設計與技術整合的夏熱冬冷地區農村住宅低碳策略研究

《設計與技術整合的夏熱冬冷地區農村住宅低碳策略研究》是依託華中科技大學，由劉小虎擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：設計與技術整合的夏熱冬冷地區農村住宅低碳策略研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉小虎
• 依託單位：華中科技大學

中文摘要

中國碳減排壓力巨大，建築業責無旁貸，量大面廣的農村住宅更不可忽視。夏熱冬冷地區氣候獨特，無法照搬南北經驗，加之中央對三農問題的重視，應推動低碳農村住宅的研究。低碳與綠色建築基本一致，更突出碳減排，有利於公眾對 低碳經濟的認識。低碳農村住宅要發揮陽光、土地、鄉土材料方面的優勢，還必須是低價、簡單的適宜技術，其低碳策略包括使用可再生能源、提高建築性能、鄉土材料與市場材料相結合。從學科交叉的角度，強調整合技術與設計，將各項技術協同考慮並與建築空間一體化；其核心是低價、高效、可變化的集成式太陽能集熱表皮，並與地熱利用、鄉土材料結合，以低價、技術適宜、易於推廣、滿足舒適性為要求。同時，針對新建和既有住宅的不同需要，提出開放式、模組化的設計策略。希望通過低碳鄉村的發展，促成城鄉一體的低碳型社會。

結題摘要

項目背景: 農村住宅量大面廣，其節能對我國節能減排意義重大。基於調研、設計、實驗，提出農村低碳住宅的設計策略；將各項技術協同考慮，發揮更大的效益；倡導鄉土建築材料及營建模式在現代背景下延續。 進一步從單體建築擴展到群體組合，因城鎮化是當前農村發展最大的問題。 （1）主要研究內容 （a）農村住宅戶型研究 研究本地不同時代典型民居形制，了解居民生活現狀，進行定量定性分析，歸納典型戶型。考慮現代生活需求，經過研究設計，得出最佳化戶型。 （b）“低碳”模組組合 選擇適合農村的低碳技術，與設計整合成為氣候適應性模組。例如：天井、晾曬空間、太陽房、太陽牆、綠化牆……由模組單元組合成整體，可靈活選擇，使設計更具有多樣性、適應性。 將最佳化平面、模組、開放式體系進行組合，用BIM軟體建立模型庫，提出多種建築材料與構造技術策略，供村民開放性選取。 （c）開放式建造體系 結合工業體系和鄉土體系,考慮工業體系鄉土化，鄉土體系現代化,不僅使用工業化材料，也使用鄉土材料。 （d）傳統民居木構架的參數化生成模型 只需輸入開間、進深、開間數，就可以迅速生成民居木構架的三維模型,使傳統木構民居建造更加簡單、科學、易掌握。 （e）城鎮化策略 研究建築群體的選址、布局、間距、密度等，探索最優聚落模式。 （2）重要結果（a）最佳化平面、模組、開放式體系，組合多種可選的戶型。 （b）低碳住宅模組，例如天井、晾曬空間等。 （c）《夏熱冬冷地區典型傳統民居建築資料檔案》 （d）傳統民居木構架體系的參數化生成模型。 （e）針對可替代木材的工業材料膠合竹，提出設計原則：建築結構一體化，結構裝飾一體化，家具構造一體化，並進行實驗建造。 （f）將草土和膠合竹配合使用。進行了構造設計和實驗建造。其綜合性能高於混凝土砌塊房。 （g）針對垂直綠化新技術活牆，進行了實測和分析，可起到良好的隔熱作用。 （h）提出了將現代與傳統整合的12個城鎮化策略。 （3）關鍵數據及其科學意義 （a）選擇部分由低碳模組生成的戶型加以最佳化和模擬，其節能率可達41.04%，單方造價在508-669人民幣之間。 意義：通過最佳化設計可以達到很好的節能效果，造價也可控。 （b）僅用3個數據就可以生成整個傳統民居木結構的三維模型， 意義：將傳統建造經驗科學化，易於掌握傳播