研究人员以寒冷气候区典型城市天津的居住建筑为研究对象，选用PKPM软件模拟计算，总结建筑自身节能因素对权衡计算建筑全年采暖耗热量的影响规律，重点考量建筑体形系数、南向窗墙比、外窗传热系数、外墙传热系数等4个因素对采暖耗热量的影响。

    根据建筑层高不同，研究人员把研究对象拆分成3类：多层住宅（4~8层）、小高层住宅（9~13层）、高层住宅（≥14层），并基于常用建筑参数的统计结果，选用典型的计算数据，采用控制变量的方法，每次仅改变单一变量，通过使用PKPM软件模拟计算并对模拟结果数据进行多项式拟合，得出以下结论。[1]

    1、体形系数

    多层住宅（4~8层）：体形系数每增加0. 01，全年采暖耗热量增加4. 3%

    小高层住宅（9~13层）：体形系数每增加0. 01，全年采暖耗热量增加3. 2%

    高层住宅（≥14层）：体形系数每增加0. 01，全年采暖耗热量增加1. 6%

    2、南向窗墙比

    多层住宅（4~8层）：南向窗墙比每增加0. 01，全年采暖耗热量减少1.2%

    小高层住宅（9~13层）：南向窗墙比每增加0. 01，全年采暖耗热量减少1.94%

    高层住宅（≥14层）：南向窗墙比每增加0. 01，全年采暖耗热量减少4.1%

    通常窗口的传热系数大于墙体的传热系数，室内外的传热量也会随着窗户面积的增大而增大，但同时也增加了进入室内的太阳辐射得热，夏季对于建筑的冷负荷来说是不利因素，但对于冬季的热负荷来说却是双重因素。对于寒冷地区住宅建筑来说，增加南向窗墙比，有利于降低采暖耗热量。

    3、外窗传热系数

    多层住宅（4~8层）：外窗传热系数每增加0. 1 W/(㎡·K)，全年采暖耗热量增加1.8%

    小高层住宅（9~13层）：外窗传热系数每增加0. 1 W/(㎡·K)，全年采暖耗热量增加1.4%

    高层住宅（≥14层）：外窗传热系数每增加0. 1 W/(㎡·K)，全年采暖耗热量增加4%

    4、外墙传热系数

    多层住宅（4~8层）：外墙传热系数每增加0. 01 W/(㎡·K)，全年采暖耗热量增加1.07%

    小高层住宅（9~13层）：外墙传热系数每增加0. 01 W/(㎡·K)，全年采暖耗热量增加1.22%

    高层住宅（≥14层）：外墙传热系数每增加0. 01 W/(㎡·K)，全年采暖耗热量增加1.56%

    ***总结——寒冷地区住宅设计建议***

    1）多层住宅（4~8层）

    应该严格控制体形系数，首先调整体形系数，再考虑调整外窗传热系数，再考虑调整增大南向窗墙比，最后是增加外墙保温层厚度。

    2）小高层住宅（9~13层）

    首先应考虑调整体形系数，其次是考虑增大南向窗墙比，最后考虑外窗传热系数选用保温性能好的窗户类型，最后考虑增大外墙保温层厚度。

    3）高层住宅（≥14层）

    应先增大南向窗墙比，其次改善外窗的热工性能，之后调整体形系数，最后考虑外墙保温厚度。