基于适应性热舒适的湖北山区农宅设计策略研究

At the peak time of the construction upgrading in China countryside, design strategy for housing aiming to more thermal comfort with less energy has become a big issue in these undeveloped areas. Selecting the case of Dabie mountain area in Hubei province, this research investigates local peasants' thermal adaptation and their housing characteristics. Based on the objective thermal measurement and subjective thermal evaluation data, adaptation model and adaptive comfort zone will be drawn for the local housing environment. Meanwhile, aided by simulation tools, comparative studies between in different passive techniques' thermal mitigation effect are carried out to maximize adaptive thermal comfort. One new real construction project named "Dengchang Ao" village will be adopted to verify these passive techniques and occupants' adaptive thermal comfort. This research will contribute to broader database for thermal adaptation in countryside area; also will supply feasible housing design strategies for more building energy conservation.

我国乡村建设进入了更新换代的高峰期，"低能耗、高舒适"的农宅设计具有促进建筑节能和改善农民居住环境的双重意义。本课题选取湖北大别山山区农宅及村民为研究对象，拟通过田野调查的方法了解当地农宅的热环境、农民的热需求及热行为；对田野数据进行数学建模分析当地农民适应性热舒适的机制，并归纳适应性模型及适应区间；同时借助计算机模拟手段探讨各种被动式节能技术与农民适应性热舒适之间的匹配度，并结合实际案例的验证结果提出适宜夏热冬冷气候特征的山区农宅环境设计策略。本课题旨为山区农村热舒适研究提供基础数据，并为其建筑节能设计提供策略指导。

本研究选取湖北省山区罗田县骆驼坳镇及下辖学堂村农宅为研究对象，通过现场热环境实测及农民主观热感觉测评的方法，分析夏热冬冷气候条件下山区农宅居住热环境现状及农民热行为特征，以此为基础建立适应当地气候和居住环境的适应性热舒适模型，并提出相应的农宅设计策略。. 本研究表明：（1）湖北山区农宅普遍缺少热工设计、隔热保温性能极差，室内外热环境基本毫无差异，甚至冬季室内比室外更为寒冷，住宅室内整体呈现出冬季湿冷夏季湿热的特征，远远达不到传统定义的静态热舒适要求；（2）山区农民夏季降温方式主要依赖电扇和空调，尤其是空调的使用率非常高，但同时建筑热工性能差，故建筑单位面积建筑能耗大；冬季取暖方式主要依赖于火盆和电烤火炉，空调使用率低；（3）当地农民的热适应性行为极为丰富，从而帮助其在传统意义上并不舒适的居住热环境中能过获得基本的适应性热舒适，尤其是冬季衣着指数相对较低，表现出冷环境极强的适应性；（4）基于Griffith常数法计算出当地农宅的适应性热舒适模型为“Tc=0.81*Trm+6.14”，较高的模型系数“0.81”说明当地农民较强的热适应性；（5）当室内操作温度为“8.27～26.04℃”时，可满足80%使用者的适应性热舒适要求；（6）在低能耗、高舒适的要求下，当地农宅设计应该适应气候、合理规划，着重解决以下问题；夏季隔热需充分利用自然通风、做好屋顶隔热及活动式遮阳、创造通风好有遮蔽的室外活动空间；冬季保温需充分利用太阳辐射并加强围护结构的保温性能；极端气候条件下需依赖主动式制冷（暖）设备，故加强维护结构自身的保温隔热性能极为重要。. 本研究以农村热环境参数及农民热感觉的一手数据为基础，真实客观的展现了我国湖北山区农宅的居住热环境现状及农民对热环境的需要，既丰富了“适应性热舒适”在乡村环境特别是冷环境中的基础研究数据，也为当前巨大的乡村绿色改造和可持续发展提供了切实可行的设计策略指导。