当前中国广大农村地区的住宅多为独立户式建筑，由于农村建筑围护结构热工性能差造成主动供能时能量耗损严重;尤其是北方地区供暖期间，需要采暖的农村建筑基数大造成了巨大的能耗总量。随着全面建设小康社会政策的稳步推进，农村百姓收入的逐渐提高，农村建筑供热标准提高与国家节能减排之间的矛盾日渐突出，这一问题受到了国家和广大人民群众关注。本文提出利用生土建筑材料提高农村建筑热工性能，结合有机朗肯循环(ORC)发电技术加大对洁净能源或可再生热源(如太阳能等)高效利用的技术路线来实现农村建筑舒适度提高和广大农村地区节能的需要。本课题是国家自然科学基金面上项目《基于太阳能ORC热电联供的生土建筑热湿传递规律及系统特性研究》的主要研究内容。
　　传统生土建筑在人类社会发展历史上曾占有举足轻重的地位，生土建筑重新受到广泛关注源于其节能、可再生、造价低、无污染等优点。但其亲水性比常规现代建筑强，容易受到室内外空气中水分等影响，造成围护结构的物理性能变化，并影响建筑热湿舒适性。由于目前对生土建筑热湿特性的研究还比较匮乏，科学的总结和剖析中国传统居住建筑的生态经验，对发展现代可持续生土建筑的和指导其科学实践具有重要的指导意义。本文提出利用生土建筑围护作为有机朗肯循环热电联供系统的散热器，通过实验验证和理论研究的方法分别对生土建筑围护热工性能和热电联供系统热力循环的相关基础问题进行研究。
　　通过分析研究现有多孔介质传热、传质理论，参照土壤多孔介质理论相关物性参数、传递函数和Philip-DeVries多孔介质传热、传质模型，建立了生土材料内部温度梯度和含水量梯度下的传热、传质控制方程。该模型是对前者的进一步优化，精简了运算过程中的直接参与变量，使方程的形式更为简洁明了，提高了运算效率。并通过压实的一维土柱实验对该模型进行验证，表明该模型求解精度较高可以满足辅助工程计算的需要。同样本文通过理论研究，依据Lewis关系方程，建立了水蒸气密度梯度下的传质控制方程并通过土块实验连续吸湿实验进行验证，为定量地研究生土围护表面传质过程和生土围护与室内热湿环境的相互调节机制奠定了基础。其次基于质量守恒、能量守恒，本文建立了有机朗肯循环热电联供系统的动态模型，其中包含了结合移动边界法的ε-NTU算法换热器模型;考虑了欠膨胀与过膨胀因素的固定比体积比的膨胀机模型等。同时还研究了具体设备在变工况下的动态特性。
　　基于以上研究成果建立了考虑建筑围护温度、湿度分布和室内外温度、湿度环境的生土建筑的一维模型。并在TRNSYS环境下利用Fortran语言对生土房屋和有机朗肯循环热电联供系统进行程序化。在TRNSYS环境中搭建了基于有机朗肯循环热电联供系统生土建筑的动态性能仿真数字实验。定量地研究了二者的动态特性及相互影响关系。为改善生土建筑室内热湿环境，优化有机朗肯循环热电联供系统相关参数，以及预测实用化工程系统的特性，提供了理论依据和分析软件。