寒冷地区住宅模块化动态空腔气候界面设计研究

As the reason of cold region climate, energy-saving and comfortable dwelling environment, it is necessary that the outside skins has the characteristics of adaptability, dynamic, permselectivity and plyability.This research take the composite climate residential building skins which integrated with dynamic, ecology, space and industrialization as research object, through using the methods of theoretical analysis and integrated design, the concept of modular dynamic climate cavity skins and structural model will be put forward, and then will be researched by numerical simulation and experimental test. On the basis of comparing simulation and measured results, this project will explore the effects of different design elements on the performance of climate interfaces , it’s also expected to reveal the influence rule for energy consumption and indoor environmental quality of residential building. Furthermore, this research will establish a new energy-saving design method and performance evaluation system. and thus achieve the objective of creating energy-saving, comfortable, environmental, economic living environment.

寒冷地区气候和节能舒适的居住环境都需要建筑外界面具有适应性、应变性、选择透过性和层次复合性等特征。本研究引入集动态化、生态化和空间化为一体并具有工业化特征的气候适应性建筑界面为研究对象，通过对其进行理论分析和整合设计研究，构建住宅模块化动态空腔气候界面的概念，建立模块化气候界面的结构模型，并对其进行数值模拟和实验测试,在分析比较模拟和实测结果基础上，研究不同设计要素对动态复合气候界面性能的内在影响，揭示动态空腔气候界面介入给住宅能耗和内部热工环境等带来的影响规律，探索建立寒冷地区住宅新型围护结构性能评价体系和节能设计新方法，达到创造节能、舒适、健康、经济的居住环境之目的。

建筑外界面作为内外空间的分隔和能量、资源利用的载体，在日益严重的能源及环境问题面前越来越成为关键所在。尤其寒冷地区冬冷夏热的剧烈气候变化特征更要求建筑外界面具有较强的适应性、应变性、选择透过性和层次复合性等气候过滤、缓冲特征。.本项目通过实际调研和理论分析，总结了影响住宅建筑外界面性能的主要因素及存在问题，结合外界面构成要求，利用整合方法提出了一种新型寒冷地区住宅建筑动态适应性外界面结构模型，并基于此进行理论计算和模拟验证，并对模型的层、区构成和各层、区对应的主被动技术策略进行了分析，形成了寒冷地区住宅复合气候界面的主被动式设计策略，包括分区分层策略、封闭开放策略、适宜的主被动式技术应用策略等。新型动态、生态、复合建筑界面解决了常规节能墙体构造做法的不足，具有较好的节能、热舒适调节和增强室内外联系效果，同时也改变了建筑建成后形象一成不变的状态，并加强了建筑对气候和环境的适应、调节能力，使建筑与气候、环境实现了更好的互动，因此，对创造节能、舒适、健康、安全的居住环境有重要意义。