西北地区农村聚居单元绿色建构研究

This project in northwest rural areas, based on the current living quality in the construction of housing demand and high energy consumption, low performance of the contradictions and problems, using the architectural design, green building technology, rural planning, cultural history, such as interdisciplinary research methods, the rural settlement unit of green construction as the breakthrough point, to promote the northwest region humanity, regional green architecture practice. Fusion using green technology advanced suitability technology, through the contrast test, qualitative and quantitative research, from experience, material change, design innovation, and utilization of solar energy, rain, etc., realize the optimization of green technology intensive. Concern of modern social cultural environment problems, in the village public space, linear space, the neighborhood space, courtyard space multiple levels build emotional humanistic spaces, explore the physical space environment and provide for the ages and children, the fusion of neighbors that occupy the home way. Explore the yamagata water potential, the field of vegetation, the organic connection between villages in the courtyard, construction unit regional research groups, and build can "remember" nostalgia cultural and green environment.

本项目以西北地区农村为研究对象，针对目前住房建设中居住品质提升需求与高能耗、低性能的矛盾与问题，运用建筑设计、绿色建筑技术、城乡规划、人文历史等学科交叉的研究方法，以农村聚居单元的绿色建构为切入点，推动西北地区人性化、地域性绿色建筑实践。融合运用国内外绿色技术和本土适宜性技术，通过对比测试、定性与定量综合研究，从经验传承、材料更替、设计创新以及太阳能、雨水利用等方面，实现农村绿色技术的集约优化。关注现代社会发展背景下的人文环境问题，在聚居单元公共空间、街巷邻里、过渡空间、院落空间多个层级营造富有情感的人性化场所，探索物质空间环境与空巢互助、居家养老、邻里交往的融合途径。挖掘黄土高原地域特征和气候特点，探索山形水势、田野植被、村落庭院之间的有机联系，打造能“记住乡愁”的人文与绿色环境。

首先通过以陕西关中为主的西北地区村落与民居调查研究，形成调查测试、方案设计与模拟优化的定量定性研究方法。进而提出绿色民居建构方法，传统民居与现代民居的绿色建构在于围护结构、空间布局的优化，经济性、现代化与地域性相结合，推动地域技术范式的优化更新。而作为新材料与新技术的轻钢民居，其绿色建构方法在于轻钢结构与地域性材料的融合更新，提出了功能平面模块化、空间可变性与生长性、保温隔热构造、建筑风貌地域化等建构方法。民居的绿色建构，一方面探索了传统民居的保护与活化途径，另一方面在建筑空间与结构构造上探索新民居的绿色更新方法，具有农村居住建设与人居环境改善的理论意义与现实推广价值。然后，研究村落建筑组群关系的环境效能，提出农村聚居单元及其绿色建构方法。其次，应用微气候环境模拟的数字化研究方法，通过参数化平台（Rhinoceros & Grasshopper），提出参数形体生成、性能模拟、遗传优化等一体化模拟计算方法，建立生形、模拟、迭代、优化等研究流程，以形体参数为自变量，以冬季舒适度、冬季日照时数、夏季热不舒适百分比为优化目标，探讨建筑与气候环境的耦合关系，开展多目标遗传优化，最终形成自动生成、优化的村落空间形态规划设计流程。在环境性能参数和建筑形式参数之间建立算法逻辑，回应建筑与微气候的双向作用，首次提出性能化村落空间形态的量化研究方法。并通过量化研究确定聚居单元规模与构成，指出40~60户形成的聚居单元是介于村落与街巷之间的建筑组团，聚居单元是村落的基本单元，是环境性能最大化的单元、生活居住的单元，也是村落空间组织与生长的单元，具有以开放空间为核心、向心性与层级化的特征。聚居单元的构建是村落空间秩序的建立，通过建筑组群的生态与空间耦合关系探索村落的空间组织方式，是村落绿色建构的方法。这些研究为农村规划提供新的方法与思路，是农村规划的绿色性能化、数字化新探索，具有广阔研究前景。