熱宜居視角下嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著社會(huì)發(fā)展，資源與環(huán)境問(wèn)題是影響和制約人類未來(lái)發(fā)展的重要枷鎖。目前，我國(guó)約有一半以上人口生活在農(nóng)村，農(nóng)村地區(qū)每年消耗大量的資源、能源，其中因農(nóng)村住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)和采暖設(shè)施設(shè)計(jì)不合理給資源和環(huán)境帶來(lái)的損害非常嚴(yán)重，尤其嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村，自然環(huán)境較惡劣，傳統(tǒng)農(nóng)宅能耗大，人居環(huán)境差等問(wèn)題日益顯。所以改善農(nóng)村住宅建設(shè)現(xiàn)狀對(duì)降低我國(guó)資源能源消耗改善人居環(huán)境具有十分重要的意義。本文在國(guó)家加速社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的背景下，基于國(guó)家十一五科技支撐計(jì)劃《住宅節(jié)能

2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與專題研究》（2008-BAJ08B12），以改善嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村住宅人居環(huán)境為核心，熱宜居視角下對(duì)住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和采暖設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，旨在為寒地農(nóng)村住宅建設(shè)提供理論和方法指導(dǎo)。放眼于未來(lái)，農(nóng)村建設(shè)是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中關(guān)鍵一步，但由于農(nóng)村歷史悠久，傳統(tǒng)遺留下的問(wèn)題較多，情況較復(fù)雜，所以開展農(nóng)村建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的歷史任務(wù)。統(tǒng)籌國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)在建筑上應(yīng)用的新技術(shù)，其特點(diǎn)可概括為：以節(jié)約能源為目標(biāo)的節(jié)約能源技術(shù)；以提高室

3、內(nèi)環(huán)境質(zhì)量為核心的室內(nèi)環(huán)境技術(shù)；以計(jì)算機(jī)、信息化為特征的能源節(jié)約技術(shù)以及對(duì)室內(nèi)環(huán)境技術(shù)進(jìn)行智能化控制的先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)的建筑技術(shù)起步晚，發(fā)展速度較緩慢，目前正處于解決能源節(jié)約問(wèn)題的層面上，對(duì)于提高建筑物室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的研究還很少，以信息化技術(shù)為載體的建筑智能控制技術(shù)更是望塵莫及。本研究應(yīng)用了以計(jì)算機(jī)為載體的住宅耦合設(shè)計(jì)技術(shù)，研究技術(shù)較前沿，為我國(guó)建筑領(lǐng)域的信息化發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
　　本文以嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村住宅為研究對(duì)象，首先通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和問(wèn)

4、卷調(diào)研等方法，確定了嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村供暖季影響人居環(huán)境的主要問(wèn)題為室內(nèi)熱環(huán)境和空氣質(zhì)量。為了更準(zhǔn)確概括嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村住宅室內(nèi)環(huán)境存在的主要問(wèn)題，提出熱宜居理念，包括室內(nèi)溫度和空氣質(zhì)量（換氣量）兩項(xiàng)指標(biāo)，并確定了兩項(xiàng)指標(biāo)范圍；造成這些問(wèn)題的主要原因?yàn)閲o(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差，采暖設(shè)施熱效率低等。其次，從影響熱宜居指標(biāo)角度分析，將農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)系統(tǒng)劃分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和采暖設(shè)施兩大子系統(tǒng)，并提出兩子系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：屋頂、外墻、門窗、窗墻比

5、、體形系數(shù)等的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案,屋頂設(shè)計(jì)方案，包括屋頂類型，屋面材料，保溫材料及保溫層厚度等設(shè)計(jì)；外墻設(shè)計(jì)方案，包括砌體材料選擇，保溫材料選擇及保溫層厚度等；門窗設(shè)計(jì)方案，包括門窗材質(zhì)，保溫措施等設(shè)計(jì)；此外，對(duì)農(nóng)宅窗墻比設(shè)計(jì)，體形系數(shù)范圍等進(jìn)行了研究，并提出在農(nóng)宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)上安置換氣裝置的方案。采暖設(shè)施設(shè)計(jì)包括：火炕、火墻、土暖氣等的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案,火炕設(shè)計(jì)方案，包括火炕類型研究，炕面材料的選擇及提高火炕熱性能的研究；火墻設(shè)計(jì)方案，包括火墻類型

6、的研究，墻體材料的選擇及提高火墻熱性能的研究；采暖設(shè)施系統(tǒng)其它部分的改進(jìn)方案等；此外，研究了如何通過(guò)采暖設(shè)施系統(tǒng)將農(nóng)宅換氣方式進(jìn)行改進(jìn)，并得到具體方案；最后，由于農(nóng)村住宅建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)各建設(shè)指標(biāo)間關(guān)系較復(fù)雜，為了成功表述各指標(biāo)間復(fù)雜關(guān)系，克服農(nóng)宅建設(shè)過(guò)程各系統(tǒng)指標(biāo)無(wú)法同時(shí)兼顧的難題，運(yùn)用系統(tǒng)耦合方法對(duì)農(nóng)宅系統(tǒng)各參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定建造方案。
　　本文針對(duì)我國(guó)嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村住宅現(xiàn)狀，提出熱宜居理念，并以節(jié)能設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，以改善人居環(huán)