基于循环经济下的西北农村学校建筑节能减排优化模式研究

教育兴国，尤其是基础教育。我国农村人口占全国总人口的66%，因此，大力发展农村基础教育既是我国教育发展战略的根本，也是全面落实城乡一体化、提高全民素质的关键所在。然而，实施农村基础教育的载体农村中小学校建筑及其环境总体水平低下，特别是经济欠发达的西北地区，无论在设计理念、方法和建筑布局等方面，都难以承担这一任务和适应其发展的需求。西北地区农村学校（6万余所、3千多万中小学生）占西北全区城乡中小学校总量80%以上，"撤点并校"后各校规模大增，食宿、能耗大增、污染加剧；建筑标准低下，热舒适性差；使用旱厕卫生差。本项目拟结合当地太阳能、风能、沼气等清洁能源，建立清洁能源、校园种植养殖、排弃物三者间的物质流良性循环和能量形式的良性转换系统，结合学校建筑的围护结构、体型、布局等，探讨其节能减排优化模式。本研究力图达成目标是为推进农村节能减排建设生态环保校园提供设计依据，完善充实农村学校建筑设计理论。

课题依据预期研究内容主要分为基础研究、分析研究和实验研究三大部分。.基础研究部分：首先，据气候分区和热工分区，将西北五省分为15个不同气候区。基于对不同气候区典型农村中小学校现状调查，以及其所在及的气候特征研究，归纳出西北农村中小学校建筑现状存在的主要问题（学校旱厕卫生，校舍围护结构热工性能差、建筑体型、平面形式等不合理造成室内舒适度差且能耗大，使用污染能源煤污染环境，学校供暖用能占比例最大）、学校主要建筑能耗、学校主要建筑平面形式与能耗及舒适度状况、主要建筑围护结构与能耗、室内舒适度状况、校园总平面布置与学校用能状况；其次，研究西北不同气候区的气候特征及其对学校建筑的要求和当地传统民居对气候的呼应，以及当地能源资源状况及其循环经济可能利用与校园科技可以进行展示的地域能源资源；第三，总结国内外绿色中小学校设计案例、优秀中小学校设计案例，及绿色公共建筑案例。第四，从农村中小学校、绿色学校、建筑能耗调查研究、与建筑节能相关法规的颁布和制定等方面梳理国内外相关研究现状，提炼出国内外先进教育理念下或绿色理念下的校园空间环境设计与绿色技术设计措施。.分析研究部分：分析了学校现状存在的主要问题的成因。包括当地气候、能源资源、循环经济等方面分析对校园总平面布置的影响及校园绿色技术应用与展示现状，学校用能现状及能耗和热舒适度影响因素，学校建筑空间形式与能耗、舒适度关系，以及建筑外围护结构构造对节能及能耗的影响分析；研究提出了适应气候条件的校园总平面和主要建筑节能策略及优化模式。包括总平面布置策略和措施，适应不同气候区的校园建筑朝向和空间组合模式，校园利用当地资源能源的引入循环经济体模式与科技展示措施，主要建筑节能的空间形式及优化模式，以及主要建筑外围护结构的节能优化构造形式。.实验研究部分：运用适应气候和地域资源的节能减排建筑模式和措施，设计完成2个实例的陕北榆林（严寒地区）横山第六小学（新建）和咸阳（寒冷地区）渭城区幼儿园（改造）。.研究成果对从规划设计层面科学解决西北农村学校可持续发展具有重要指导作用，有助于促进西北地区中小学校学校绿色设计的实施和推广。