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體形係數

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體形係數,建築設計術語,是指建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不採暖樓梯間內牆及户門的面積。
中文名
體形係數
外文名
shape factor
性    質
建築設計術語
縮    寫
S
公    式
S=F0/V0
含    義
體形係數大,對節能不利

體形係數概念

建築設計術語
縮寫符號:S
英文:shape factor
其它:
建築物體形係數S是指建築物接觸室外大氣的外表面積F0,與其所包圍的體積V0的比值,即 S=F0/V0。它實質上是指單位建築體積所分攤到的外表面積。體積小、體形複雜的建築,以及平房和低層建築,體形係數較大,對節能不利;體積大、體形簡單的建築,以及多層和高層建築,體形係數較小,對節能較為有利。建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不採暖樓梯間隔牆和户門的面積。建築體形係數與建築物的節能有直接關係; 體形係數越大,説明同樣建築體積的外表面積越大,散熱面積越大,建築能耗就越高,對建築節能越不利;
通常居住建築體形係數控制在0.3。若體形係數大於0.3,則屋頂和外牆應加強保温,其傳熱係數應滿足規定。

體形係數分類

建築體形係數中所指的外表面積不包括女兒牆,也不包括屋面層的樓梯間與設備用房等的牆體。突出牆面的構件如空調板在計算時忽略掉,按完整的牆體計算即可。
單一朝向外窗(門)面積和牆面積(含窗面積)的比值一般稱窗牆面積比。
窗牆比中的牆指一層室內地坪線至屋面高度線之間的牆體。
凸窗的側板、窗台板、窗頂板,對節能影響較大,雖然外牆面積不用考慮增加(窗面積按展開面積計算),但其自身保温隔熱措施在地方規範中大多有作要求。
窗户和牆體該歸入哪個朝向來計算節能,這個各地方會有規定。朝向通常以45度角平分,如東南至西南向之間的90度角歸入南向。但也有些地方某朝向的歸入計算範圍會擴大到120度或縮小到60度的,具體情況要看各地方的規定,這可以在節能地方規範中查找到,在節能軟件中也可以查看到各地方的朝向計算方法。

體形係數定義及應用

體形係數(shape factor)定義為建築物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積之比,即單位建築體積所佔有的外表面積,其中外表面積中不包括地面面積。從降低建築能耗的角度出發,應該將體形係數控制在一個較低的水平上,有關研究表明,當建築物的體形係數為0.15時最為節能。但是,體形係數不僅影響外圍護結構的傳熱損失,它還與建築造型、平面佈局、採光通風等緊密相關。體形係數過小,將制約建築師的創造性,造成建築造型呆板,平面佈局困難,甚至損害建築功能。因此,綜合考慮多方面的要求,標準JGJ134-2001第4.0.3條規定條式建築物體形係數不應超過0.35,點式建築物體形係數不應超過0.4;標準㎡定建築物體形係數宜控制在0.30及0.30以下;若體形係數大於0.30,則屋頂和外牆應加強保温,且標準列出了體形係數小於等於 0.3和 大於0.3的兩種採暖住宅外圍護結構傳熱係數限值標準。據此規定,宜多建多層多單元的板式住宅,儘可能減少低層住宅點式住宅多層住宅中4個單元、6層樓及以上的住宅一般能控制在0.30以下,高層建築更易做到;最好避免作2000 ㎡以下的低層住宅,當建築面積為3000~5000 ㎡時,層數以5~6層為宜,當建築面積為5000~8000 ㎡時,以6~8層為宜。