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上海花园住宅历史建筑体型系数实例分析

上海花园住宅历史建筑体型系数实例分析
上海花园住宅历史建筑体型系数实例分析

盘点建筑设计中的各种系数

盘点建筑设计中的各种系数 盘点建筑设计中的各种系数 建筑物及其构配件(或组合件)选定的标准尺寸单位,并作为尺寸协调中的增值单位,称为建筑模数单位。在建筑模数协调中选用的基本尺寸单位,其数值为100mm,符号为M,即1M=100mm,目前世界上大部分国家均以此为基本模数。基本模数的整数值称为扩大模数。整数除基本模数的数值称为分模数。模数是一种度量单位,这个度量单位的数值扩展成一个系列就构成了模数系列。模数系列可由基本模数M的倍数得出。模数系列在建筑工业化生产中有重要的作用,因为借助于它才可能分割某些部件或半成品不剩零头,并把它们的尺寸准确地送进机器中去。模数可以作为建筑设计依据的度量,它决定每个建筑构件的精确尺寸,它决定体系中和建筑物本身内建筑构件的位置。模数在建筑设计上表现是模数化网格。网格的尺寸单位是基本模数或扩大模数。在建筑设计中,每个建筑构件都应与网格线建立一定的关系,一般常以建筑构件的中心线、偏中线或边线位于网格线上。建筑设计中的主要建筑构件如承重墙、柱、梁、门窗洞口都应符合模数化的要求,严格遵守模数协调规则,以利于建筑构配件的工业化生产和装配化施工。 定位轴线 确定主要结构位置的线,如确定建筑的开间或柱距,进深或跨度的线称为定位轴线。除定位轴线以外的网格线均称为定位线,它用于确定模数化构件尺寸。模数化网格可以采用单轴线定位、双轴线定位或二者兼用,应根据建筑设计、施工及构件生产等条件综合确定,连续的模数化网格可采用单轴线定位。当模数化网格需加间隔而产生中间区时,可采用双轴线定位。定位轴线应与主网格轴线重合。定位线之间的距离(如跨度、柱距、层高等)应符合模数尺寸,用以确定结构或构件等的位置及标高。结构构件与平面定位线的联系,应有利于水平构件梁、板、屋架和竖向构件墙、柱等的统一和互换,并使结构构件受力合理、构造简化。工业厂房定位线的确定

居住建筑体形系数与建筑节能

居住建筑体形系数与建筑节能 摘要:建筑体形系数反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热面积的多少,体形系数越大,体形便越复杂,其围护结构散热面积就越大,建筑物围护结构传热耗热量就越大。建筑体形系数是影响建筑物耗热量指标的重要因素之一,是居住建筑节能设计的一个重要指标。 关键词:建筑体形系数建筑节能影响和关系 引言 影响建筑耗热量的因素,除了围护结构的保温性能外,建筑物的体型、朝向、窗墙比等都对耗热有很大影响。一般来说,体型复杂的建筑的耗热招标大;东西向比南北向建筑耗热指标大。另外,适当减小窗墙比及提高窗缝的密封性,减少空气渗透量,也可明显减少采暖耗,以达到节能的目的。在进行建筑节能或保温设计时,要充分利用有利因素,克服不利因素,本文将主要就建筑体形系数与建筑节能的关系逐一探讨。 一、建筑体形系数 建筑体形系数(shape coefficient of building)是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积即我们通常所说的围护结构面积。围护结构是建筑物及房间各面的围护物,分为透明和不透明两种类型:不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等;透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。按是否与室外空气直接接触,又可以分为外围护结构和内围护结构[1]。在不需特别加以指明的情况下,围护结构通常是指外围护结构[5]。不采暖楼梯间隔墙和户门属于围护结构,但计算建筑体形系数时,外表面积不包括地面以及不采暖楼梯间隔墙和户门的面积1, 设建筑物接触室外大气的外表面积为F0,其所包围的体积V0,则建筑体形系数S= F0/ V0[2]。需要区分的是建筑系数和建筑体形系数不同,建筑系数即“建筑占地系数”的简称,指建筑用地范围内所有建筑物占地的面积与用地总面积之比,以百分率计。 建筑体形系数中所指的外表面积不包括女儿墙,也不包括屋面层的楼梯间与设备用房等的墙体。突出墙面的构件如空调板在计算时忽略掉,按完整的墙体计算即可。 单一朝向外窗(门)面积和墙面积(含窗面积)的比值一般称窗墙面积比。 窗墙比中的墙指一层室内地坪线至屋面高度线之间的墙体。 凸窗的侧板、窗台板、窗顶板,对节能影响较大,虽然外墙面积不用考虑增加(窗面积按展开面积计算),但其自身保温隔热措施在地方规范中大多有作要求。 窗户和墙体该归入哪个朝向来计算节能,各地规定会略有不同。通常朝向以45度角平分,如东南至西南向之间的90度角归入南向。但也有些地方某朝向的归入计算范围会扩大到120度或缩小到60度的,具体情况要看各地方的规定,这可以在节能地方规范中查找到,在节能软件中也可以查看到各地方的朝向计算方法。 1见《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—95)。

风荷载总体体型系数

风荷载总体体型系数心得 《建筑结构荷载规范》第8.1.1条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该 按照下列规定确定。 迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是 负值,其实就是相当一个吸力。 对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在 根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑 物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下: 5.028.022 6.0++?+?+?=b a b b a a u s 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风 荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按 照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。建筑 物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据规范,+0.6,+0.8, +0.6按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是0.5其实也 是按照边长加权求得。只是因为参考系数都是0.5所以综合加权值也是0.5. 但 是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通?这 里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风 面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。 不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。 一开始列出的六种 建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。 再比如 右图不规则六边形,边长关系如图所示。 当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。 此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上 下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即就是 图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下:

建筑体形系数与能耗的相关性分析

建筑体形系数与能耗的相关性分析 幸运1李绪媛2杨柳1郑武幸1 (1.西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055;2.四川国恒建筑设计有限公司四川成都610000) 摘要:目前我国新建建筑的高度越来越高,外形越来越多变,建筑体量越来越大,进而影响了其体形系数,过大的建筑物体形系数会直接增加建筑的采暖制冷能耗。因此,该文以重庆地区典型的居住建筑为研究对象,采用Energy Plus软件进行仿真模拟计算,分析了体形系数对当地居住建筑能耗的影响,得出了重庆地区居住建筑体形系数与单位面积能耗之间的线性关系,可为重庆地区及同气候条件下的其他城市居住建筑的低能耗设计提供参考。 关键词:体形系数;建筑能耗;体形系数;软件模拟 1.体形系数与建筑节能 建筑体形系数对建筑能耗的影响十分显著。有研究资料[1]表明,体形系数由0.4减少到0.3,围护结构传热损失可降低25%,全年采暖空调能耗可减少13%。但是也不能一味地减小建筑体形系数,因为体形系数不只是影响围护结构的传热损失,它还与建筑造型、平面布局、功能划分、采光通风等若干方面有关。体形系数若限制过紧,将严重制约建筑师的创造性,有损建筑造型、城市风貌和社会文化,而且使平面布局受限,功能划分困难,这会妨碍建筑的基本使用功能。特别是夏热冬冷地区的重庆市,因其地形复杂、平地较少,因此点式建筑较多,这种情况下更难降低体形系数。再者,该地区全年阴天很多,若建筑体形系数过小,不利于室内进行自然采光,造成人工照明增多,反而增加建筑能耗。同时过小的体形系数会影响建筑室内进行自然通风,这会增加夏季空调运行时间,随之增加的能耗更大。因此,该地区的节能标准对体形系数的限制不能太严,必须要综合考虑减少围护结构冷热损失,加强天然采光和自然通风,以及建筑造型、功能划分等的需要。 居住建筑体形系数在文献[2]中的定义为:“建筑物与室外大气接触的外表面积(不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积)与其所包围的体积的比值”。公式为: (1) 式中: S—建筑体形系数; F—建筑的外表面积(m2); V—建筑体积(m3)。 建筑物的体形系数越大,建筑物与室外大气接触的外表面积越大,室内热量通过外表面传递到室外越多。因此标准[3]对此作出了明确规定:建筑层数小于3层时其体形系数宜小于0.55,建筑物 基金资助:“十二五”国家科技支撑计划课题(2014BAJ01B01) 作者简介:幸运(1989-),男,四川南充人,在读硕士研究生,主要从事绿色建筑、被动式建筑设计与评价的研究,E-mail:lukebean@https://www.sodocs.net/doc/0a4370934.html,

关于风荷载体型系数取用-2

关于门式刚架单层房屋体型系数的选用,目前国内主要有两种,一种是按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002,一种是按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)。如何选用这两种规范的体型系数和在结构设计软件PKPM中的具体应用成了结构设计人员必须解决的问题,本文就两种规范体型系数的区别和各自的适用范围通过算例进行验证,并提出笔者的看法。 在《建筑结构荷载规范》(以下简称GB50009)中,7.1.1条明确指出,计算主要承重结构和围护结构时,分别采用7.1.1-1式和7.1.1-2式,体型系数分别采用主体结构体型系数和围护结构的局部风压体型系数。主体结构体型系数根据7.3.1条取用,而围护结构局部风压体型系数按照7.3.3条规定,考虑边角区的影响和有效受风面积的修正。在《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(以下简称CECS102)中,主体结构和围护结构均采用相同的公式附录A.0.1式。刚架和围护结构等的体型系数按照表A.0.2中的相应数据。其中区分端区、中间区、边角区等,同样也有有效受风面积的修正。 GB50009已在我国沿用了50多年,积累了丰富的实际工程经验,它是面对所有结构形式的建筑房屋,因此具有通用性,也是工程设计和软件应用的主要参考依据。CECS102是参考美国金属房屋制造商协会MBMA的相关试验数据和资料编制的,主要针对门式刚架低矮房屋,已为世界多个国家采用。CSCE102有其相对较强的针对性,也就有其特定的适用范围,关于风荷载计算适用范围在CECS102附录A.0.2中已有明确表述,对于门式刚架轻型房屋,当其屋面坡度不大于10度、屋面平均高度不大于18m、房屋高宽比不大于1、檐口高度不小于房屋的最小水平尺寸时,风荷载体型系数可以按照CECS102附录A的规定进行取用。此时的风荷载计算结果是比较接近相关的试验数据的,用于工程设计是没有问题的。而试验分析同时也表明,当柱脚铰接且刚架的L/H大于2.3和柱脚刚接且L/H大于3.0时,按《荷规》风荷载体型系数计算所得控制截面的弯矩已经偏离试验数据较多,再按此风荷载体型系数取用已经严重不安全。因此,在工程设计中对于房屋高宽比不大于1的,应该严格按照CECS102的体型系数进行取用。 下面通过算例比较《荷载规范》和《门规》的风荷载体型系数的计算结果,对于主体结构,封闭式房屋中间区的体型系数: 算例一,跨度L=24m,高度H=8m,L/H=3.0, 50年一遇基本风压W0= 0.50KN/m2,地面粗糙度B类,恒载0.30KN/m2,活载0.50KN/m2。 1、按GB50009取用风荷载体型系数: 左风左柱弯矩图:

浅析建筑体型系数与建筑造型关系

浅析建筑体型系数与建筑造型关系 [摘要] 建筑体形系数的控制是建筑节能设计的一个非常重要的环节。本文通过研究对比建筑形态与建筑体形系数的关系,分析建筑体形系数对建筑造型的影响。 关键词:建筑体形系数;建筑造型; 建筑体型系数,在《民用建筑节能设计标准》JGJ26-95)(以下简称标准)中定义为“建筑与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值”。其式为:S=F0/V0 式中:S—建筑体形系数 F0—建筑的外表面积 V0—建筑体积 体形系数在一定程度上反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热积的多少。所以成为民用建筑节能设计一个重要指标。并且在“标准”中对建筑物体形系也作了相应限值的规定。从降低建筑能耗的角度出发,应该将体型系数控制在一个较低的水平。但是,体型系数的确定还与建筑造型、平面布局,采光通风等条件相关。体型系数过小,将制约建筑师的创造性,可能使建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。因此,应权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,避免因体形复杂和凸凹太多形成外墙面积大而提高体型系数,以达到节能美观的目的。本文通过研究建筑造型与体形系数之间的关系,分析建筑体形系数对建筑造型的影响。 建筑造型与体形系数的关系: 矩形建筑 矩形是最常见的建筑形态。下表是矩形水平面积为10 m2的单元形体在不同边长情况下的体形系数。所列数值表明:在水平面积相同且边长不同情况下,当四边等长为为正方形的单元形体的体形系数为最小(我们称体形系数最小的正方形边长为最佳边长),并以此为限界,随着水平边长(X)的增大和缩小,周边长和体形系数也均随着增大。水平面积一定不变的情况下,以正方形边长为界限(或为基准),当水平边长(X)小于或大于正方形时的边长(即最佳边长),随着竖向边长(Y)的加大,使其周长和体形系数随着加大。不仅如此,而且从表1中,也明显的得出形体的体形系数也随着高度增加其体形系数而随着减小的

风荷载体形系数

风荷载体形系数 一、有关脚手架风载体型系数计算的问题: 在计算脚手架水平风荷载标准值的时候,需要计算风载体型系数Us 二、脚手架步距1.5m,纵距1.8m,横距0.8m 第一种方法: 第一步按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4规定采用,查表得敞开式脚手架的挡风面积为1.5×1.8×0.089=0.2403m2 密目网的挡风系数取0.841,敞开式脚手架挡风系数为0.089, 则在脚手架外立杆里侧挂满密目网后,脚手架综合挡风面积为: (1.5×1.8-0.2403)×0.841+0.2403=2.31m2 其综合挡风系数为φ=2.31/(1.5×1.8)=0.8556 根据规范查表4.2.4 背靠开洞墙、满挂密目网的脚手架风载体形系数为1.3φ,即Us=1.3φ=1.3×0.8556=1.112 这是一种计算方法,但我没有查处具体计算过程的依据。 另一种方法是: 密目网的挡风系数取φ1=0.841,敞开式脚手架挡风系数为φ2=0.089, 密目式安全立网封闭脚手架挡风系数 φ=φ1+φ2-φ1×φ2/1.2=0.841+0.089-0.841×0.089/1.2=0.8676 第二种方法是按照刘群主编、袁必勤为副主编的中国物价出版社出版的《建筑施工扣件式钢管脚手架构造与计算》一书P80的计算, 请问哪种比较正确??? 我个人认为第二种比较具有权威性,你呢?? 拐子马 ΨЖ:第一种计算方法错误,不符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4要求。 第二种计算方法正确,符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》4.2.4要求。 袁必勤是《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》的主要起草人,刘群是编委之一。刘

夏热冬冷地区住宅体型系数与建筑节能的关系

夏热冬冷地区住宅体型系数与建筑节能的关系 夏热冬冷地区是指长江中下游地区及其周围地区(其确切范围由现行《民用建筑热工设计分区图》GB 50176规定),该地区面积约180万平方公里,人口5.5亿左右,国内生产总值约占全国的48%,是一个人口密集、经济发达的地区。该地区夏季炎热,冬季寒冷。近年来,随着我国经济的高速增长,该地区的居民纷纷采取措施,自行解决住宅冬夏季的室内热环境问题,夏季空调冬季取暖成了普遍现象。由于该地区围护结构的热工性能普遍差,所以能耗消耗高。我国现行的建筑节能政策是:2000年以后竣工的居住建筑的采暖能耗与1980~1981年的水平相比节能50%。行业标准JGJ 134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中规定条式建筑物的体形系数不应超过0.35,点式建筑物的体形系数不应超过0.40。夏热冬冷地区乡村住宅其住宅型式一般都以独立的户为单位,且层数为3~4层,落地面积在180~200平方米之间。一、体形系数分析体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积F0与其包围的体积V0的比值。外表面积中F0不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。体形系数S= F0/V0,物理意义是指围合建筑物室内单位体积所需外表面积来围合尽可能大的建筑内部空间体积。F0/V0越小则意味着外墙面积越小,也就是能量损失途径越少,越具有节能意义。根据体形系数公式(1)式中:S—建筑体形系数;F0—外表面积(m2);V0—建筑体积(m3);a—建筑长度(m)b—建筑宽度(m);H—建筑高度(m)。整理得:(2)由公式(2)可以看出,当建筑面积一定时,体形系数与建筑物长、宽、高三个尺寸的大小及比例关系有关。即当建筑物的高度H和宽度b一定时,长度a越大体形系数就越小,节能就越好;当建筑物的高度H和长度a一定时,宽度b越大体形系数就越小,节能就越好。当建筑物的长度a和宽度b一定时,高度H越大体形系数就越小,节能就越好。二、体形系数节能分析2.1 建筑长度对体形系数影响通过对杭州下沙地区乡村住宅的调查,大多数住宅为3~4层,高度为10~12m,宽度在10~12m,假设住宅高度H=9m,宽度b=12m,由公式(2)得(3)对公式3作曲线图,如图1所示。 从图1可以看出无论是条式建筑还是点式建筑,其体形系数随着建筑物长度的增加而减小。但当建筑物长度增加到60m时,体形系数变化就不是很明显。因此在同时考虑到整体规划及建筑节能,建筑物长度以60m为宜。2.2 增加房间的进深以杭州下沙地区的乡村住宅为例,设条式建筑长度a条式=60m,高度H 条式=9m;点式建筑长度a点式=16m,高度H点式=9m,由公式(2)得 建筑物宽度对体形系数的影响 从图2中可见,当建筑物的高度H和长度a一定时,宽度b越大体形系数就越小,而且减小的幅度比较大,即宽度每增加2m其体形系数就可降低1% ~ 2.5%。。因此,对于乡村住宅最好就是增加建筑物的进深b,以较大幅度的减小体形系数S。达到节能目的。综合采光、日照等因素,建议房屋进深10~13m 为宜。2.3 增加建筑物层数以杭州下沙地区住宅为例,设条式建筑长度a条式=60m,宽度b条式=12m;点式建筑长度a点式=16m,宽度b点式=12m,由公式(2)得 从图3中可见,设建筑物层高为3m,当为两层时,条式建筑体形系数0.367,点式建筑体形系数为0.459。当建筑物为三层时,条式建筑体形系数减小到 0.311,点式建筑体形系数减小到0.403。建筑物随着层数的增加,体形系数相

风荷载总体体型系数完整版

风荷载总体体型系数标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

风荷载总体体型系数心得 迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是负值,其实就是相当一个吸力。对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑物边长尺寸如图所示,则总 的体型系数如下: 只要知道a和b的具体数值就可以按照这个公式求出风 荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按 照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。建筑物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a,b,a。再依据规范,+0.6,+0.8,+0.6按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是0.5其实也是按照边长加权求得。只是因为参考系数都是0.5所以综合加权值也是0.5.但是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通这里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。一开始列出的六种建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式, 这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H和长度L相关。再比如右图不规则六边形,边长关系如图所示。 当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。 此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上 下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即

就是 图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下: (其中a ,b ,a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度 ,这里下部可以用a ’, b ’ , a ’代替;2a+b=2a ’+b ’) ' '2'5.02''2'55.0255.024.027.0b a b b a a b a a b a a b a a u s +?+?+?++?-+?++?=但是在这个公式里我们发现出现负号,不是说“-”是吸力,方向相同吗这里为什么又是减号呢其实是这样理解的,在最大投影面的同一侧如果出现不同负号,那么肯定会用加减,只是在不同侧时,“﹣”在运算过程中是当做同向处理。

风荷载总体体型系数

风荷载总体体型系数心得 迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是负值,其实就是相当一个吸力。对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下: 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风 荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按 照最大投影面分开(按照箭头分开)风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据规范,+0.6,体型系数;而红色部分代表的下部是0.50.5所以综合加权值也是0.5.但是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通?这里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。一开始列出的六种建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式,这就说明此种情况下背风面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。再比如右图不规则六边形,边长关系如图所示。 当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。 此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上 下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即 就是 图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下: (其中a ,b ,a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度 ,这里下部可以用a ’,b ’,a ’代替;2a+b=2a ’+b ’) ' '25.02''2'55.0255.024.027.0b a b a a b a a b a a b a a u s +?+?+?++?-+?++?=但是在这个公式里我们发现出现负号,不是说“-”是吸力,方向相同吗?这里为什么又是减号呢?其实是这样理解的,在最大投影面的同一侧如果出现不同负号,那么肯定会用加减,只是在不同侧时,“﹣”在运算过程中是当做同向处理。

建筑体形系数对建筑节能的影响

建筑体形系数对建筑节能的影响 建筑体形系数与哪些因素有关呢?为什么在建筑节能设计规范会对建筑的体形系数进行限制呢?怎样改变体形系数才有利于建筑节能呢? 一般认为体形系数越小越有利于建筑节能。本文计算冬季采暖时期的能耗为例来证明这样简单的处理是不严格的。 建筑体形系数的定义为:建筑物与室外大气接触的外表面与其所包围的体积的比值,公式为:0 0V F c =。 其中c 为建筑的体形系数,单位为m -1;F 0为建筑的外表面积,单 位m 2;V 0为建筑的体积,单位m 3。 1.建筑的体形系数(考虑一般情况下) nh a b nh s b s a h ns s nh b a V F c 1)11(21)(2)(2/000000++=++=++== (1) 其中n 为层数;h 为建筑层高,单位m ;a 为建筑物底面长度,单位m ;b 为建筑物底面宽度,单位m ;s 0=a ×b 为建筑的底面积,单 位m 2。 从(1)式可以看出建筑的体系系数与建筑的层数、层高、长度、宽度有关系,而且都是随着建筑层数、层高、长度、宽度的增大而减小的。 在我们的直观印象中建筑的体形系数越小,越有利于建筑节能,那么是不是以上的几种方式都是有利于建筑节能的呢? 2.单位建筑面积上对应的围护结构的能耗T H q ?

由《民用建筑节能设计标准》可知 单位建筑面积上对应的围护结构的能耗T H q ?为: ()01 ./A F k t t q m i i i i e i T H ∑=-=ε (2) T H q ?为采暖时单位建筑面积通过围护结构的耗热量;t i 为采暖期平 均室内计算温度;t e 为采暖期室外平均温度;i ε为围护结构各部分的 传热系数的修正系数;K i 为围护结构各部分的传热系数;F i 为围护结构各部分的面积。 外围护结构只考虑外墙、外窗、屋顶时,窗墙面积比固定,则令窗户和墙的平均传热系数和修正系数分别为K 1和1ε,屋顶的传热系数 和修正系数分别为K 2和2ε。计算其单位建筑面积对应的围护结构的能 耗: ])11(2[)(] )(2[)(2211002211n k b a h k t t ns s k nh b a k t t q e e HT i i εεεε++?-=++??-=(3) 从3式可以看出通过建筑围护结构的耗热量与建筑的层数、层高、长度、宽度、建筑各部位的传热系数(建筑各部位的传热系数的修正系数一般只有地域有关)有关系,而且随着建筑层数、长度、宽度的增大而减小的;随着建筑层高、建筑各部位的传热系数增大而增大。 3.结论: a.从(3)式的最后一项n k 22ε中,我们可以看出n 越大,最后一项越小,因此在有些标准中规定:层数小于3层时,传热系数有更严格的要求。在其他情况相同的情况下,高层更利于建筑节能。

建筑体形系数

建筑体形系数 建筑物与室外空气接触的外表面积与建筑体积的比值即是建筑体形系数S。它是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。因为通过围护结构的传热耗热量与传热面积成正比,而在建筑物耗热量中,传热耗热量占有较大比例,所以,体形系数较大的建筑物,建筑物耗热量必然较大;相反,体形系数较小的建筑物,建筑物耗热量必然较小。 建筑体形系数是影响建筑能耗最重要的因素,从降低建筑能耗的角度出发,应将体形系数控制在一个较低的水平。经研究显示,体形系数每增大0. 01,能耗指标约增加%。提出体形系数要求的目的,是为了使特定体积的建筑物在冬季或夏季冷热作用下,使建筑物的外围护部分接受的冷、热量最少,从而减少冬季的热损失或夏季的冷损失。 通常,北方地区建筑体现系数控制在0. 30以内,夏热冬冷地区的体形系数控制在0. 35以内,因此,要求住宅建筑在平面布局上外形不宜凹凸太多,应尽可能力求完整,以减少建筑因凹凸太多形成外墙面积过大而提高体形系数。 有人曾对北方寒冷地区的体形系数与耗热量指标进行过计算分析,分析表明,在建筑各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变的条件下,房屋的耗热量指标随体形系数的增加而直绒上升。低层和少单元住宅对节能不利,也就是说体积较小的建筑物,它的外围护结构的热损失量要占建筑物总热损失量的大部分。当建筑物体积小于1300m3时,外围护结构的热损失量随体积的减少而迅速增大。形体复杂、凹凸面过多的建筑对节能更为不利。 但是,体形系数不仅影响建筑物外围护结构的传热损失,它还影响着建筑造型、平面布局、采光通风等。体形系数过小,会使建筑造型呆板,平面布局困难,甚至损害建筑功能。所以权衡利弊,兼顾不同类型的建筑造型,尽可能减少房间的外围护面积,使体形不要太复杂,凹凸面不宜过多。

风荷载总体体型系数修订稿

风荷载总体体型系数 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

风荷载总体体型系数心得 《建筑结构荷载规范》第条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该按照下列规定确定。 迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是负值,其实就是相当一个吸力。 对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑物边长尺寸如图所示,则总的体型系数如下: 5.028.022 6.0++?+?+?=b a b b a a u s 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风 荷载体型系数。这里公式分为2部分计算,按 照最大投影面分开(按照箭头分开),一部分是上部,另一部分称为下部。建筑物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据规范,+,+,+按照边长的加权值求出上部体型系数;而红色部分代表的下部是其实也是按照边长加权求得。只是因为参考系数都是所以综合加权值也是. 但是为什么公式里不论迎风面还是背风面都是加号而没有减号,有点讲不通这里的符合只是代表风向对建筑屋面的效果,如“+”代表迎风面“-”代表背风面;如果你从力的方向性考虑的话,它们是同向的。因此在公式里才都是加号。不过还有另外一种情况就是当出现“-”时是要做减法的。 一开始列出的六种建筑平面中,有个矩形建筑背面的风荷载体型系数是一个公式,

面的系数还跟建筑物的高度H 和长度L 相关。 再比如右图不规则六边形,边长关系如图所示。 当风向不再是垂直于建筑物表面,而是有一定夹角30°。 此种情况下该建筑风荷载体型系数怎样计算。同理在划分上 下部时,最大投影面是按照与风向接触面平行的那条线,即 就是 图示的箭线,仍旧是上部和下部。所以计算式如下: (其中a ,b ,a 分别是建筑物上部边长投影到箭线的长度 ,这里下部可以用a ’, b ’ , a ’代替;2a+b=2a ’+b ’) ''2'5.02''2'55.0255.024.027.0b a b b a a b a a b a a b a a u s +?+?+?++?-+?++?=但是在这个公式里我们发现出现负号,不是说“-”是吸力,方向相同吗这里为什么又是减号呢其实是这样理解的,在最大投影面的同一侧如果出现不同负号,那么肯定会用加减,只是在不同侧时,“﹣”在运算过程中是当做同向处理。

建筑结构中的风载体型系数与体型设计

建筑结构中的风载体型系数与体型设计 【摘要】建筑结构中风载体形系数对整个建筑的设计形式都有着十分重要的影响,国内外的研究人员也对该因素进行了很长时间的研究,这就足以看出建筑结构中风载体型系数和体型设计对建筑物整体设计的重要性,本文对建筑结构中的风载体型系数与体型设计进行了简要的分析和阐述,以供参考和借鉴。 【关键词】风载体型系数;风洞试验;建筑体型 通常风的形成和水平气压梯度力是有着一定的关系的,风吹动的方向是一般是从气压比较高的方向吹到气压比较低的方向,气压在遇到了结构的阻挡作用以后就会形成一个比较高的气压幕。房屋的外表会受到气流的影响,一般情况下我们将房屋表面所承受的风压和大气气流风压所产生的比值就叫做风载体型系数,土壤主要是对建筑表面在承受风压的情况下压力分布的具体规律,该系数的大小和很多因素都存在着一定的联系,但是最为明显的影响因素就是建筑自身的体形和尺寸,以及地面的粗糙系数,以下笔者就这一问题进行简要的分析和阐述。 1.国内外研究现状 1.1数值模拟法 在研究的过程中计算风工程方法中最为关键的一个环节就是计算流体动力学,当前支持CFD技术的软件也在不断的发展和创新,这些软件的出现也在很大程度上促进了CFD技术的进步,在应用的过程中,对建筑物四周的风流动过程中需要遵循的动力学方程对其进行求解,然后根据方程计算后所产生的数值建立一个数学模型,这样就可以对建筑物周围的风环境进行模拟和还原,这种方式在应用的过程中可以体现出非常大的优势,首先在建模的过程中不需要花费很长的时间,同时其经济性也相对较好,建模的过程中也形成了相对比较科学的资料,这样也为对象的分析带来了一定的便利,其次是可以建立和建筑物尺寸完全相同的模型,最大程度上还原真实的情况。最后是在模拟的过程中可以根据自身研究的需要对条件进行变更,同时在建筑的初步设计活动中已经是休闲了很好的应用效果。 国内的一些学者以高层的建筑群作为研究的物质基础,建立了一种新的模型来对其进行研究,对相关的参考数据进行了严格的计算,计算之后又进行了一定的研究和对比。模拟的最终结果表明,在雷诺数相等的情况下实验过程和实际的真实情况相差并不是很大,,如果在来流的风速和建筑的主轴方向呈现平行关系的时候,尾流中的旋流回涡数值和实验中的数值由比较大的差异,但是在平均风压的分布情况上来看,差别并不明显。 1.2风洞试验模拟法 目前对风工程的研究最常使用的就是实验室模拟,风洞试验在这一研究工作

结构工程笔记之风荷载体型系数

《建筑结构荷载规范》GB50009-2010中第8章节有关风荷载体型系数学习心得 《建筑结构荷载规范》(以下简称《荷规》)第8.1.1条讲到垂直于建筑物表面的风荷载标准值应该按照下列规定确定。 1、 计算主要受力构件时, ,其中各个系数的含义如下: :风荷载标准值 (KN/㎡) :高度Z 处的风振系数 :风荷载体型系数 :风压高度变化系数 :基本风压 (KN/㎡) ,

荷载体型系数。从上面我们得知,风荷载体型系数只是跟建筑物的平面形状有关,而且每个面的系数都小于1.而且都会有一个迎风面和背风面,很显然我们可以这 样理解。迎风面都是等效受压力面,所以为正值。相应其他面,背风面和平行面都是负值,其实就是相当一个吸力。 对于已知的建筑结构,我们怎样求解总的体型系数。这是大家十分关心的问题。其实一开始我也对这方面十分困惑,因为自己比较愚钝所以也想请教建筑结构教师。可是因为已经毕业多年,当年的老师已经联系不上,所以最后还是自己一个人慢慢的琢磨,时间正面了一切。我终于在做大量相关题型以及查阅规范后弄清楚有关计算究竟是怎样一回事。 对于总的体型系数,是这样求解的。首先是在根据风向来确定建筑物最大风向投影面积,如右边的“十字形”平面结构,建筑物边长尺寸如图所示,则总的体型系数 如下: = 只要知道a 和b 的具体数值就可以按照这个公式求出风 荷载体型系数 。可能诸位看到这个或许还是不解其意,看到 我用红色字体标示的那部分吗?这里公式分为2部分计算,按 照最大投影面分开(按照箭头分开)这样规定)。公式中红色标示的0.5是下部(背风面),迎风面即就是黑体字那部分。建筑物表面上部分按照风向最大投影面分为3段,a ,b ,a 。再依据文章开 -0.7 -0.7 a a

建筑物体型系数及热工计算

建筑物体形系数(S)shape coefficient of building是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。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。 围护结构是指建筑物及房间各面的围护物,分为透明和不透明两种类型:不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等;透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。按是否与室外空气直接接触,又可以分为外围护结构和内围护结构。在不需特别加以指明的情况下,围护结构通常是指外围护结构,包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门,以及不采暖楼梯间的隔墙和户门等。 热桥以往又称冷桥,现统一定名为热桥。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,故称为热桥。常见的热桥有外墙周转的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁,钢筋混凝土或钢框架梁、柱,钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋,以及金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等。 建筑物体形系数S是建筑物接触大气的外表面积F0,与其所包围的体积V0的比值,即S=F0/V0。它实质上是指单位建筑体积所分摊到的外表面积。体积小、体形复杂的建筑,以及平房和低层建筑,体形系数较大,对节能不利;体积大、体形简单的建筑,以及多层和高层建筑,体形系数较小,对节能较为有利。 建筑物体形系数与建筑物耗热量指标的关系如何? 根据建设部C1991)建标字第718号文的要求,由中国建筑科学研究院主编的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》,业经审查,现批准为行业标准,编号JGJ26—95,自1996年7月1日起施行。原部标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—86)同时废止。 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理并负责其具体解释。本标准由建设部标准定额研究所组织实施。 中华人民共和国建设部 1995年12月7日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约能源的政策,扭转我国严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热环境质量差的状况,通过在建筑设计和采暖设计中采用有效的技术措施,将采暖能耗控制在规定水平,制订本标准。 1.0.2 本标准适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的新建和扩建居住建筑建筑热工与采暖节能设计。暂无条件设置集中采暖的居住建筑,其围护结构宜按本标准执行。 1.0.3 按本标准进行居住建筑建筑热工与采暖节能设计时,尚应符合国家现行有关标准 2 术语、符号 2.0.1 采暖期室外平均温度(t)outdoormean air temperatureduring heating period在采暖期起止日期内,室外逐日平均温度的平均值。 2.0.2 采暖期度日数(Ddi degreedaysofheatingperiod室内基准温度18℃与采暖期室外平均温度之间的温差,乘以采暖期天数的数值,单位℃.d。 2.0.3 采暖能耗(Q)energyconsumed forheating用于建筑物采暖所消耗的能量,本标准中的采暖能耗主要指建筑物耗热量和采暖耗煤量。

建筑体型系数

建筑体型系数 目录 体形系数与节能 定义 建筑物体形系数(S)shape coefficient of building 建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。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,不包括女儿墙,也不包括屋面层的楼梯间与设备用房等的墙体。突出墙面的构件如空调板在计算时忽略掉,按完整的墙体计算即可。 体形系数与节能 居住建筑体形系数,在《民用建筑节能设计标准》(JGJ26-95)(以下简称标准)中已有明确的定义,即“建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包 围的体积的比值”。其公式为:S=F0/V0式中:S—建筑体形系数F0—建筑的外表面积V0—建筑体积。从上述的定义和公式,可见它是单位建筑体积占用的外表面积,它反映了一栋建筑体形的复杂程度和围护结构散热面积的多少,体型系数越大,则体形越复杂,其围护结构散热面积就越大,建筑物围护结构传热耗热量就越大,因此建筑体形系数是影响建筑物耗热量指标的重要因素之一,是居住建筑节能设计一个重要指标。 为了减少建筑物外围护结构临空面的面积大而造成的热能损失,节能建筑标准中对建筑物的体形系数做出限定,限定不同地区的住宅体形系数应在限定值以内。建筑的耗能量随着体形系数加大而增加,体形系数小,建筑物耗能效果好。为了减少建筑物的体形系数,在设计中可以采用以下几点:1.建筑平面布局紧凑,减少外墙凸凹变化,即减少外墙面的长度。 2.加大建筑物的栋深。 3.加大建筑物的层数。 4.加大建筑物的体量。 你好,体型系数这个,我当时也挺困惑的,我们这里没那么多闲钱买软件,天正节能听说也不太好用,所以,从来都是手算。所以,体型系数的计算还算有心得吧,哈。其实就是建筑的外表面积和建筑体积的比值,外表面积是由构成建筑主体的若干个面的边长,由正负零为起点标高,屋面结构层为终点标高得到的建筑高度所求得的面积,建筑体积的话可以近似地看成是由建筑基底面积乘上建筑高度得到的,两个结果相除就得到了体型系数。这东西主要是在节能上有用处,据我个人观察,似乎审查师对节能部分并不如国家口号那样关注,他们还是主要对结果关心。其实,节能审查总觉得有点流于

体型系数

建筑设计术语 缩写符号:S 英文:shape coefficient of building 在国标《民用建筑节能设计标准》给出的定义为: 建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。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。 其它: 建筑物体形系数S是指建筑物接触室外大气的外表面积F0,与其所包围的体积V0的比值,即S=F0/V0。它实质上是指单位建筑何种所分摊到的外表面积。体积小、体形复杂的建筑,以及平房和低层建筑,体形系数较大,对节能不利;体积大、体形简单的建筑,以及多层和高层建筑,体形系数较小,对节能较为有利。 根据建设部C1991)建标字第718号文的要求,由中国建筑科学研究院主编的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》,业经审查,现批准为行业标准,编号JGJ26—95,自1996年7月1日起施行。原部标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26—86)同时废止。 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理并负责其具体解释。本标准由建设部标准定额研究所组织实施。 中华人民共和国建设部 1995年12月7日 1 总则 1.0.1 为了贯彻国家节约能源的政策,扭转我国严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热

环境质量差的状况,通过在建筑设计和采暖设计中采用有效的技术措施,将采暖能耗控制在规定水平,制订本标准。 1.0.2 本标准适用于严寒和寒冷地区设置集中采暖的新建和扩建居住建筑建筑热工与采暖节能设计。暂无条件设置集中采暖的居住建筑,其围护结构宜按本标准执行。 1.0.3 按本标准进行居住建筑建筑热工与采暖节能设计时,尚应符合国家现行有关标准2 术语、符号 2.0.1 采暖期室外平均温度(t)outdoormean air temperatureduring heating period在采暖期起止日期内,室外逐日平均温度的平均值。 2.0.2 采暖期度日数(Ddi degreedaysofheatingperiod室内基准温度18℃与采暖期室外平均温度之间的温差,乘以采暖期天数的数值,单位℃.d。 2.0.3 采暖能耗(Q)energyconsumed forheating用于建筑物采暖所消耗的能量,本标准中的采暖能耗主要指建筑物耗热量和采暖耗煤量。 2.0.4 建筑物耗热量指标(qn)indexO{heatlossOfbuilding在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量,单位:W/m。 2.0.5 采暖耗煤量指标(Qc)index Of coal consumeption forheating在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量,单位:kg/m。 2.0.6 采暖设计热负荷指标(g)indexOfdesignloadforheatingOf building在采暖室外计算温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量,单 位:W/m。

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