建筑物的節能設計漫談

    2、確定建筑物的體形系數
    那么，什么是建筑物的體形系數呢?所謂的建筑物體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與外表面積所包圍的建筑體積之比(外表面積中，不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積)。

    體形系數的大小對建筑物能耗的影響非常顯著。體形系數越大，說明單位建筑空間所分擔的熱損失面積越大，能耗就越多。有研究資料表明，體形系數每增大0.01，耗熱量指標約增加2-5%。體形系數越小，單位建筑面積對應的外表面積越小，外圍護結構的傳熱損失越小。在其它條件相同的條件下，建筑物耗熱量指標隨體形系數的增加而增長。從降低建筑物能耗的角度出發，應該將休形系數控制在一個較低的水平。對于絕大多數的多層板式住宅建筑，當層數達到6層，單元數達到四個以上，體形系數控制在0.3以下是不難做到的，中高層和高層住宅更容易做到。但是，體形系數不只是影響外圍護結構的傳熱損失，它還與建筑造型、平面布局、采光通風等緊密相關。體形系數過小，將制約建筑師的創造性，造成建筑造型呆板，平面布局困難，甚至損害建筑功能。因此權衡利弊，兼顧不同類型的建筑造型，將條式建筑的體形系數定在0.35，點式建筑的體形系數定在0.4(嚴寒、寒冬地區建筑的體形系數應小于或等于0.40)。對于體形系數超過0.30的住宅建筑，應取加強屋頂和外墻保溫的做法，以便將建筑物耗熱量指標控制在規定水平，總休上實現50%的目標。

    3.根據建筑物所處的地理位置和體形系數查出不同地區、不同城市對建筑物節能要求的極限值
    圍護結構傳熱系數是指圍護結構兩側空氣溫差為1K，在單位時間內通過單位面積圍護結構的傳熱量[單位:W/(m².K)]。

    我國嚴寒地區和寒冷地區，主要包括東北、華北和西北地區(簡稱三北地區)，累年日平均溫度低于或等于5度的天數，一般都在90天以上，最長的滿州里達211天。這一地區習慣上稱為采暖地區，其面積約占我國國土面積的70%。到1990年底為止，這一地區城鎮共有房屋建筑面積30.7億m²，其中住宅建筑16.5億m²，占53.8%，再加上集體宿舍、招待所、旅館、托幼等建筑約1.5億m²，共計有采暖居住建筑18億m²，占58.6%。在這些采暖居住建筑中，從總體來看，平房及低層建筑居多，愈是大城市，多層建筑相對多些，近年來新建中高層和高層建筑也多些。平房及低層建筑，在圍護結構保溫水平大體相同條件下，其耗熱量指標要比多層建筑高10%-30%，有的甚至更高。我國長期以來，因片面強調降低建筑造價，加之沒有建筑熱工和建筑節能方面的標準規范可供依據，導致建筑圍護結構過于單薄，門窗縫隙過大，采暖能耗過高。就供暖方式來看，我國三北地區城鎮，仍以火滬采暖為主，在采暖住宅建筑中約占3/4，而火爐采暖的熱效率平均只有15%-25%;在大中城市中，分散鍋爐房供熱所占比例最大。據北京、哈爾濱等29個大中城市共30.7億m²建筑面積統計，鍋爐房供熱平均占84%;在大中城市調查，供熱面積小于5萬m²的鍋爐房占90.2%,鍋爐容量小于4t/h的占91.5%。這些鍋爐平均有72%沿用間歇供熱方式，普遍在低負荷、低效率狀態下運行，實際的供熱面積平均只達到鍋爐出力能夠提供的供熱面積的40%左右。因此，三北地區的保溫節能尤其重要。

    表3、表4、表5給出了嚴寒地區和寒冷地區對于建筑物的體形系數和傳熱系數的極限要求。

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