既有住宅绿色改造设计策略与能效优化研究--以东北老旧住宅立面性能化改造为例

There is a huge stock of existing residential buildings in China, with high energy consumption but low comfort, so it is of great significance to retrofit the residential buildings in order to enhance energy-efficiency of the buildings. In this research project, residential buildings, built between 1980 and 2000 in typical cities of the Northeast China, are defined as the research objects. This project tries to systematically put forward an applicable design method and an overall retrofit plan of residential buildings. Dealing with the issues of the practical retrofitting of residential buildings in China, such as short of basic data and statistics, neglect of preliminary design planning and lack of guidance evaluation criteria, this project, based on the classification of residential building envelope system, builds a Façade System Information Modelling database and abstracts a design prototype. Relying on the design prototype, Matrix method is used to organize, edit and integrate the retrofit design strategies. BIM - EnergyPlus integrated technique is also introduced to evaluate and optimize the design strategies. The findings of this research will extend and improve the role and scientificity of architecture design in the retrofitting of residential buildings, provide suitable means and methods for realizing sustainable retrofitting and energy efficiency optimization, which are significantly and positively valuable.

我国既有住宅保有量巨大，能耗普遍偏高，建筑性能严重滞后于时代需求，因此既有住宅改造是新时期我国建筑行业的研究重点。但目前改造实践缺乏基础信息数据、忽视前期设计规划、缺少有效设计评价，难以实现改造的综合最优。本课题以东北老旧住宅立面性能化改造为例，选取八十、九十年代建造的东北地区典型城市住宅为研究对象，探索既有住宅绿色改造设计策略的选取与优化方法：首先研究应用分项整理与类型化处理方法，建立东北地区典型城市既有住宅立面体系信息模型数据库，并以此构建设计原型；其次依托设计原型，研究以层级矩阵方法，进行改造设计策略的整理、编辑与整合；最后研究引入BIM-EnergyPlus集成技术，智能化地评价、优化改造设计策略。本课题研究成果将扩充和完善建筑学设计在既有住宅改造中的作用和科学性，为实现系统化的既有住宅绿色改造设计与能效优化提供可参考的手段和方法，对我国城市既有住宅可持续改造具有积极意义。

我国既有住宅保有量巨大，能耗普遍偏高，建筑性能严重滞后于时代需求，因此既有住宅改造是新时期我国建筑行业的研究重点。本研究从性能提升的角度对既有住宅的改造实践进行分析，对既有住宅改造在设计规划和评价方法两方面进行梳理和归纳。研究以寒冷地区既有住宅围护体系作为研究对象，利用分部位、层级化的方法，整合改造策略、改造部位和应用的建筑材料，通过模拟平台设计与优化，提出适用于寒冷地区既有住宅围护体系性能化改造适用设计方法。研究以建于80年代的典型既有住宅作为样本，通过性能化提升实践，验证了性能化改造适用设计的系统性和有效性，构建了既有住宅立面性能化改造设计的指导体系。.项目执行期内共发表相关论文11篇。参加国际会议6次共18人次、宣讲会议论文4篇；依托本项目,获批辽宁省自然科学基金1项、辽宁省社会科学基金1项、大连市支持高层次人才创新创业项目1项、大连市社科院重大调研项目1项、横向项目2项；完成全英文著作1部；协助培养博士研究生4人（已毕业博士研究生1名），培养硕士研究生9人（已毕业硕士研究生3人）；孵化大学生创新项目国家级1项、省级1项；共建课程3门，其中研究生课程2门，本科生课程1门（获批国家一流课程、国家本科教学工程项目）；组织国际研讨会3次、国际合作交流项目2项；参编大连市地方标准1项；项目联合课程建设与研究实践，参加国际太阳能十项全能竞赛实践项目，完成实际设计建造工作。.研究成果构建了以层级化理论分析方法为基础的居住建筑可持续建成环境设计研究的前策划、中设计与后优化体系，充实、完善了建筑学设计在建成环境品质提升中的作用和科学性，在既有住宅绿色低碳改造、绿色建筑围护结构能效优化、既有住宅可持续更新等领域具有较大理论意义和应用前景。