浅析建筑体型系数与建筑造型关系

浅析建筑体型系数与建筑造型关系

[摘要] 建筑体形系数的控制是建筑节能设计的一个非常重要的环节。本文通过研究对比建筑形态与建筑体形系数的关系，分析建筑体形系数对建筑造型的影响。

关键词:建筑体形系数；建筑造型；

建筑体型系数，在《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95）（以下简称标准）中定义为“建筑与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值”。其式为：S=F0/V0

式中：S—建筑体形系数

F0—建筑的外表面积

V0—建筑体积

体形系数在一定程度上反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热积的多少。所以成为民用建筑节能设计一个重要指标。并且在“标准”中对建筑物体形系也作了相应限值的规定。从降低建筑能耗的角度出发，应该将体型系数控制在一个较低的水平。但是，体型系数的确定还与建筑造型、平面布局，采光通风等条件相关。体型系数过小，将制约建筑师的创造性，可能使建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。因此，应权衡利弊，兼顾不同类型的建筑造型，避免因体形复杂和凸凹太多形成外墙面积大而提高体型系数，以达到节能美观的目的。本文通过研究建筑造型与体形系数之间的关系，分析建筑体形系数对建筑造型的影响。

建筑造型与体形系数的关系:

矩形建筑

矩形是最常见的建筑形态。下表是矩形水平面积为10 m2的单元形体在不同边长情况下的体形系数。所列数值表明：在水平面积相同且边长不同情况下，当四边等长为为正方形的单元形体的体形系数为最小（我们称体形系数最小的正方形边长为最佳边长），并以此为限界，随着水平边长（X）的增大和缩小，周边长和体形系数也均随着增大。水平面积一定不变的情况下，以正方形边长为界限（或为基准），当水平边长（X）小于或大于正方形时的边长（即最佳边长），随着竖向边长（Y）的加大，使其周长和体形系数随着加大。不仅如此，而且从表1中，也明显的得出形体的体形系数也随着高度增加其体形系数而随着减小的

规律。

（2）表2是等腰三角形在不同边长（底边）且面积为10 m2的情况下的体形系数的计算表。表上数值表明，有着同矩形的规律和结论：在水平面积相同，且底边长不同的情况下，当底边长为等边三角形边长（为最佳边长）的时候，并也以此为界限，随着底边的增大和缩小，其三角形的周边长度和相应的体形系数也均随着增大。在水平面积一定的情况下，其体形系数也随着高度的增加体形系数随着减小的规律。

（3）表3是在水平面积均为10 m2不同类型的单元形体的体形系数汇总表，从该表可以清楚的看到：体形系数最小的是圆形平面的形体，其次是正方形，而三角形平面的形体，体形系数为最大。

又根据《民用建筑节能设计标准》(JGJ26-95)要求,建筑物体形系数S应控制在0·3及0·3以下,可知规范是在默认建筑层高h≤3·3 m基础下编制的,得出即结论，在建筑平均层高h≤3·3 m的情况下，层数越多，建筑体形系数越小。

建筑体形系数对建筑造型的影响

根据山东省公共建筑节能设计标准及居住建筑节能设计标准中对于体形系数的相应传热系数要求（见表四），建筑设计中要尽量缩小体形系数，以达到建筑节能的要求。这就要求在建筑设计中，必须选择合理的建筑造型形式。

（1）平面。当为点式或塔式住宅平面时，圆形平面应为首选，在诸多平面形式中，如果建筑面积相同，其圆形平面的建筑体形系数为最小，其次是正方形，再其次是等边三角形；在已选定的平面形式，应尽量作到规整，不要搞一些不必要凸凹变化。因为从前面分析比较中可以清楚的看到，体形凸凹变化越大，其建筑体形系数就越大。

（2）竖向。增大建筑总高或层数是节能设计、控制建筑体形系数的最有效的途径。因此在实际工程设计中，从节能、控制体形系数考虑在满足规划和使用功能要求的前提下，尽量首选高层和中高层，其次选多层。低层住宅除有特殊

要求的情况下，要少采用。因为在寒冷地区三层以下的住宅，其体形系数都在0.35以上，甚至更高一些。

（3）建筑整体造型。综合平面和竖向减少体形系数的探讨分析，合理的调节建筑的长宽高比例，是控制体形系数的有效途径。在建筑设计中，就要从一开始的规划、设计方案开始对体型系数进行控制，充分考虑建筑体型系数对建筑节能的影响，采用经济、适用、安全的建筑节能措施，建设节约型建筑。

参考文献:

[1] GB50189-2005公共建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2005

[2] JGJ26-95民用建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1995

[3] JGJ134-2001夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2001

[4]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002:65-68

[5]曹毅然.建筑体能型系数与节能关系的探讨[J].住宅科技,2005(4):26-28

[6]贾红,赵鹏.关于住宅建筑体形系数的分析[J].成都大学学报,2008(2):148-150

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。