节能省地适变住宅多要素综合形态优化研究——针对苏北村镇

The proposed project aims at the balance of urban and rural development, and the fulfillment of the emerging rural needs. It breaks the key issues into three main factors: energy efficiency, land use intensity and functional adaptability. All these three factors are closely related to architectural morphology, yet each has its own dimension. The study will analyse each pair of correlation separately, then with the assistance of complex modelling, establish the correlations among factors. In conjunction with case studies, the findings will incorporate weighing factor towards morphological optimization for town and rural housing. ..This project focuses on the northern part of Jiangsu Province, an area with relatively slow urbanization process and more severe climate condition. It will integrate low-technology and local building techniques, scientifically present the advantages of energy-efficient and intensive housing, and to promote adaptability in housing layout. Therefore, the findings will reduce energy waste, elongate building life, meet the diverse needs and eventually advance local habitability.

本课题将我国现阶段城乡统筹发展需求和村镇居民生产生活需求对村镇住宅的要求分为三个要素：节能、省地、适变。这三个要素都分别与建筑形态具有密切关联性，但三者对建筑形态的向好要求并不一致。研究将分别对被动式节能效率、土地利用率、功能适变性与形态的关联性进行梳理和分析，再运用分析模型建立三个要素之间的关联和制约关系，结合案例探讨面对实际问题时的权重因数，最后提出多要素综合向好的形态优化途径。. . 本课题针对占江苏省一半面积和人口，但城市化水平和经济发展相对落后的北部地区进行研究。结合低技术低造价的节能技术，优化建筑形体和组群关系，科学呈现联排住宅类型在村镇地区的节能省地优势，提升住宅内部空间适应变化需求的性能。通过多要素综合的形态优化，减少资源浪费，延长村镇住宅的使用寿命，同时满足当代新兴和多样的村镇居住和生产需求，提升地方住宅的宜居性。

本研究从占江苏省 52%面积、44%人口，但城市化水平和经济发展相对落后的北部地区着手，积极探索因地制宜的节能策略，满足城乡统筹背景下土地集约化利用要求和功能适变需求的当代村镇住宅形态。结合低技术低造价的被动式节能技术，优化建筑形体和组群关系，强化村镇住宅节能减排。提升建筑适应社会变化需求的性能，满足当代新兴多样的村镇居住和生产需求，从而延长村镇住宅的使用寿命，减少资源浪费。..研究首先面对数量众多的文献资料、实验数据和案例调研成果，有效分析和提取了影响节能、省地、适变三个要素的形态因子。接下来拓展了设计结构矩阵分析方法，确定促进因子、制约因子和独立因子。最后针对实际条件确定权重系数，建立了符合建筑设计从业人员工作性质的分析模型，使研究成果具有可操作性和推广价值。..研究的重要成果是建构了多因素综合的分析和设计平台。与适变相关的因子被分为六个层级，分别命名为：场地、表皮、通路、结构、设备和内装。这六个层级具体又细分为：单元重复率、公共连通度、结构高度、结构跨度、隔墙分离度等24个因子。与节能相关的表皮系统被划分成九个区域，可以分别命名为： A-α区、A-β区、A-γ区、B-α区、B-β区、B-γ区、C-α区、C-β区、C-γ区。因子之间的关联性并没有单一确定的关系，而是动态关联，因此研究的关键成果是使得因子的关联性能够根据具体建筑项目要求进行动态分析。利用最新的环境模拟与形态生成综合软件Diva for Rhino，将研究成果中的相关因子、值域、权重系数录入，其他建筑研究和实践人员即可使用参数化形态生成方式获得建筑形态的最优解。..综上所述，环境性能上的“节能”与使用功能上的“适变”是同等重要但具有不同影响因素的建筑设计目标，本研究创新性地将这两个性质先分别分析再综合研究，并且将研究成果整合和转化为综合分析和设计平台。研究从苏北地区的矛盾和限制性因素着手，成果却不限于具体地域条件，在理论和工具层面均具有普世性，在建筑设计实践应用中具有重要作用和前景。