体形系数概念

体形系数分类

体形系数及其在建筑能耗分析中的应用

体形系数概念

建筑设计术语

缩写符号:S

英文:shape coefficient of building

在国标《民用建筑节能设计标准》给出的定义为:

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。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。 见《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26—95）。

其它:

建筑物体形系数S是指建筑物接触室外大气的外表面积F0，与其所包围的体积V0的比值，即 S=F0/V0。它实质上是指单位建筑何种所分摊到的外表面积。体积小、体形复杂的建筑，以及平房和低层建筑，体形系数较大，对节能不利；体积大、体形简单的建筑，以及多层和高层建筑，体形系数较小，对节能较为有利。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。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。建筑体形系数与建筑物的节能有直接关系； 体形系数越大，说明同样建筑体积的外表面积越大，散热面积越大，建筑能耗就越高，对建筑节能越不利；

通常居住建筑体形系数控制在0.3。若体形系数大于0.3，则屋顶和外墙应加强保温，其传热系数应满足规定。

体形系数分类

建筑体形系数中所指的外表面积不包括女儿墙，也不包括屋面层的楼梯间与设备用房等的墙体。突出墙面的构件如空调板在计算时忽略掉，按完整的墙体计算即可。

单一朝向外窗(门)面积和墙面积(含窗面积)的比值一般称窗墙面积比。

窗墙比中的墙指一层室内地坪线至屋面高度线之间的墙体。

凸窗的侧板、窗台板、窗顶板，对节能影响较大，虽然外墙面积不用考虑增加（窗面积按展开面积计算），但其自身保温隔热措施在地方规范中大多有作要求。

窗户和墙体该归入哪个朝向来计算节能，这个各地方会有规定。朝向通常以45度角平分，如东南至西南向之间的90度角归入南向。但也有些地方某朝向的归入计算范围会扩大到120度或缩小到60度的，具体情况要看各地方的规定，这可以在节能地方规范中查找到,在节能软件中也可以查看到各地方的朝向计算方法。

体形系数及其在建筑能耗分析中的应用

体形系数（Shape Coefficient of Building）定义为建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积之比，即单位建筑体积所占有的外表面积，其中外表面积中不包括地面面积。从降低建筑能耗的角度出发，应该将体形系数控制在一个较低的水平上，有关研究表明，当建筑物的体形系数为0.15时最为节能。但是，体形系数不仅影响外围护结构的传热损失，它还与建筑造型、平面布局、采光通风等紧密相关。体形系数过小，将制约建筑师的创造性，造成建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。因此，综合考虑多方面的要求，标准JGJ134－2001第4.0.3条规定条式建筑物体形系数不应超过0.35，点式建筑物体形系数不应超过0.4；标准㎡定建筑物体形系数宜控制在0.30及0.30以下；若体形系数大于0.30，则屋顶和外墙应加强保温，且标准列出了体形系数小于等于 0.3和 大于0.3的两种采暖住宅外围护结构传热系数限值标准。据此规定，宜多建多层多单元的板式住宅，尽可能减少低层住宅和点式住宅；多层住宅中4个单元、6层楼及以上的住宅一般能控制在0.30以下，高层建筑更易做到；最好避免作2000 ㎡以下的低层住宅，当建筑面积为3000～5000 ㎡时，层数以5～6层为宜，当建筑面积为5000～8000 ㎡时，以6～8层为宜。