农村居住建筑体形设计与能耗相关性研究——以重庆地区为例

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“十四五”规划提出宏伟的“加快美丽乡村建设、完成乡村振兴”目标,重点解决农业农村生态环境保护问题,农村住宅高能耗、粗放式的能源利用方式成为其环境保护的重要制约因素。建筑体形要素是影响建筑能耗的重要指标,学者们围绕其展开了大量建筑节能相关的研究工作,但已有的研究工作主要集中在城市住宅而较少涉及农村住宅。既有成果的研究对象多是针对抽象的建筑几何形体将内部功能设定为单个房间,未考虑建筑内部的具体功能布置,这忽略了建筑内部功能的复杂性,割裂了建筑体形与功能之间的联系,因此探究体形要素与建筑能耗的关系时将内部功能布置考虑在内更具有实际意义。因此本论文的研究目的是以重庆地区农村住宅为研究对象,筛选出重庆地区典型的农宅户型,在考虑其内部功能布置的前提下,重新探究农宅体形要素与农宅能耗的关系。由于农宅的体形要素众多,本研究无法覆盖全部要素,仅针对体形系数、面宽进深比两个重要要素展开研究。首先,通过对重庆地区农宅的实地调研和新农宅推广图集的查阅,本文将农宅归纳为矩形、L形和U形三种形式,并总结出不同形式农宅典型的功能布局特点;通过实地调研,得出该地区农宅的构造特点、建筑材料、用能模式和用能习惯等信息,用于后期进行能耗模拟的参数设定。其次,本文根据宅基地面积和农宅规模将不同形式的农宅划分为150m~2和200m~2两个面积段,每个面积段下分别包含矩形、L形和U形三种形式,每种形式包含多个户型,通过Designbuilder能耗模拟软件对其进行能耗分析。最后通过相关性分析方法,对上述模拟数据归纳整理,总结农宅的体形系数、面宽进深比、房间外表面积系数与能耗的关系。本研究结论认为,农宅能耗并非是体形系数越小,能耗就越低,农宅整体的能耗水平还和使用主要功能房间的朝向及其与室外接触的外表面积大小有关,并提出房间的外表面积系数概念用以评价房间能耗,认为降低农宅的整体能耗,应减小使用主要功能房间的外表面积系数。
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