居住建筑被动式节能

为解决目前建筑节能设计过程中存在的简单套用规范、忽视气候适应设计、缺乏室内热环境和能耗模拟等问题，以达到在提高湿热湿冷地区居住建筑室内热舒适度的前提下，降低建筑能耗的目的。

本研究将通过对目前处于湿热湿冷地区的桂林市居住建筑环境、居民生活时态以及热舒适适应度等方面进行充分详尽的调研分析及实验实测，究明桂林市居住建筑节能现状和存在问题，探讨采用被动式设计的可行性和必要性，构建桂林居住建筑室内热舒适基准。同时发挥建筑学专业优势：借鉴国内外相似气候条件下既能保证良好的室内热舒适环境又能节约能源的居住建筑被动式技术，从规划（通风、日照、景观等）和建筑（体形、空间、遮阳、保温隔热、可再生能源利用等）两个维度多个层面，通过建筑能耗和室内热环境模拟，探索湿热湿冷地区气候适应的居住建筑被动式节能设计策略；通过优化设计方法，分析该地区被动式技术的最优组合。

（1） 国外的研究现状和发展动态

被动式住宅最早兴起于德国。为应对气候变化、实现可持续发展战略、提高建筑能效水平，欧美等发达国家相继建立了“被动房”建筑的研究机构，并制定相应的建筑节能标准及政策法规，针对当地气候条件对建筑体形系数、窗墙比、外围护结构等均提出了严格具体的指标及技术要求。德国于2001年制定了《建筑节能保温及节能设备技术规范》，规定所有新建筑均要达到低能耗房屋的标准。美国于2005年颁布了《能源政策法案》，鼓励新建建筑采用太阳能、风能、生物质能等多种清洁可再生能源。2007年英国出台了《可持续住宅规范》，从节地、节水、节材等角度为住宅建筑提供了多种技术策略。美国建筑师欧康纳著有《被动式节能建筑》一书，汇集了先进的被动式技术手段，为我们的项目提供了借鉴。

（2）国内的研究现状和发展动态

针对我国地区室内外气候作用机制的被动式建筑设计策略体系研究还不够系统和完善。而随着当地经济的发展和居民生活水平的提高，居住建筑能耗急剧增加，节能尤其是被动式节能成为亟待解决的科学问题。本次大学生创新训练项目的创新点在于：

（1）探索地区室内热舒适基准指标，建立该气候条件下被动式建筑设计策略体系，进一步推动被动式设计在桂林市居住建筑中的推广和应用。

（2）从规划（通风、日照、景观等）和建筑（体形、空间、遮阳、保温隔热、可再生能源利用等）两个维度多个层面，设计桂林市湿热湿冷气候适应的被动式住宅，在保证良好的室内热舒适度前提下实现降低建筑能耗的目标。

（3）通过本次大学生创新训练项目提高我们对社会发展的认知，为毕业之后能迅速就业提供较好的条件，符合我国大力推进的产业自主创新和大学生创新创业的精神。

拟解决的途径

本次大学生创新训练项目的技术路线将分为以下部分：调查阶段，研究分析阶段，实践训练阶段。

（1）调查阶段，包括资料调研、实地测量走访和实验分析三部分。

资料调研，通过大量查找国内外湿热湿冷气候条件下被动式节能优化设计的相关文献及优秀实例进行整理归类。

实验分析，通过对典型居住建筑及使用者进行室内热环境热舒适适应度实验，构建桂林居住建筑室内热舒适基准。

（2）研究和分析阶段：主要是先针对上述调查实测和实验的结果数据进行分析，对存在的问题进行归类整理，然后通过与导师的讨论提出解决问题的方法和模型并运用相关软件模拟获取设计的重要数据，提出设计策略。

（3）实践训练阶段：将上述方法、模型、数据用于实践设计并在实践中重新发现问题，加以改进和创新，提出优化设计方案。

预期成果

随着相关的配套设施和法律法规完善，此项目技术将有着良好的产业化潜力，经济效益巨大。具体成果如下：

（1）项目提交包括全部研究过程及结果的研究报告;

（2）形成完整的湿热湿冷地区居住建筑被动式节能设计策略体系

（3）完成被动式设计在湿热湿冷地区居住建筑中推广应用的可行性研究报告；

通过本次大学生创新训练项目，可以帮助我国中西部湿热湿冷地区在建筑方案设计前期的节能规划和设计，以及向设计施工部门提出改进和创新。探索通过被动式建筑节能设计达到改善当地热舒适环境和降低能耗的有效途径。同时，提高我们对社会新产业需求的认知，为毕业之后能迅速就业提供良好的条件。

本项目研究计划12个月完成：

1）第1-4月：调查实测实验阶段的任务

第1月：资料调研，同时对其进行归类整理;

第2-4月：实地实测走访及实验，调查目前存在问题并进行整理，构建室内热舒适基准。

2）第5-8月：研究和分析阶段的任务

第5-6月：分析前期调查的结果数据，从规划和建筑两个维度对存在问题进行归类整理，提出解决问题的方法和模型；

第7-8月：通过能耗模拟软件进行模拟分析，提出被动式设计策略。

3）第9-12月：实践训练阶段的任务

第11-12月：对改进后的方案进行可行性分析。完成结题报告。