2、确定建筑物的体形系数
那么,什么是建筑物的体形系数呢?所谓的建筑物体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与外表面积所包围的建筑体积之比(外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间
隔墙和户
门的面积)。
体形系数的大小对建筑物能耗的影响非常显著。体形系数越大,说明单位建筑空间所分担的
热损失面积越大,能耗就越多。有研究资料表明,体形系数每增大0.01,耗热量指标约增加2-5%。体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,外围护结构的传热损失越小。在其它条件相同的条件下,建筑物耗热量指标随体形系数的增加而增长。从降低建筑物能耗的角度出发,应该将休形系
数控制在一个较低的水平。对于绝大多数的多层板式
住宅建筑,当层数达到6层,单元数达到四个以上,体形系数控制在0.3以下是不难做到的,中高层和高层住宅更容易做到。但是,体形系数不只是影响外围护结构的传热损失,它还与建筑造型、
平面布局、采光通风等紧密相关。体形系数过小,将制约建筑师的创造性,造成建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。因此权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,将条式建筑的体形系数定在0.35,点式建筑的体形系数定在0.4(严寒、寒冬地区建筑的体形系数应小于或等于0.40)。对于体形系数超过0.30的住宅建筑,应取加强屋顶和
外墙保温的做法,以便将建筑物耗热量指标控制在规定水平,总休上实现50%的目标。
3.根据建筑物所处的地理位置和体形系数查出不同地区、不同城市对建筑物节能要求的极限值
围护结构传热系数是指围护结构两侧空气温差为1K,在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量[单位:W/(m
2.K)]。
我国严寒地区和寒冷地区,主要包括东北、华北和西北地区(简称三北地区),累年日平均温度低于或等于5度的天数,一般都在90天以上,最长的满州里达211天。这一地区习惯上称为采暖地区,其面积约占我国国土面积的70%。到1990年底为止,这一地区城镇共有房屋建筑面积30.7亿m
2,其中住宅建筑16.5亿m
2,占53.8%,再加上集体宿舍、招待所、旅馆、托幼等建筑约1.5亿m
2,共计有采暖居住建筑18亿m
2,占58.6%。在这些采暖居住建筑中,从总体来看,平房及
低层建筑居多,愈是大城市,
多层建筑相对多些,近年来新建中高层和
高层建筑也多些。平房及低层建筑,在围护结构保温水平大体相同条件下,其耗热量指标要比多层建筑高10%-30%,有的甚至更高。我国长期以来,因片面强调降低建筑造价,加之没有建筑
热工和建筑节能方面的标准规范可供依据,导致建筑围护结构过于单薄,
门窗缝隙过大,采暖能耗过高。就供暖方式来看,我国三北地区城镇,仍以火沪采暖为主,在采暖住宅建筑中约占3/4,而火炉采暖的热效率平均只有15%-25%;在大中城市中,分散锅炉房供热所占比例最大。据北京、
哈尔滨等29个大中城市共30.7亿m
2建筑面积统计,锅炉房供热平均占84%;在大中城市调查,供热面积小于5万m
2的锅炉房占90.2%,锅炉容量小于4t/h的占91.5%。这些锅炉平均有72%沿用间歇供热方式,普遍在低负荷、低效率状态下运行,实际的供热面积平均只达到锅炉出力能够提供的供热面积的40%左右。因此,三北地区的保温节能尤其重要。
表3、表4、表5给出了严寒地区和寒冷地区对于建筑物的体形系数和传热系数的极限要求。
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