3.2 模拟方案确定与物理模型建立 ................................ 23
4 基于体型设计参数的建筑能耗模拟研究 .................................. 32
4.1 住宅平面形状与能耗的关系 ............................. 32
4.1.1 物理模型设定 ........................... 32
4.1.2 模拟数据对比分析 ........................... 34
5 结论与展望 ................................ 57
5.1 结论 .................................. 57
5.2 展望 ............................. 58
4 基于体型设计参数的建筑能耗模拟研究
4.1 住宅平面形状与能耗的关系
首先确定西安地区的最适宜的建筑平面形状，为后续的其他参数组的模型提供形状依据。参照调研的主要形状类别、设计尺寸及体型参数组的变量设置，适当调整平面尺寸尺寸，以获得科学的能耗数据。 4.1.1 物理模型设定
研究住宅平面形状与能耗的关系时，将建筑平面面积作为限制性指标。调研数据显示，住宅户型以两居室、三居室为主，高层住宅平面布置以一梯四户为主流形式，调研建筑的标准层建筑面积多集中在 360 m2~480 m2之间，众数为 438 m2，故取 400 m2作为面积限制。
在进行能耗模拟时，为了模拟实际情况的能耗，平面内的卧室、起居室，卫生间，厨房等均设为空调间，户门外的走廊，电梯间，楼梯间等均设为非空调间，且每个形状模型的空调间与非空调间的面积是相等的，此目的是为了保证除形状外的变量为固定变量，从而使得结果更加准确。
各建筑平面参照形状均为调研数据。考虑到建筑高度可能对模拟结果产生影响，引入建筑层数作为辅助变量，建筑层数选择参照西安市住宅建设现状调研中每个高度区间的常见层数如 11 层和 25 层，层高 3 m，所有模型均朝南向。住宅模型根据调研结论采用常用尺寸，进深范围为 14 m~20 m，面宽范围为 20 m~32 m，平面面积控制为 400 m2，
各个形状的住宅模型的平面布局如图 4.1~4.9 所示。
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5 结论与展望
5.1 结论
本研究以西安地区住宅建筑的体型设计问题为切入点，研究住宅体型参数对能耗的作用规律，从建筑节能角度优化住宅建筑的体型设计。为了给模拟实验提供基础数据支撑，对西安地区既有单元式住宅建筑进行了实地调研；通过统计分析，得出西安地区住宅建筑体型设计现状、节能现状及各项体型的尺寸数据范围；以调研数据为依据，建立能耗模拟模型，通过合理的边界条件的控制，计算建筑不同体型参数组合下的住宅模型的能耗；对模拟结果进行统计分析并建立西安地区单元式住宅建筑各项体型设计参数与能耗的回归模型，最后总结归纳体型节能设计策略，并通过调研实例验证策略的有效性。文章以此为研究框架，取得以下研究成果。
（1）针对西安地区气候特点及单元式住宅建筑的节能设计特点拟定研究方案。通过实地调研和资料搜集，了解到西安地区单元式住宅近几年的节能设计现状并归纳了目前的住宅节能存在的问题。收集整理了西安地区单元式住宅建筑体型尺寸、围护结构等基础数据，并通过统计分析确定了各项体型设计参数的取值范围。
（2）在进行住宅能耗模拟时，能耗模型采用调研结论中的数据建立，针对不同类型的体型设计参数，分组建模分组模拟。确定模拟方案时，根据各组模拟侧重点，确定主要体型变量及辅助变量，以全面分析各项体型设计参数对住宅能耗的综合影响。通过分析住宅各项体型参数与能耗的关系，得出西安地区单元式住宅朝向为南向时，长方形平面的住宅能耗最低，体形系数与住宅能耗并无固定的比例关系；适当扩大住宅平面长度及宽度尺寸对住宅节能有利；在住宅平面面积与能耗的模拟分组中，在住宅朝向为南向，平面形状、住宅层数、层高为固定值，取相同长宽比，标准层面积为变量时，标准层面积的增大有利于降低住宅单位面积能耗；当平面面积为固定值，平面长宽比为变量时，住宅能耗随平面长宽比的变化趋势不呈线性关系，而是在标准层面积为 400 m2~1200 m2，住宅平面长宽比取 2:1~3:2，西安地区住宅建筑的单位面积能耗最低；其他条件保持不变的情况下，建筑高度增加使住宅单位面积能耗水平下降，但当层数增加到 25 层以后，住宅能耗下降水平不明显，故增加住宅高度在一定程度上有利于节能；当住宅朝向为南向，平面形状、尺寸、面积取固定值时，当住宅层数一致，层高为变量时，层高小的住宅的单位面积能耗较小。
参考文献（略）
