建筑平面體形設計中的節能問題分析

朱菊香

摘要：本文闡述了建筑平面體形節能設計中應充分遵循建筑體形組合原則、建筑平面體形設計的整體性原則、建筑平面體形設計的定量原則。外墻、窗戶等進行合適的設計，對輻射得熱、傳熱以及建筑平面體形設計中體形的風流等進行深入分析研究，提出了建筑整體降低能耗，充分實現節能減排的國策。

關鍵詞：建筑；平面體形設計；節能分析

前言

建筑平面體形主要指建筑結構的平面形狀，建筑平面體形與建筑的耗能存在著直接聯系，如何在建筑平面體形設計中貫徹節能原則是建筑平面體形設計中面臨的一個重要問題。當前，我國面臨著比較嚴重的資源形式，在建筑平面體形設計中充分考慮節能的問題對節約資源具有重要意義。建筑平面體形設計中需將建筑結構的美感與節能各種元素進行充分融合，控制好體系系數，達到建筑審美與節能的雙重效果。

1建筑平面體形總體設計

建筑平面體形設計是建筑施工的一個藍本，對建筑整體有著直接影響。節能是對建筑平面體形設計的一個重要要求，在建筑平面設計充分符合節能要求可使建筑整體成本大大降低。建筑節能從廣義上講是建筑在整體生命周期中，建筑材料從開采到壽命期的終止整個時期每個環節均充分利用與提高能源的使用效率。建筑平面體形系數是常用的體形控制指標之一，通常采用比值FON0來描述，描述的通常是建筑物室內單位體積所需建筑圍護結構的面積，F0/V0值越小表示外墻面積越小，節能性越高。我國當前對F0/V0作了界限，居住建筑以F0/V0=0.3作為界限，小于該值體形對節能可帶來幫助。建筑平面體形設計的過程中首先考慮的因素是建筑之間的組合方式，確保建筑各平面間可進行巧妙的組合，在保證建筑質量的前提下外墻面積更小。另外建筑平面體形設計的過程中需充分重視定量，將建筑設施與環境的組合關系作為考慮的一個重點。建筑平面體形設計中充分貫徹節能原則具有重要意義，首先可緩解我國日益嚴重的資源形勢，另外也可有效減少污染物的排放，生態環境可得到有效改善。通過技術手段減少建筑能耗，有效提高資源使用率，充分滿足建筑節能的要求。

2建筑平面體形節能的設計原則

2.1建筑體形組合原則

一個建筑會由多個部分組成，不同部分會進行不同樣式的組合，在建筑平面體形設計中有效的組合可建筑的節能具有重要的意義。依據組合性原則，建筑的外墻面需盡力重疊，減少外墻面積。對建筑的外墻面進行設計時應先將其劃分為若干個單元，然后再進行相互結合設計，在充分減少外墻面積的情況下能耗也會有效降低，從而起到節能的效果。

2.2建筑平面體形設計的整體性原則

建筑雖然由不同的部分組成，但從外部看其仍是一個整體，建筑平面體形設計的過程中需充分重視設計的整體性。確保平面體形設計的整體性可有效避免建筑出現扭曲和變形的情況，同時建筑結構的穩定性也可得到提高。建筑行業中較為典型的設計理念即為建筑的整體性，根據不同的結構形式對建筑進行合理的設計。建筑平面體形設計中，在遵循整體性原則的基礎上也要充分考慮建筑的個性化特點，努力追求建筑良好的外觀，堅持外觀美感和質量并重的設計原則，充分體現出建筑的節能性和個性。建筑平面設計遵循整體性的基礎上需盡量減少小尺度和凹凸不齊的情況，使外墻能夠得到簡單劃一和延長。

2.3建筑平面體形設計的定量原則

建筑平面體形設計中重點突出建筑工程的定量原則可使建筑物達到節能的效果，這也有利于建筑行業的可持續發展。在建筑體形設計中應將F0/V0盡量控制在0.15-0.30之間，這樣就會有效控制外界生態環境，也可以有效降低能源消耗，從而達到節能的目的。

3建筑平面體形設計中具體部位的節能設計措施

3.1外墻的設計

外墻是建筑結構中的重要組成部分，為實現節能目的，需要對其進行重點規劃。外墻設計的過程中，要充分重視地域特點，北方地區的外墻節能設計必須充分注重保溫效果：南方地區的外墻節能設計則需要注重外墻的隔熱效果。在對外墻顏色進行選擇時，也要與當地的生態環境元素充分配合，從而使室內能源消耗減少。如在北方地區，外墻要選擇吸熱效果較好的、有助于冬季室內保溫的顏色，供暖可有效減少。在南方地區，外墻要選擇散熱效果較好的，有助于室內采涼的顏色，能源消耗也可有效減少。

3.2建筑表面面積系數控制

通常情況下建筑的南面為吸熱面，其他墻面的熱損失為熱凈負荷，建筑的熱凈負荷與相應的面積成正相關。從節能的角度看，與節能效果無關的外周圍護結構的總面積應盡量減少。地區的不同南墻面的面積大小需進行適當調整，借助周圍環境的基礎上實現能耗的減少，最終實現節能的目的。

3.3窗戶設計

建筑平面體形設計中對窗戶進行科學合理的設計也有助于實現節能的目的。窗戶設計的過程中，可在窗戶的形式上進行創新。建筑平面設計中窗戶的形式一般有推拉窗、平開窗（內平開、外平開）、上推窗、固定窗等，選擇窗戶形式時要確保室內通風順暢，確保室內空氣可得到有效的流通，與外界能進行有效交換。從窗戶的形式上做出改變可使節能得到充分彰顯。

4建筑平面體形設計中基本平面形狀的節能效果

4.1輻射得熱分析

建筑物所處的環境與外界的太陽輻射、風、雨等有密切聯系，其中太陽輻射對建筑的采熱和散熱具有重要聯系。建筑的不同朝向得到的太陽能量是有所差別的。為使建筑南面墻的熱效果更好，外墻形式應進行合理設計，一般情況下正方形比長方形更加合理。基本平面設計時應將南立面盡量擴大，北立面則應盡量縮小。

4.2建筑平面體形設計中體形系數分析

不同形狀的F0/V0計算值比較，三角形FON0最大，圓形F0/V0則最小，多邊形數越多，F0/V0則越小，兩者呈負相關。以體形系數來評價，節能意義的順序一般為圓形、正方形、長方形、三角形等。因此，在公共建筑中，建筑平面設計優先使用的平面形狀為圓形和多邊形，三角形則不推薦使用。

4.3傳熱理論分析

建筑平面體形設計中不僅需要充分考慮平面形式，另外也需要充分考慮角度系數問題。從傳熱理論分析，室內空間如形成的角度越多，傳熱也就越快，在實際設計中應盡量減少角系數，降低熱傳速度，降低能耗，以實現節能的目的。

4.4建筑平面體形設計中體形的風流分析

不同平面形態的建筑室外風環境對靜對建筑產生的影響也有所不同。迎風口正壓區域越大會使建筑接受更多的風量，室內通風條件可得到有效改善，這也是增加或者削弱迎風面的有效方法。

5結語

建筑行業是我國國民經濟發展中的一個支柱產業，在建筑行業認真貫徹落實節能措施，不僅可節約資源，同時也有助于建筑行業的可持續發展。為充分達到建筑節能的目標，需要將平面設計中的相關因素進行協調平衡，進行全面控制，最終實現節能目標，實現可持續發展的建筑體形節能設計效果。