熱宜居視角下嚴寒地區(qū)農村住宅設計研究.pdf

1、隨著社會發(fā)展，資源與環(huán)境問題是影響和制約人類未來發(fā)展的重要枷鎖。目前，我國約有一半以上人口生活在農村，農村地區(qū)每年消耗大量的資源、能源，其中因農村住宅圍護結構和采暖設施設計不合理給資源和環(huán)境帶來的損害非常嚴重，尤其嚴寒地區(qū)農村，自然環(huán)境較惡劣，傳統(tǒng)農宅能耗大，人居環(huán)境差等問題日益顯。所以改善農村住宅建設現狀對降低我國資源能源消耗改善人居環(huán)境具有十分重要的意義。本文在國家加速社會主義新農村建設的背景下，基于國家十一五科技支撐計劃《住宅節(jié)能

2、技術標準與專題研究》（2008-BAJ08B12），以改善嚴寒地區(qū)農村住宅人居環(huán)境為核心，熱宜居視角下對住宅圍護結構系統(tǒng)和采暖設施系統(tǒng)進行設計研究，旨在為寒地農村住宅建設提供理論和方法指導。放眼于未來，農村建設是我國現代化建設進程中關鍵一步，但由于農村歷史悠久，傳統(tǒng)遺留下的問題較多，情況較復雜，所以開展農村建設是一項長期而艱巨的歷史任務。統(tǒng)籌國外發(fā)達國家近年來在建筑上應用的新技術，其特點可概括為：以節(jié)約能源為目標的節(jié)約能源技術；以提高室

3、內環(huán)境質量為核心的室內環(huán)境技術；以計算機、信息化為特征的能源節(jié)約技術以及對室內環(huán)境技術進行智能化控制的先進技術。我國的建筑技術起步晚，發(fā)展速度較緩慢，目前正處于解決能源節(jié)約問題的層面上，對于提高建筑物室內環(huán)境質量的研究還很少，以信息化技術為載體的建筑智能控制技術更是望塵莫及。本研究應用了以計算機為載體的住宅耦合設計技術，研究技術較前沿，為我國建筑領域的信息化發(fā)展貢獻力量。
　　本文以嚴寒地區(qū)農村住宅為研究對象，首先通過實驗檢測和問

4、卷調研等方法，確定了嚴寒地區(qū)農村供暖季影響人居環(huán)境的主要問題為室內熱環(huán)境和空氣質量。為了更準確概括嚴寒地區(qū)農村住宅室內環(huán)境存在的主要問題，提出熱宜居理念，包括室內溫度和空氣質量（換氣量）兩項指標，并確定了兩項指標范圍；造成這些問題的主要原因為圍護結構保溫性能差，采暖設施熱效率低等。其次，從影響熱宜居指標角度分析，將農村住宅設計系統(tǒng)劃分為圍護結構和采暖設施兩大子系統(tǒng)，并提出兩子系統(tǒng)的基礎設計方案。圍護結構設計包括：屋頂、外墻、門窗、窗墻比

5、、體形系數等的基礎設計方案,屋頂設計方案，包括屋頂類型，屋面材料，保溫材料及保溫層厚度等設計；外墻設計方案，包括砌體材料選擇，保溫材料選擇及保溫層厚度等；門窗設計方案，包括門窗材質，保溫措施等設計；此外，對農宅窗墻比設計，體形系數范圍等進行了研究，并提出在農宅圍護結構上安置換氣裝置的方案。采暖設施設計包括：火炕、火墻、土暖氣等的基礎設計方案,火炕設計方案，包括火炕類型研究，炕面材料的選擇及提高火炕熱性能的研究；火墻設計方案，包括火墻類型

6、的研究，墻體材料的選擇及提高火墻熱性能的研究；采暖設施系統(tǒng)其它部分的改進方案等；此外，研究了如何通過采暖設施系統(tǒng)將農宅換氣方式進行改進，并得到具體方案；最后，由于農村住宅建筑設計系統(tǒng)各建設指標間關系較復雜，為了成功表述各指標間復雜關系，克服農宅建設過程各系統(tǒng)指標無法同時兼顧的難題，運用系統(tǒng)耦合方法對農宅系統(tǒng)各參數指標進行優(yōu)化設計，確定建造方案。
　　本文針對我國嚴寒地區(qū)農村住宅現狀，提出熱宜居理念，并以節(jié)能設計為基礎，以改善人居環(huán)