广州大学建筑设计研究院 广东省广州市 510400
摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，在建筑工程中，平面体形设计是非常重要的一项内容。现阶段，建筑量不断的增加，而能源的日益紧缺性却越发突显，建筑耗能在我国的能耗中所占的比例很大，建筑节能的地位越来越重要。建筑设计的节能意义包含建筑方案设计的全过程始终要遵循建筑节能的思想，十分重要的一环就是建筑体型与平面形状设计的节能效应。
关键词：建筑平面；体型；节能设计
引言
随着社会的不断进步，生活节奏的加快，人类对能源的需求量也越来越大增大，地球的能源越来越少，现在社会经济的发展与能源的需求已成为全世界都要面临的矛盾。在各种行业中，建筑行业的能耗要远远大于其他领域。建筑工程行业要严格遵循国家可持续发展战略，将绿色建筑的设计理念融入到实际的建设中，建筑的技术环保能缓解能源短缺的压力。建筑平面体形设计是建筑工程设计中的关键内容，平面体形不仅影响到建筑工程的外观造型，还直接影响到建筑的节能功能。因此在对于建筑平面体形设计及整个节能设计的过程中，重点是要将建筑结构的美感与节能设计两种元素进行完美的融合，这样设计出来的建筑不仅美观而且还达到节能的效果，这也是对新时代建筑设计师的一种考验。
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体形形态的节能控制
控制体形形态也能实现很好的节能效果。所谓体形形态也就是建筑物的平面形状。建筑物的形态的设计可以被多种因素所影响，例如，可能来源于设计师的灵感，建筑物的功能以及受技术限制等。对建筑体形形态进行控制，就是通过改变建筑物的面平面形状来达到节能的作用。在建筑的材料以及构造相同的情况下，如果平面形状的不同，那么建筑内外的热交换和建筑所受太阳都影响程度均有所不同。通过对建筑体形进行全面分析发现，建筑节能与体形形态之间存在紧密的联系，因此在设计的过程中，要求设计者必须要掌握两者之间的关系和规律，在设计时将二者进行融合，然后根据实际情况来制定多种设计方案，最终通过对比与优化，选择合适的设计方案，来达到节能的效果。
3节能的设计原则
要想设计出节能的建筑平面体形，设计师必须要将建筑结构的外观造型以及建筑的功能与性能进行综合考虑，在遵循一定的原则的基础上，才能设计出有节能效果的建筑。（1）建筑体形整体原则作为蕴含节能意识的建筑平面体形应该具备明确的整体性特点，建筑外形具备完整意义上的鲜明特征，避免零乱、随机和平面的过分变化，应满足：主体建筑，建议采取典型的平面特征（如方形、长方形等），在此基础上做适当的平面变化，创造一定的美学效果。--建筑平面，应尽量减少不必要的、小尺度的凹凸不齐，使外墙形成比较简单划一的延长，同样可以创造出富于特点的形象。（2）建筑体形组合原则建筑平面做到各单元的有机结合，尽量使外墙面重叠，以此减少外墙面积，尤其对住宅区规划设计，应在满足消防、景观等要求的前提下，对住宅单元进行有序、有致的组合，并且注意西山墙面积的有效控制，以减少夏季西晒。
（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，其中建筑体形系数的定量评价，将成为建筑设计“比学赶帮超”的步骤，以贯彻建筑业的节能和可持续发展。
4建筑平面体型的节能设计
体型是建筑存在必须具有的直接的形状，在建筑体型里，空间是体型所拥有的功能载体。建筑的体型在达到一定美学的要求时，还要关注内在的丰富内涵。建筑平面体型和建筑节能有着十分密切的关系，建筑体型控制指标就是体型的系数，这是建筑与室外的大气接触时，外表面积与被包围的体积之间的比值。公式表达为：S=F0/V0，在公式中：S—建筑体形的系数，F0—建筑外表面积，V0—建筑的体积。从定义与公式我们可以知道，它体现一栋建筑的体型的复杂程度和维护围护结构散热面积的多少，体型系数越大就越复杂，相应的围护结构散热的面积也就会越大，建筑物围护结构传热过程中的耗热量也就会越大，因此建筑体型的系数是对建筑物耗热量产生影响的一个重要原因，这也是居住建筑进行节能设计的重要指标。要实现能够使建筑物外围护结构临空面的面积最大限度减少而不会导致损失较多的热能，节能建筑的标准中，对浇筑无的体形系数要作出限定，限定不同的地区的住宅体型系数要维持在限定值之内。建筑的耗能量随体形系数的增加而增大，体形系数小则建筑物的能耗也就比较少，我们通过对建筑体型系数公式的分析可以得出以下几个规律：（1）建筑的体型系数和建筑单元的联列情况有关系，每当增加一个联列数，体形系数就会相应的递减，其中主要的原因就是外墙的面积因为联列数的增加而缩小了，这也就说明，省去山墙的面积时，对降低体型系数有很重要的意义，对建筑节能设计而说，适当较多的住宅联列，能够提高建筑的节能性。（2）建筑层高提高能够使体形系数减少，建筑的层高和体系系数是呈现反比例的关系，这是由于层高在增加的过程中，外围面积的减少速度赶不上包围体积的层架速度，也就是体积增加要略微比面积增加大。所以在进行建设节能的设计时，在选择层高的时候要对各方面原因进行综合考虑，不仅要考虑到增加层高会导致造价增加，还要考虑在室内空调，耗能增加，外墙面积增加同样也会导致造成热辐射的加剧等负面效应，但是另一方面，层高增加对于夏季通风制冷很有好处。（3）单元平面面积相同时，建筑的进深提高，体型的系数也会提高，对于直角平面而言，正方形的体形系数是最小的，对平面尺寸的任何调整都会导致体型系数的增加，所以在技术条件允许下，满足功能要求的时候，建筑平面要接近正方形，这样对建筑的节能有好处。
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，尽可能的减少外围结构的面积，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。
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