关键词 建筑；节能；体形系数；保温
目前，节能计算在我们的整个建筑施工图设计中成为不可或缺的一部分，不论是节能办还是审图办，或者是在各种内审、外审中，节能这一块都是十分被重视的。
1.居住建筑和公共建筑的定义
1.1居住建筑
《低能耗居住建筑节能设计标准》（DB42/T559-2013）中所指的居住建筑包括住宅、集体宿舍、住宅式公寓、商住楼的住宅部分、托儿所、幼儿园等。
2.体形系数
《低能耗居住建筑节能设计标准》表5.0.1中小于等于三层的别墅的体形系数限值为0.55，大于四层的建筑相较于《武汉城市圈低能耗建筑设计标准》（DB42/T559-2009）放宽了政策，由以前的4~6层≤0.40放宽至≥4层的建筑体形系数≤0.45，且增加了分类：＞0.35和≤0.35。
两者屋面、分户墙、分层楼板、封闭式不采暖空调架空层的楼板或顶板，与公共建筑直接衔接的楼板的传热系数和热惰性的限值相同，但建筑单体的外墙和底面接触室外空气的架空或外挑楼板却被区别对待了，并且从表上可以看出差别还很大。
所以，体形系数的大小对于建筑能耗来说，影响是非常大的，建筑体型系数越小，单位建筑面积对应外表面积越小，空调能耗就越小。通常一个建筑的单体设计，方案公司或者是我们自己往往在设计前期都没有细致的计算体形系数和窗墙比。等到施工图基本完工的情况下回来计算节能，常常在计算节能的过程中发现体形系数超了或者窗墙比超了，所以节能设计这一块不应该等到最后，是需要在方案设计阶段经过一个初步的粗估的。现在来总结一下体形系数的粗算方法。
2.1体型系数方案阶段的简易计算方法
体形系数=外表面积/建筑体系
= [周长×高+屋顶面积（或架空层面积）]/面积×高度
经过简单的约分，最后可以得出这样一个结论：
周长/面积=体形系数限值-1/高度
下面举几个例子（3层以下建筑物体形系数限值为0.55，下面以6的倍数举例）：
6层住宅中：周长/面积=0.45-1/（6X3）（假设层高为3米）=0.394
12层住宅中：周长/面积=0.45-1/（12X3）（假设层高为3米）=0.422
18层住宅中：周长/面积=0.45-1/（18X3）（假设层高为3米）=0.431
24层住宅中：周长/面积=0.45-1/（24X3）（假设层高为3米）=0.436
30层住宅中：周长/面积=0.45-1/（30X3）（假设层高为3米）=0.439
这样可以直接初步的估出周长和面积的比值在什么数值范围内建筑的体形系数不会超过规定限值（即：周长/面积≤0.45-1/（层数×层高）），这样我们可以在建筑体型简单的情况下快速的得出建筑的体形系数是否满足要求。
2.2凸出的建筑部分在节能计算中的取舍
在节能计算中我们不难发现，建筑的凹凸对建筑的影响很大，有时在平面中加一个凸窗可能就算不过了，也有可能拉平一个凹槽计算结果就过了。那么，在节能计算里这些凹凸要如何算？下面整理了部分节能中需要计算和不需要计算的凹凸部分。
（1）需要计算表面积及体积部分：凸窗顶板、底板、侧窗或者侧墙板。
（2）可不计入表面积及体积部分：①凸出建筑的不采暖空调楼梯间、电梯间以及管道井的侧向外墙不计入表面积及体积；②凸出屋面的不采暖空调楼梯间、电梯间以及管道井的侧向外墙不计入表面积及体积；③开敞式架空层中无相邻居住空间的不采暖空调独立楼梯间、电梯间、管井的外墙不计入表面积和体积。
3.节能估算
下面是一个真实项目，该建筑的屋顶传热系数判定表格如下；
屋顶1
每层材料名称厚度(mm)导热系数W/(m.K)蓄热系数W/(㎡.K)热阻值(㎡.K)/W热惰性指标D=R.S修正系数 α
从上表中可以看出：
热阻 Ro=Ri+∑R+Re
传热系数Kp＝1/Ro(总热阻)＝1/( Ri+∑R+Re)
Ri和Re为空气热交换界值，为0.16；
∑R为屋面构造中各层材料的热阻值；
各层材料的热阻值R＝d/W/α；
d为材料厚度；
W为导热系数；
α为材料的修正系数。
对照上表可以看出：
热阻值=厚度/（导热系数×1000）/修正系数，即R=d/（W?1000）/α
总热阻=外表面换热阻+内表面换热阻+各层材料热阻，即Ro=∑R +0.16
传热系数= 1/总热阻，即Kp=1/Ro=1/(∑R+0.16)，热惰性= 热阻×蓄热系数
其中，导热系数、蓄热系数与修正系数均为固定值，可以通过《低能耗居住建筑节能设计标准》中表C.0.4墙体和主要建筑材料物理性能计算参数查出来，这样我们就可以通过简单的Excel表来粗算一栋建筑的节能了。墙体和楼板的节能计算过程和屋顶的过程大致相同，这样我们可以不通过节能软件，省掉了大把建模的时间，能够快速的估算出各类保温所需用的厚度来。
对照上表5.0.1中体形系数0.35可以看到，同一朝向的房屋外墙的K值因为体形系数的增加需要减少0.2，由公式可知热阻需要增加5(㎡.K)/W，如果同样的外墙都用XPS，由公式R＝d/W/α5=d/0.030/1.2=5，厚度d为18。这样我们就需要增加20厚的保温材料厚度，直接会造成成本的增加。
4.小结
对于设计师来说，跳过方案设计（方案公司在方案设计阶段没有考虑节能设计）在开始一个建筑单体施工图设计时，需要优先考虑节能设计，而不是等到施工图结束后来进行节能计算，这会导致后期很多构造做法可能要根据节能计算进行调整，甚至会影响到节点做法，更严重的是有的建筑单体本身无法满足规定性指标要重头来做方案。这直接造成了前期的工作被全盘否定，不能令甲方满意，往大来说甚至会影响到公司的信誉。所以，节能估算对于我们来说是非常重要，也是相当必要的。
参考文献：
《低能耗居住建筑节能设计标准》 DB42/T559-2013
论文作者:周雯
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签：系数论文; 节能论文; 建筑论文; 体形论文; 周长论文; 面积论文; 层高论文; 《防护工程》2018年第1期论文;