设计与技术整合的夏热冬冷地区农村住宅低碳策略研究

项目背景: 农村住宅量大面广，其节能对我国节能减排意义重大。基于调研、设计、实验，提出农村低碳住宅的设计策略；将各项技术协同考虑，发挥更大的效益；倡导乡土建筑材料及营建模式在现代背景下延续。 进一步从单体建筑扩展到群体组合，因城镇化是当前农村发展最大的问题。 1) 主要研究内容 a) 农村住宅户型研究 研究本地不同时代典型民居形制，了解居民生活现状，进行定量定性分析，归纳典型户型。考虑现代生活需求，经过研究设计，得出优化户型。 b) “低碳”模块组合 选择适合农村的低碳技术，与设计整合成为气候适应性模块。例如：天井、晾晒空间、太阳房、太阳墙、绿化墙……由模块单元组合成整体，可灵活选择，使设计更具有多样性、适应性。 将优化平面、模块、开放式体系进行组合，用BIM软件建立模型库，提出多种建筑材料与构造技术策略，供村民开放性选取。 c) 开放式建造体系 结合工业体系和乡土体系,考虑工业体系乡土化，乡土体系现代化,不仅使用工业化材料，也使用乡土材料。 d) 传统民居木构架的参数化生成模型 只需输入开间、进深、开间数，就可以迅速生成民居木构架的三维模型,使传统木构民居建造更加简单、科学、易掌握。 e) 城镇化策略 研究建筑群体的选址、布局、间距、密度等，探索最优聚落模式。 2) 重要结果 a) 优化平面、模块、开放式体系，组合多种可选的户型。 b) 低碳住宅模块，例如天井、晾晒空间等。 c) 《夏热冬冷地区典型传统民居建筑资料档案》 d) 传统民居木构架体系的参数化生成模型。 e) 针对可替代木材的工业材料胶合竹，提出设计原则：建筑结构一体化，结构装饰一体化，家具构造一体化，并进行实验建造。 f) 将草土和胶合竹配合使用。进行了构造设计和实验建造。其综合性能高于混凝土砌块房。 g) 针对垂直绿化新技术活墙，进行了实测和分析，可起到良好的隔热作用。 h) 提出了将现代与传统整合的12个城镇化策略。 3) 关键数据及其科学意义 a) 选择部分由低碳模块生成的户型加以优化和模拟，其节能率可达41.04%，单方造价在508-669人民币之间。 意义：通过优化设计可以达到很好的节能效果，造价也可控。 b) 仅用3个数据就可以生成整个传统民居木结构的三维模型， 意义：将传统建造经验科学化，易于掌握传播 2100433B

中国碳减排压力巨大，建筑业责无旁贷，量大面广的农村住宅更不可忽视。夏热冬冷地区气候独特，无法照搬南北经验，加之中央对三农问题的重视，应推动低碳农村住宅的研究。低碳与绿色建筑基本一致，更突出碳减排，有利于公众对 低碳经济的认识。低碳农村住宅要发挥阳光、土地、乡土材料方面的优势，还必须是低价、简单的适宜技术，其低碳策略包括使用可再生能源、提高建筑性能、乡土材料与市场材料相结合。从学科交叉的角度，强调整合技术与设计，将各项技术协同考虑并与建筑空间一体化；其核心是低价、高效、可变化的集成式太阳能集热表皮，并与地热利用、乡土材料结合，以低价、技术适宜、易于推广、满足舒适性为要求。同时，针对新建和既有住宅的不同需要，提出开放式、模块化的设计策略。希望通过低碳乡村的发展，促成城乡一体的低碳型社会。

借鉴生物气候学和仿生学理论，运用计算机模拟和实体检测结合的手段，整合建筑设计和建筑技术，从定量和定性两方面探索夏热冬冷地区建筑设计，提出适合地区气候特点的、具有生态意义的新设计方法和新技术手段。从建筑环境、单体建筑及积极适应气候变化的建筑表皮三个层次展开研究，本研究对节省资源，减少污染，优化人的生存质量有积极的意义。 2100433B

《夏热冬冷地区新农村住宅建筑节能设计》可供普通居民自建房时参考，也可供建筑设计人员、小城镇建设管理人员及高校有关专业的师生阅读，同时还可作为村镇建筑节能培训人员的参考教材。