屋面。外墙面主要为水泥墙面，刷浅色外墙涂 料（图 ２ ）。 ２．２ 案例 ２：东湖路 １７ 号
图 １ 孔祥熙别墅
建筑地下层地坪均做水泥地坪，外 立面装饰采用水刷石，屋顶为四坡顶、 上 覆 粘 土 红 瓦 （ 图 ４ ）。 ２．３ 案例 ３：四川北路 ２０２３ 弄花园住宅
四川北路２０２３弄花园住宅位于上海市 虹口区多伦路文化名人街，由１幢三层主楼 和 １ 幢二层辅楼组成，主楼和辅楼均为砖 混、砖木混合结构。主楼平面呈矩形，东西 向总长为 ２０．５ｍ，总宽为 １４．８ｍ，底层中北 间有局部地下室，地下室层高为 ２．５ｍ，底 层层高为 ４．１０ｍ，二层层高为３．８０ｍ，三层 层高为 ２．７０ｍ，室内外高差为０．５３ｍ；总建 筑面积约为 ７ ５ ５ ｍ ２（图 ５ ）。
DOI:10.13626/ki.hs.2010.12.006
上海花园住宅历史建筑 体型系数实例分析
Case Analysis on shape coefficient of Historical Construction of Garden Residence in Shanghai
■ 刘群星 Liu Qunxing 赵为民 Zhao Weimin 古小英 Gu Xiaoying 杨 霞 Yang Xia
of the plane outline of shape coefficient of historical construction in 3 garden residences in Shanghai, this thesis finds out the unique method of historical construction of Shanghai garden residence to realize energy saving through control of shape coefficient during design. Its energy-saving effect fully satisfies the current standard. 【Keywords】 historical construction, shape coefficient, garden residence, construction energy-saving
整幢建筑是法国新古典主义风格，
２ 上海花园住宅体形系数案例分析
２．１ 案例 １：孔祥熙别墅 孔祥熙别墅位于虹桥路 ２２５８ 号，包
括东西两幢花园住宅楼。东楼的主楼为 １ 幢假三层有半地下室的混合结构房屋。 主楼建筑形体简洁，坐南朝北，采用四 坡屋顶，水泥抹灰墙面，窗洞为矩形，
图 ２ 孔祥熙别墅平面与立面图
３．２ 上海花园住宅历史建筑平面布局分析 与水平面夹角一般都在 ４５°左右，与计
根据上海花园住宅历史建筑案例， 算结
（ 表 ２ ）， 上 海 花 园 住 宅 历 史 建 筑 案 例 ４ 结论
的长宽在 １４．０ｍ～２０．５ｍ 之间，长宽比
均在 １．０７～１．３９ 之间；面积与周长的比
上海花园住宅历史建筑以其特有的
值在 ３．５～３．７ 之间。
平面布局设计和构造处理，在体型系数
结果说明在包围的面积（周长）一 方面上得到有效控制，某种程度上决定
定时，长宽比趋近 １．０ 可以有效降低体型 了其在节能方面的先天优势。
系数；此时对于面积周长比为 ３．５ 左右的
在花园住宅设计中，长宽比接近 １．０，
东湖路 １７ 号花园住宅位于衡山路— 复兴路历史文化风貌区。平面大致呈矩 形，东西向总长约为 ３０ｍ，南北向总宽约 为 １４ｍ。建筑平面东西完全对称，中轴线 墙体将建筑分隔为两个独立住宅单元。每 个单元均有两部室内楼梯和两部室外楼 梯，东西两侧室外楼梯为建筑主入口。建 筑南立面设券廊，北立面设有阳台（图３）。
外墙周长 Ｌ／ｍ ７７５．６ ９９．３ ７４．２
长 ／ｍ
１７．４ １５．０＊ ２０．５
宽 ／ｍ
１６．２ １４．０ １４．８
面积周长比 Ａ／Ｌ／ｍ ３．５ ３．５ ３．７
长宽比
１．０７ １．０７ １．３９
３．１ 上海花园住宅历史建筑体形系数分析
根据上述上海花园住宅历史建筑案 例体型系数均在 ０．３２～０．３９ 之间，均不
花园建筑 孔祥熙故居
底层面积 Ａ／ｍ２ ２６７．７
外墙周长 Ｌ／ｍ ７５．６
面积周长比 Ａ／Ｌ／ｍ ３．５
东湖路 １７ 号
３４８．２
９９．３
３．５
四川北路 ２０２３ 弄 ２７４．３
７４．２
３．７
计算高度 ／ｍ
Ｈ１
Ｈ２
８．２
２．５
９．８
０．０（平顶） ５．３（坡顶）
８．５
１．２
体型系数 Ｓ
１０．３５ ０．３９ ０．３４ ０．３７
件不变的情况下，采用坡屋顶是有效控 果。
制体型系数的一个方法。
在坡屋顶花园住宅的计算中，假定 参考文献：
花园住宅为边长均为 ａ 的正方形，高为 １ 田念慈． 上海花园住宅（别墅）建设的
Ｈ ，坡屋顶与水平面夹角为α，对于坡 历史回顾和现实思考，
屋面包围的体积而言，根据公式粗略估算 ２ 曹毅然，陆善后，范宏武，卜震，李德荣．建
该部分的体形系数：
筑物体形系数与节能关系的探讨． 住宅科
Ｓ１＝ Ｆ Ｖ ０ ０１ ＝１ ／ ２
α２／ｃｏｓ α α２·α ｓｉ ｎ
α
２
４
＝ α · ｃ ｏ ｓ α · ｓ ｉｎ α ＝ α·ｓｉｎ２ α
技， ２００５．４． （收稿日期：２ ０ １ ０ － １ １ － １ ０ ）
花园住宅而言，长宽尺寸选择 １５．０ｍ 左 并控制边长尺寸在 １５．０ｍ 左右，可以较为
右是控制体型系数的较优选择。
有效地控制建筑的体形系数。
３．３ 上海花园住宅历史建筑坡顶角度分析
在花园住宅设计中，采用坡屋顶并
根据表中东湖路 １７ 号坡顶和平顶的 将坡屋顶与水平面的角度控制在 ４５°左
体形系数计算对比结果可知，在其他条 右时，可以进一步增强体形系数的控制效
例的体形系数计算分析，将结果整理汇 超过 ０．４，满足《夏热冬冷地区居住建
总。从汇总的体型系数可以看出（表 １），所列 ３ 个上海花园住宅历史建筑案
筑节能标准》（Ｊ Ｇ Ｊ １ ３ ４ － ２ ０ ０ １ ）对体 形系数的规定。
当α ＝４５°时，Ｓ１ 取得最小值。在 实际应用中，花园住宅原始设计的坡屋顶
呈弧形面，突出了入口，起了小雨蓬的 作用。两端退后处理又保持了巨柱门廊 的完整性，尺度宜人，细部丰富，有 层 次 变 化 （ 图 ６ ）。
３ 分析结果
表２ 上海花园住宅历史建筑平面布局分析汇总表
花园建筑
底层面积 Ａ／ｍ２
孔祥熙故居
２６７．７
东湖路 １７ 号
３４８．２
四川北路 ２０２３ 弄 ２７４．３ 注：按照一个单元计算