设计与技术整合的夏热冬冷地区农村住宅低碳策略研究

中国碳减排压力巨大，建筑业责无旁贷，量大面广的农村住宅更不可忽视。夏热冬冷地区气候独特，无法照搬南北经验，加之中央对三农问题的重视，应推动低碳农村住宅的研究。"低碳"与绿色建筑基本一致，更突出碳减排，有利于公众对 "低碳经济"的认识。低碳农村住宅要发挥阳光、土地、乡土材料方面的优势，还必须是低价、简单的适宜技术，其低碳策略包括使用可再生能源、提高建筑性能、乡土材料与市场材料相结合。从学科交叉的角度，强调整合技术与设计，将各项技术协同考虑并与建筑空间一体化；其核心是低价、高效、可变化的集成式太阳能集热表皮，并与地热利用、乡土材料结合，以低价、技术适宜、易于推广、满足舒适性为要求。同时，针对新建和既有住宅的不同需要，提出开放式、模块化的设计策略。希望通过低碳乡村的发展，促成城乡一体的"低碳型社会"。

项目背景: . 农村住宅量大面广，其节能对我国节能减排意义重大。基于调研、设计、实验，提出农村低碳住宅的设计策略；将各项技术协同考虑，发挥更大的效益；倡导乡土建筑材料及营建模式在现代背景下延续。.进一步从单体建筑扩展到群体组合，因城镇化是当前农村发展最大的问题。.1).主要研究内容.a).农村住宅户型研究.研究本地不同时代典型民居形制，了解居民生活现状，进行定量定性分析，归纳典型户型。考虑现代生活需求，经过研究设计，得出优化户型。.b).“低碳”模块组合.选择适合农村的低碳技术，与设计整合成为气候适应性模块。例如：天井、晾晒空间、太阳房、太阳墙、绿化墙……由模块单元组合成整体，可灵活选择，使设计更具有多样性、适应性。.将优化平面、模块、开放式体系进行组合，用BIM软件建立模型库，提出多种建筑材料与构造技术策略，供村民开放性选取。.c).开放式建造体系.结合工业体系和乡土体系,考虑工业体系乡土化，乡土体系现代化,不仅使用工业化材料，也使用乡土材料。.d).传统民居木构架的参数化生成模型.只需输入开间、进深、开间数，就可以迅速生成民居木构架的三维模型,使传统木构民居建造更加简单、科学、易掌握。.e).城镇化策略.研究建筑群体的选址、布局、间距、密度等，探索最优聚落模式。..2).重要结果.a).优化平面、模块、开放式体系，组合多种可选的户型。.b).低碳住宅模块，例如天井、晾晒空间等。.c).《夏热冬冷地区典型传统民居建筑资料档案》.d).传统民居木构架体系的参数化生成模型。.e).针对可替代木材的工业材料胶合竹，提出设计原则：建筑结构一体化，结构装饰一体化，家具构造一体化，并进行实验建造。.f).将草土和胶合竹配合使用。进行了构造设计和实验建造。其综合性能高于混凝土砌块房。.g).针对垂直绿化新技术活墙，进行了实测和分析，可起到良好的隔热作用。.h).提出了将现代与传统整合的12个城镇化策略。.3).关键数据及其科学意义.a).选择部分由低碳模块生成的户型加以优化和模拟，其节能率可达41.04%，单方造价在508-669人民币之间。.意义：通过优化设计可以达到很好的节能效果，造价也可控。.b).仅用3个数据就可以生成整个传统民居木结构的三维模型，.意义：将传统建造经验科学化，易于掌握传播.