被动式建筑标准要求首先采用织物的方法高性能热信封．不仅热围护结构需要高性能，它还需要有一个与建筑尺寸相关的有效表面积。毕竟，热围护结构是被动式建筑散热的主要区域。
热损失形式因子是测量热包层表面积效率的一种方法。
热损失形式系数是热包层表面积与处理过的地板面积(TFA)的比率。这实际上是可以失去热量的表面积(热包络线)与被加热的地板面积(TFA)的比率。
换句话说，热损失率是衡量建筑紧凑程度的有用指标。建筑越紧凑，就越容易节能。相反，建筑越不紧凑，就需要越多的隔热材料来达到节能的目的。
热损失形式系数是一种紧凑度的测量方法，也是达到被动式建筑标准所需的绝缘强度的指标。
建筑物像身体一样散热
无论是在人体内还是在建筑物中，热能都遵循物理定律。当外面更冷的时候，建筑物内部的热量会逐渐转移到外面。热量通过热围护结构传递出去，特别是在被动式建筑中，通风系统将原本通过通风流失的热量回收。
因此，热包络的目的是尽量减少或减缓这种热运动。然而，热包络的表面积越大，热量就有更多的表面积可以逸出。
人体是一个很好的类比。我们都本能地知道，当我们感到冷的时候，要用手臂环抱自己。这立即减少了我们直接暴露在寒冷中的“热包膜”的表面积。在水上安全中，对于正确的姿势有一个特定的术语热逸减少位置(HELP)．这实际上与热损失形式因子相同，但有一个更容易记住的缩写。(下图来自在这里．)
如果建筑像人的身体，四肢展开，热量损失的表面积是最大的。这类建筑更难以(或更昂贵)实现节能。
如果一个建筑是紧凑的，更接近于一个人采用减少热量流失的位置，热损失的表面积是最小的。这种建筑更容易提高能源效率，也更容易达到被动式建筑标准。
这不仅仅是建筑的整体形状。一栋建筑可以有一个相当简单的体量，但如果它在热包络层中有很多凹处或突起，那么它的表面积很快就会增加。
更小的(热包络)表面积意味着更小的供热量逸出的表面积．
热包络层有多紧凑?
热损失形式系数=热损失面积/处理地板面积
“热损失面积”是热包层的总表面积。这是所有绝缘和密封地板，墙壁，拱腹和天花板或屋顶的面积的总和。它是在热包层的外表面测量的(忽略通风腔和雨幕覆层)。这是更保守的，因此，比测量热包络的内表面更精确。
“处理过的建筑面积”是指建筑物内加热的房间的建筑面积。它不包括内部隔断、门、楼梯和不可用的空间。
热损失形式系数通常是一个介于0.5到5之间的数字，数字越低表示建筑越紧凑。被动式建筑的目标是达到3或更少。一旦形状系数超过3，有效地达到被动屋标准明显变得更具挑战性。
显然，热量损失的形式因素是建筑师受益于有一个很好的理解。建筑的楼层数、平面的形状、形式和体量的早期设计选择都直接影响到建筑的能源效率。在设计过程早期快速检查热损失形式因子将澄清这一点。不同的选择可以很容易地进行比较。在“PHPP图解:被动式住宅规划方案的设计师伴侣”。
值得注意的是，重要的是热包络面面积;这可能和建筑的围护结构不一样。例如，如果热包络线在天花板的水平面上，与热包络线跟随屋顶坡度(在下面的例子中为4.1)相比，这将降低外形系数(在下面的例子中为3.7)。然而，也值得记住不同选择的复杂性。隔热和使屋顶密封可能比天花板更容易，特别是在屋檐与墙壁的连接处。
热损失率是衡量建筑节能程度的一个很好的设计指标。
所需的u值vs热损失形式因子
在“被动式房屋设计-节能建筑的规划和设计，作者对形状因素的重要性进行了相当详细的阐述。它们特别提请注意形状因素和所需绝缘水平之间的关系。
第34页显示所需u值与热损失形式因子的图表之一如下所示。这清楚地说明了，如果它已经过高(3+)，那么小的形状因子改变也不会有太大的影响。然而，一旦形状系数低于2.5，进一步的减少对所需的绝缘水平有指数级的影响。
要在一栋独立的住宅建筑上实现2.5以下的外形系数是相当困难的。从前面的图中可以看出，建筑总建筑面积为200平方米，一个紧凑的方形2层建筑的外形系数仍然是2.9。然而，对于较大的建筑，有可能获得更好的形状系数。
尽管人们普遍认为所有被动式建筑都需要超级厚的隔热材料，但事实并非总是如此。例如，如果一个大的紧凑公寓楼的外形系数为1.0，那么平均u值只需0.28 W/(m2.K)。作为参考，2013年英国建筑法规的极限u值为屋顶0.2 W/(m2.K)，墙壁0.3 W/(m2.K)。
另一方面，热损失面积与u值呈线性关系。如果热损失面积加倍，所需的u值将减半(加倍严格)，反之亦然。简单地说，如果一个选项的热损失面积是另一个选项的两倍，绝缘将需要两倍的厚度!
较低的热损失形式系数要求热包络层的绝缘u值呈指数上升(更宽松)。
形状因素的复合效应
热损失形式系数实际上告诉你的不仅仅是建筑节能设计的方向。它还显示了成本的去向。
如果形状系数高，则需要更厚(或高性能)的绝缘。如果外形系数高，热包层就有更多的表面积，需要更多的绝缘。因此，一个效率低下的形式需要更厚的绝缘材料和更多的绝缘材料，从而变得更昂贵。
然而，它还不止于此。较厚的绝缘材料可能需要不同的建筑细节和更复杂(昂贵)的结构解决方案。反过来，这些会导致热桥接的增加，这反过来又需要更多的绝缘来克服…
好消息是它反过来也能起作用!如果外形系数低，就需要更薄的绝缘材料，并减少它的数量，同时在建筑和结构细节和成本方面产生积极的连锁效应。
热损失形式因子是建筑师和设计师理解基本设计决策的能源和成本影响的一个关键机会。建筑师和设计师可以在设计过程的早期就被授权——不需要等待一个专家的能源建模练习发生。对热损失形式因子的检查将很快揭示设计的形式和质量选择的差异。
热损失形式因子-显示能源效率和所涉成本。并且，赋予建筑师和设计师交付高性能被动式haus建筑的能力。
关于作者:
Elrond Burrell是一名建筑师、作家和演说家，在设计和交付优秀建筑方面拥有超过15年的经验。他的专业领域是可持续设计、被动屋、木结构和建筑信息建模(BIM)。他是这些主题的热情倡导者，喜欢就这些主题写作和演讲，就像他在英国和世界各地经常做的那样。你可以通过他的网站．
Elrond Burrell是Architype有限公司但是，这篇文章是以他个人的身份写的，代表的是他个人的观点，而不是他的雇主的观点。