基于可再生能源利用的農(nóng)村住宅技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計研究.pdf

1、我國農(nóng)村住宅在建設(shè)、使用過程中的能源消耗巨大，在全球能源資源狀況日益緊張的今天，這一問題將會更加突出。本文在國家加速社會主義新農(nóng)村建設(shè)和推進可再生能源利用的背景下，基于“十一五”國家科技支撐計劃項目“村鎮(zhèn)小康住宅關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”的子題“村鎮(zhèn)住宅節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)（2006BAJ04A05’）”，深入韓國、荷蘭、國內(nèi)大量實態(tài)調(diào)查、試驗的基礎(chǔ)上，以可再生能源技術(shù)利用為目標，對可再生能源技術(shù)系統(tǒng)與農(nóng)村住宅設(shè)計展開研究，從而為東北農(nóng)

2、村住宅建設(shè)提供理論和實踐依據(jù)。
　　論文首先通過對能源替代理論、技術(shù)系統(tǒng)論、耦合理論的解讀，基于哲學(xué)層面上儒家的“萬物一體”的思想，以天道自然、宇宙一體、一體歸仁、生命感通、生生和諧的思維方式及生物理論的共生、應(yīng)變思想提出了自耦合、共生耦合、應(yīng)變耦合理論?；谧≌到y(tǒng)的建筑要素和技術(shù)要素，通過耦合界面提出太陽能利用技術(shù)系統(tǒng)與住宅系統(tǒng)的應(yīng)變耦合模式、生物質(zhì)能利用技術(shù)系統(tǒng)與住宅系統(tǒng)的連續(xù)共生耦合模式、能源綜合利用技術(shù)系統(tǒng)與住宅系統(tǒng)的一

3、體共生耦合模式、其它新能源利用技術(shù)系統(tǒng)與住宅系統(tǒng)的耦合設(shè)計模式。繼而基于生物質(zhì)能利用，將傳統(tǒng)的火炕建造理念與燃池供暖技術(shù)耦合，形成一種新的供暖裝置，并提出燃池技術(shù)系統(tǒng)自耦合設(shè)計的傳熱策略和運行策略；根據(jù)共生原理，提出了燃池技術(shù)與火炕文脈、火炕構(gòu)造、節(jié)能灶、平面布局的連續(xù)共生耦合策略；并對其進行試驗驗證和經(jīng)濟評價。基于太陽能利用設(shè)計了太陽能卵石蓄熱采暖裝置，研究其自耦合策略及其與農(nóng)村住宅系統(tǒng)應(yīng)變耦合的設(shè)計策略，圍護系統(tǒng)界面的應(yīng)變耦合采取材

4、料應(yīng)變和圍護構(gòu)造應(yīng)變的設(shè)計策略，室內(nèi)系統(tǒng)界面的耦合，設(shè)計采取炕體構(gòu)造應(yīng)變和室內(nèi)布局應(yīng)變的耦合策略，并對其進行試驗驗證和經(jīng)濟評價?；谔柲芎蜕镔|(zhì)能利用，根據(jù)自耦合設(shè)計理論，對遼沈系列日光溫室進行了設(shè)計研究，根據(jù)應(yīng)變思想，探討溫室與沼氣池應(yīng)變耦合的設(shè)計策略，對其保溫性能進行試驗驗證。最后，基于共生和應(yīng)變原理探討了能源綜合利用技術(shù)系統(tǒng)與農(nóng)村住宅在用地系統(tǒng)界面、圍護系統(tǒng)界面、機械系統(tǒng)界面及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)界面的應(yīng)變和一體共生的耦合設(shè)計策略，并以法庫

5、五位一體農(nóng)宅為例，闡述了設(shè)計中如何應(yīng)用耦合設(shè)計策略及適宜技術(shù)。
　　對以上問題的研究主要采用了建筑學(xué)、生物學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、能源等多學(xué)科交叉研究的方法，理論與實證研究相結(jié)合、定性與定量相結(jié)合以及綜合研究的方法。
　　本文基于可再生能源利用，建立了農(nóng)村住宅耦合設(shè)計理論框架、構(gòu)建了耦合設(shè)計模式、提出有針對性的耦合設(shè)計策略為全面解讀新農(nóng)村住宅設(shè)計提供科學(xué)的觀點和視角；燃池技術(shù)、卵石蓄熱供暖技術(shù)、溫室技術(shù)、綜合能源利用技術(shù)對緩解能源緊張