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【摘要】在现代建筑设计中，节能建筑成为当前建筑设计发展的主要趋势，如何更好的体现建筑的节能效应成为建筑设计人员最为关心的问题。本文中主要针对平面体形设计这一方面，来谈谈建筑的节能问题。文章首先简要分析了平面体形系数的相关概念，指出了平面体形中节能设计的原则，并就体形形态的节能控制措施提出了一些建议。
【关键词】建筑设计；平面体形；节能设计；控制措施
在社会快速发展的进程中，人们在生活和生产中对能源资源的需求越来越大，直接导致了全球能源紧张加剧，资源短缺严重，这种现象使人们不得不正视节能理念的应用与推广。到目前为止，节能理念几乎已经渗入到各个行业的发展过程中，并成为其未来发展的主要方向。建筑业作为一个消耗能源较大的行业，若其能够充分实现建筑节能，那将会对缓解能源危机起到重要作用。建筑的平面体形设计是建筑设计中的一项重要环节，是建筑所要表现出的形状的直接体现，其除了要满足建筑技术设计的要求以外，还要实现一定的文化艺术要求。在今天，设计人员又为其提出了一种新的要求，即节能效应。那么如何利用对建筑平面体形的设计来实现建筑节能呢？以下本文就来详细探讨这一问题。
1、建筑平面体形概述
体形系数是目前常用的体形控制指标之一，以比值FO/VO来描述，物理意义是指围合建筑物室内单位体积所需建筑围护结构的面积，从节能建筑原理来讲，是用尽量小的建筑外表面积来围合尽量大的建筑内部单位体积。FO/VO越小则意味着外墙面积越小，也就是能量流失途径越少，越具节能意义。
我国有关规范对FO/VO作了界限，居住建筑或类似建筑以FO/VO=0.3为界限，当FO/VO〈0.3时体形对节能带来帮助，能为今后建筑实施节能目标提供有利条件。至于FO/VO在节能建筑设计中的变化规律和应用、在操作过程中的价值讨论甚少，使建筑师对FO/VO了解不多，重视不够。
2、平面体形节能的设计原则
通常而言，在建筑的平面体形设计中，为了实现节能效应，设计人员往往需要遵循三个基本设计原则，即建筑体形的整体原则、组合原则以及定量原则。其各自不同的设计要求具体如下分析所述：
2.1建筑体形整体原则
所谓整体原则，就是指在进行建筑设计时，要尽量避免将建筑平面过分分割或变形，要保证平面体形的整体性特点，而不是凌乱、随机的特点。这是体现节能理念的一种方式，因而在建筑的体形设计中，对于主体建筑来讲，最好选择较为典型的平面体形，比如方形或三角形等，然后再在这些典型的平面图形上做出相应变化，以实现良好的美学效果。但在你建筑的平面设计上，最好不要将其设计成凸凹不平的结构体形，而是以简单整齐统一的完成外墙设计，这样更易完成富有特点的体形设计。
2.2建筑体形组合原则
有效的组合设计对于实现建筑的节能效果也是有着很大意义的。如在对建筑的外墙平面设计中，可以通过对单元之间外墙的相互结合，来减少整体外墙所占面积，实现土地资源的合理有效规划。但这种组合设计必须要在符合消防、景观等要求的基础上进行有效重叠组合，并且要注意西山墙的设计，要尽量减少夏季西晒而增高建筑室内温度，增大空调负荷，而不利于实现节能效应。
2.3建筑体形定量原则
21世纪的建筑设计应注意对环境的影响及环境对建筑使用带来的制约和作用，并应十分强调必要的定量控制，以贯彻建筑业的节能和可持续发展。一般而言，高层建筑的FO/VO一般控制0/10-0.15在之间，对于高密度聚居区的建筑开发、环境控制和小气候改善，应将FO/VO 列入建筑设计技术指标，以控制高能耗区域的节能状况，意义甚大。
3、体形形态节能控制
体形形态是指建筑物平面所构成的形状特征。它取决于多项因素：城市景观、功能要求、技术条件、设计灵感等。建筑体形形态控制就是研究平面形状对建筑节能的影响。虽然建筑围护结构材料、构造相同，但是由于平面形状不同，建筑受太阳影响程度和建筑室内外通过外墙表面的热交换情况均有所差异。
通过各种分析，研究体形形态与建筑节能的关系和规律，对千姿百态的平面形状进行优化和对比，使建筑师在进行设计构思和选择方案过程中，对不同的平面形状有正确的节能评价，使建筑成为节能建筑。
4、基本平面形状的节能效果
若就基本平面形状的各种参数进行分析对比，分析其各自的节能效果，对于提高建筑的平面体形设计节能技术水平有着很重要的意义。将平面形状与建筑的相关原理结合起来的节能效果分析如下所示：
4.1体形系数分析
从体形系数FO/VO的计算值可以看出，圆形的FO/VO最小，三角形最大，FO/VO与nl和B成反比，即多边形边数越多其FO/VO成递减关系。显而易见，以体形系数来评价，其对节能的意义顺序为：圆、多边形、正方形、长方形、三角形，圆和多边形为推荐平面形状，三角形对节能不利。
4.2辐射得热分析
建筑物所处的室外环境并不是只与温度有关，尚与太阳辐射、风、雨等有关。其中太阳辐射是主要因素，建筑的外立面由于朝向不同其得到（或失去）的太阳能量也不同。以太阳辐射得热而论，正方形比长方形更合理，南侧较长的长方形平面形状的得热将较大，因此建筑师在外墙面积相同的情况下应尽量扩大南立面减小北立面。
4.3传热理论分析
从建筑传热理论分析，一个室内空间如果所形成的角越多，那么由于热桥、传热方式变化，其传热就越快。因此，建筑师在选择平面形式时，除了要讨论FO/VO外，尚应充分考虑角系数问题，以尽量少的角系数为好。
4.4体形的风流分析
建筑的不同平面形态将会使室外风环境对建筑的影响产生不同的反应，以增加建筑通风为目的的夏季而论，尽量大的迎风口正压区域会使建筑接受更多的风量，可以为改善室内通风条件创造良好的外部条件，增加（或削弱）迎风面的方法
5、结语
总之，在建筑设计中，关于平面体形的节能设计是需要考虑到各方面因素的，要在满足建筑的基本功能需求下，完成节能设计。笔者认为，建筑的体形形态最好不要有过多的角部设计，以降低热传导效应，提高节能效益。同时要对建筑体形的整个外表面积进行有效控制，尽可能的减少外圍结构的面积，以减少热量流失。当然，建筑的平面体形设计若要实现良好的节能效果，其所涉及的因素是较为复杂的，只有将这些因素协调平衡，全面控制，才能实现真正的节能、生态、可持续发展的建筑体形设计效果。
【关键词】建筑设计；平面体形；节能设计；控制措施
在社会快速发展的进程中，人们在生活和生产中对能源资源的需求越来越大，直接导致了全球能源紧张加剧，资源短缺严重，这种现象使人们不得不正视节能理念的应用与推广。到目前为止，节能理念几乎已经渗入到各个行业的发展过程中，并成为其未来发展的主要方向。建筑业作为一个消耗能源较大的行业，若其能够充分实现建筑节能，那将会对缓解能源危机起到重要作用。建筑的平面体形设计是建筑设计中的一项重要环节，是建筑所要表现出的形状的直接体现，其除了要满足建筑技术设计的要求以外，还要实现一定的文化艺术要求。在今天，设计人员又为其提出了一种新的要求，即节能效应。那么如何利用对建筑平面体形的设计来实现建筑节能呢？以下本文就来详细探讨这一问题。
1、建筑平面体形概述
体形系数是目前常用的体形控制指标之一，以比值FO/VO来描述，物理意义是指围合建筑物室内单位体积所需建筑围护结构的面积，从节能建筑原理来讲，是用尽量小的建筑外表面积来围合尽量大的建筑内部单位体积。FO/VO越小则意味着外墙面积越小，也就是能量流失途径越少，越具节能意义。
我国有关规范对FO/VO作了界限，居住建筑或类似建筑以FO/VO=0.3为界限，当FO/VO〈0.3时体形对节能带来帮助，能为今后建筑实施节能目标提供有利条件。至于FO/VO在节能建筑设计中的变化规律和应用、在操作过程中的价值讨论甚少，使建筑师对FO/VO了解不多，重视不够。
2、平面体形节能的设计原则
通常而言，在建筑的平面体形设计中，为了实现节能效应，设计人员往往需要遵循三个基本设计原则，即建筑体形的整体原则、组合原则以及定量原则。其各自不同的设计要求具体如下分析所述：
2.1建筑体形整体原则
所谓整体原则，就是指在进行建筑设计时，要尽量避免将建筑平面过分分割或变形，要保证平面体形的整体性特点，而不是凌乱、随机的特点。这是体现节能理念的一种方式，因而在建筑的体形设计中，对于主体建筑来讲，最好选择较为典型的平面体形，比如方形或三角形等，然后再在这些典型的平面图形上做出相应变化，以实现良好的美学效果。但在你建筑的平面设计上，最好不要将其设计成凸凹不平的结构体形，而是以简单整齐统一的完成外墙设计，这样更易完成富有特点的体形设计。
2.2建筑体形组合原则
有效的组合设计对于实现建筑的节能效果也是有着很大意义的。如在对建筑的外墙平面设计中，可以通过对单元之间外墙的相互结合，来减少整体外墙所占面积，实现土地资源的合理有效规划。但这种组合设计必须要在符合消防、景观等要求的基础上进行有效重叠组合，并且要注意西山墙的设计，要尽量减少夏季西晒而增高建筑室内温度，增大空调负荷，而不利于实现节能效应。
2.3建筑体形定量原则
21世纪的建筑设计应注意对环境的影响及环境对建筑使用带来的制约和作用，并应十分强调必要的定量控制，以贯彻建筑业的节能和可持续发展。一般而言，高层建筑的FO/VO一般控制0/10-0.15在之间，对于高密度聚居区的建筑开发、环境控制和小气候改善，应将FO/VO 列入建筑设计技术指标，以控制高能耗区域的节能状况，意义甚大。
3、体形形态节能控制
体形形态是指建筑物平面所构成的形状特征。它取决于多项因素：城市景观、功能要求、技术条件、设计灵感等。建筑体形形态控制就是研究平面形状对建筑节能的影响。虽然建筑围护结构材料、构造相同，但是由于平面形状不同，建筑受太阳影响程度和建筑室内外通过外墙表面的热交换情况均有所差异。
通过各种分析，研究体形形态与建筑节能的关系和规律，对千姿百态的平面形状进行优化和对比，使建筑师在进行设计构思和选择方案过程中，对不同的平面形状有正确的节能评价，使建筑成为节能建筑。
4、基本平面形状的节能效果
若就基本平面形状的各种参数进行分析对比，分析其各自的节能效果，对于提高建筑的平面体形设计节能技术水平有着很重要的意义。将平面形状与建筑的相关原理结合起来的节能效果分析如下所示：
4.1体形系数分析
从体形系数FO/VO的计算值可以看出，圆形的FO/VO最小，三角形最大，FO/VO与nl和B成反比，即多边形边数越多其FO/VO成递减关系。显而易见，以体形系数来评价，其对节能的意义顺序为：圆、多边形、正方形、长方形、三角形，圆和多边形为推荐平面形状，三角形对节能不利。
4.2辐射得热分析
建筑物所处的室外环境并不是只与温度有关，尚与太阳辐射、风、雨等有关。其中太阳辐射是主要因素，建筑的外立面由于朝向不同其得到（或失去）的太阳能量也不同。以太阳辐射得热而论，正方形比长方形更合理，南侧较长的长方形平面形状的得热将较大，因此建筑师在外墙面积相同的情况下应尽量扩大南立面减小北立面。
4.3传热理论分析
从建筑传热理论分析，一个室内空间如果所形成的角越多，那么由于热桥、传热方式变化，其传热就越快。因此，建筑师在选择平面形式时，除了要讨论FO/VO外，尚应充分考虑角系数问题，以尽量少的角系数为好。
4.4体形的风流分析
建筑的不同平面形态将会使室外风环境对建筑的影响产生不同的反应，以增加建筑通风为目的的夏季而论，尽量大的迎风口正压区域会使建筑接受更多的风量，可以为改善室内通风条件创造良好的外部条件，增加（或削弱）迎风面的方法
5、结语
总之，在建筑设计中，关于平面体形的节能设计是需要考虑到各方面因素的，要在满足建筑的基本功能需求下，完成节能设计。笔者认为，建筑的体形形态最好不要有过多的角部设计，以降低热传导效应，提高节能效益。同时要对建筑体形的整个外表面积进行有效控制，尽可能的减少外圍结构的面积，以减少热量流失。当然，建筑的平面体形设计若要实现良好的节能效果，其所涉及的因素是较为复杂的，只有将这些因素协调平衡，全面控制，才能实现真正的节能、生态、可持续发展的建筑体形设计效果。