建筑平面体形设计中的节能问题分析

朱菊香

摘要：本文阐述了建筑平面体形节能设计中应充分遵循建筑体形组合原则、建筑平面体形设计的整体性原则、建筑平面体形设计的定量原则。外墙、窗户等进行合适的设计，对辐射得热、传热以及建筑平面体形设计中体形的风流等进行深入分析研究，提出了建筑整体降低能耗，充分实现节能减排的国策。

关键词：建筑；平面体形设计；节能分析

前言

建筑平面体形主要指建筑结构的平面形状，建筑平面体形与建筑的耗能存在着直接联系，如何在建筑平面体形设计中贯彻节能原则是建筑平面体形设计中面临的一个重要问题。当前，我国面临着比较严重的资源形式，在建筑平面体形设计中充分考虑节能的问题对节约资源具有重要意义。建筑平面体形设计中需将建筑结构的美感与节能各种元素进行充分融合，控制好体系系数，达到建筑审美与节能的双重效果。

1建筑平面体形总体设计

建筑平面体形设计是建筑施工的一个蓝本，对建筑整体有着直接影响。节能是对建筑平面体形设计的一个重要要求，在建筑平面设计充分符合节能要求可使建筑整体成本大大降低。建筑节能从广义上讲是建筑在整体生命周期中，建筑材料从开采到寿命期的终止整个时期每个环节均充分利用与提高能源的使用效率。建筑平面体形系数是常用的体形控制指标之一，通常采用比值FON0来描述，描述的通常是建筑物室内单位体积所需建筑围护结构的面积，F0/V0值越小表示外墙面积越小，节能性越高。我国当前对F0/V0作了界限，居住建筑以F0/V0=0.3作为界限，小于该值体形对节能可带来帮助。建筑平面体形设计的过程中首先考虑的因素是建筑之间的组合方式，确保建筑各平面间可进行巧妙的组合，在保证建筑质量的前提下外墙面积更小。另外建筑平面体形设计的过程中需充分重视定量，将建筑设施与环境的组合关系作为考虑的一个重点。建筑平面体形设计中充分贯彻节能原则具有重要意义，首先可缓解我国日益严重的资源形势，另外也可有效减少污染物的排放，生态环境可得到有效改善。通过技术手段减少建筑能耗，有效提高资源使用率，充分满足建筑节能的要求。

2建筑平面体形节能的设计原则

2.1建筑体形组合原则

一个建筑会由多个部分组成，不同部分会进行不同样式的组合，在建筑平面体形设计中有效的组合可建筑的节能具有重要的意义。依据组合性原则，建筑的外墙面需尽力重叠，减少外墙面积。对建筑的外墙面进行设计时应先将其划分为若干个单元，然后再进行相互结合设计，在充分减少外墙面积的情况下能耗也会有效降低，从而起到节能的效果。

2.2建筑平面体形设计的整体性原则

建筑虽然由不同的部分组成，但从外部看其仍是一个整体，建筑平面体形设计的过程中需充分重视设计的整体性。确保平面体形设计的整体性可有效避免建筑出现扭曲和变形的情况，同时建筑结构的稳定性也可得到提高。建筑行业中较为典型的设计理念即为建筑的整体性，根据不同的结构形式对建筑进行合理的设计。建筑平面体形设计中，在遵循整体性原则的基础上也要充分考虑建筑的个性化特点，努力追求建筑良好的外观，坚持外观美感和质量并重的设计原则，充分体现出建筑的节能性和个性。建筑平面设计遵循整体性的基础上需尽量减少小尺度和凹凸不齐的情况，使外墙能够得到简单划一和延长。

2.3建筑平面体形设计的定量原则

建筑平面体形设计中重点突出建筑工程的定量原则可使建筑物达到节能的效果，这也有利于建筑行业的可持续发展。在建筑体形设计中应将F0/V0尽量控制在0.15-0.30之间，这样就会有效控制外界生态环境，也可以有效降低能源消耗，从而达到节能的目的。

3建筑平面体形设计中具体部位的节能设计措施

3.1外墙的设计

外墙是建筑结构中的重要组成部分，为实现节能目的，需要对其进行重点规划。外墙设计的过程中，要充分重视地域特点，北方地区的外墙节能设计必须充分注重保温效果：南方地区的外墙节能设计则需要注重外墙的隔热效果。在对外墙颜色进行选择时，也要与当地的生态环境元素充分配合，从而使室内能源消耗减少。如在北方地区，外墙要选择吸热效果较好的、有助于冬季室内保温的颜色，供暖可有效减少。在南方地区，外墙要选择散热效果较好的，有助于室内采凉的颜色，能源消耗也可有效减少。

3.2建筑表面面积系数控制

通常情况下建筑的南面为吸热面，其他墙面的热损失为热净负荷，建筑的热净负荷与相应的面积成正相关。从节能的角度看，与节能效果无关的外周围护结构的总面积应尽量减少。地区的不同南墙面的面积大小需进行适当调整，借助周围环境的基础上实现能耗的减少，最终实现节能的目的。

3.3窗户设计

建筑平面体形设计中对窗户进行科学合理的设计也有助于实现节能的目的。窗户设计的过程中，可在窗户的形式上进行创新。建筑平面设计中窗户的形式一般有推拉窗、平开窗（内平开、外平开）、上推窗、固定窗等，选择窗户形式时要确保室内通风顺畅，确保室内空气可得到有效的流通，与外界能进行有效交换。从窗户的形式上做出改变可使节能得到充分彰显。

4建筑平面体形设计中基本平面形状的节能效果

4.1辐射得热分析

建筑物所处的环境与外界的太阳辐射、风、雨等有密切联系，其中太阳辐射对建筑的采热和散热具有重要联系。建筑的不同朝向得到的太阳能量是有所差别的。为使建筑南面墙的热效果更好，外墙形式应进行合理设计，一般情况下正方形比长方形更加合理。基本平面设计时应将南立面尽量扩大，北立面则应尽量缩小。

4.2建筑平面体形设计中体形系数分析

不同形状的F0/V0计算值比较，三角形FON0最大，圆形F0/V0则最小，多边形数越多，F0/V0则越小，两者呈负相关。以体形系数来评价，节能意义的顺序一般为圆形、正方形、长方形、三角形等。因此，在公共建筑中，建筑平面设计优先使用的平面形状为圆形和多边形，三角形则不推荐使用。

4.3传热理论分析

建筑平面体形设计中不仅需要充分考虑平面形式，另外也需要充分考虑角度系数问题。从传热理论分析，室内空间如形成的角度越多，传热也就越快，在实际设计中应尽量减少角系数，降低热传速度，降低能耗，以实现节能的目的。

4.4建筑平面體形设计中体形的风流分析

不同平面形态的建筑室外风环境对静对建筑产生的影响也有所不同。迎风口正压区域越大会使建筑接受更多的风量，室内通风条件可得到有效改善，这也是增加或者削弱迎风面的有效方法。

5结语

建筑行业是我国国民经济发展中的一个支柱产业，在建筑行业认真贯彻落实节能措施，不仅可节约资源，同时也有助于建筑行业的可持续发展。为充分达到建筑节能的目标，需要将平面设计中的相关因素进行协调平衡，进行全面控制，最终实现节能目标，实现可持续发展的建筑体形节能设计效果。

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现代物业杂志社

2019-12-24