我国辽中地区冬季气候寒冷且漫长,供暖期天数为150天。通过前期实测调查发现,冬季农宅室内供暖现状不能满足居民的基本热需求,农户普遍表示希望提高室内环境温度,其原因在于多数农宅的围护结构保温性能较差,既不利于营造舒适的室内热环境,也不利于建筑节能。由于辽中地区是严寒气候区中太阳能资源较丰富的地区,利用覆膜缓冲空间与农宅集成应用是经济收入较低农户普遍采取的技术措施,既可最大化利用太阳能资源提升农宅冬季室内温度,又可以达到防风御寒减少冷风渗入的目的。但是,既有覆膜缓冲空间技术多凭民间经验搭建,缺乏理论规范指导。为了得到辽中地区面向农宅室内热环境需求的低成本节能最优方案及规范设计参数阈值,本研究通过现场实测调研、理论分析与数值模拟相结合的方法,分别开展了以下研究。首先,采取现场实测和主观问卷调查的方法,选择辽中地区5个村庄121户农宅,主要针对居民生活特征、作息规律、经济条件、热环境需求、建筑类型及空间布局等方面进行了详细的统计,结果分析发现,卧室和客厅为冬季农宅室内温度最高房间,平均空气温度和操作温度为15.5℃和14.7℃;操作温度和平均热感觉投票值线性拟合得到的热中性操作温度为17.4℃,90%可接受的温度区间为[15.0℃,18.1℃],室内热环境现状不能满足农户的实际主观热需求。基于聚类分析法确定了辽中地区基准农宅模型,以卧室为切入点探讨农宅的热量损失路径,结合传热学分析计算发现,屋顶、直接与火炕接触的内墙和外墙通过辐射换热散失的热量占火炕总散热量的比重最大,约35%和20%,是围护结构保温的薄弱环节。此外,调研结果显示,增加围护结构保温、搭建覆膜缓冲空间等措施是营造农宅室内舒适热环境的最经济易行的节能措施。其次,以农村居民的室内热环境需求为前提,以农宅低成本节能优化为目标,利用多目标优化NSGA-II算法,以Rhino+Grasshopper为载体,将Ladybug+Honeybee整合Energy Plus能耗模拟内核作为目标函数求解工具,建立了农宅围护结构优化模型,对基准农宅进行优化改进。结果显示,Pareto最优解工况对应的建筑年均供暖能耗密度在180～230k Wh/（m2?a）之间变动,对比于基准农宅建筑,优化后建筑能耗最高可降低26%,同时其改造成本在8000元以内,低于农户年可支配收入水平,具有经济上的可行性。Pareto最优解情况下,农宅围护结构保温层厚度均值由高到低的顺序依次为卧室客厅地面（70mm）、吊顶（50mm）、外墙（40mm）,其余房间地面（30mm）、外墙（20mm）,应优先对以上部位进行保温;此外,在保证房间采光、通风的前提下,窗墙比越小越好。此外,按照成本划分给出了三类最优技术方案,作为农宅改造设计的参考依据。最后,针对低成本覆膜缓冲空间与农宅的集成应用进行了规范化设计,建立了覆膜缓冲空间的数值传热模型,结合能耗计算与室内光热环境的数值模拟,给出了缓冲空间材料、形式、进深对室内热环境的改善效果,并结合优化模型给出覆膜缓冲空间集成农宅的围护结构最优阈值。结果显示,PO膜材料及倾斜形式的覆膜缓冲空间对于太阳能利用效果最佳,其最佳进深为1.5m～1.7m,最优临炕内墙（长边）的保温层厚度40mm,可使农宅全年能耗约降低53%。