项目基本情况Basic information of the project
本项目来源于国家科技支撑计划课题"住宅功能改善设计关键技术研究(2006BAJ04A03-02)"和"严寒地区村镇气候适应性规划及环境优化技术(2013BAJ12B02)"。
严寒地区气候冬季严寒漫长,日照时间短、降雪量大,恶劣的气候条件给该区域居民的工作和生活造成了极大影响。同时由于严寒地区乡村建设及经济技术相对落后,针对乡村人居环境方面的研究还较薄弱,导致乡村环境与建筑还存在很多问题,如村镇生产生活用地缺少统筹、自建滥建较多,面积浪费;乡村空间环境建设及景观忽视地域气候特征,缺少针对严寒气候的对策,综合物理环境较差;随着村镇建设及道路交通系统的发展,环境噪声及交通噪声问题凸显,使传统村落失去了以往乡村的安静;乡村建筑冬季室内居住质量较差,远未达到舒适与节能要求,等等。可见,改善严寒地区乡村居民生存环境质量,促进严寒地区城乡建设统筹发展,已经成为严寒地区乡村建设中亟待解决的问题。本研究成果对于改善严寒地区乡村人居环境,促进乡村建设的可持续发展有重要价值。
本项目针对严寒地区的气候特点、地域特征、资源构成、经济条件等情况,以生态、节能、低碳、环保为基本原则,研发了有关绿色乡村建设的系列技术,具体如下:
1. 基于气候适应性的严寒地区绿色乡村空间布局及环境优化技术,主要包括:
(1)绿色乡村微气候改善技术
1)提出严寒地区乡村建筑、公共空间及绿化与道路等要素的规划及优化配置技术,以改善乡村住区微气候环境,提高室外环境舒适度,延长寒地乡村的居民室外活动时间。
2)通过对乡村住宅院落形状及规模、院落组团布局、围墙高度及材质、植物配置等方面的优化设计,提出院落微气候调节技术,以改善乡村住宅院落微气候环境,促进夏季及过渡季的住宅室内自然通风,并降低冬季建筑采暖能耗。
(2)绿色乡村声环境营造技术
1)噪声控制技术。综合考虑严寒地区乡村用地形态、建筑布局、主干道布置及等级等因素,提出乡村整体噪声控制技术,可有效降低主干道交通噪声对居民生活的影响,改善乡村声环境;通过对住宅院落布局、围墙高度及材质、院落进深等方面的优化设计,降低院落噪声,营造安静、舒适的住宅院落声环境,并改善室内声环境。
2)声景营造技术。采用问卷调查、现场测试及实验研究的方法,对乡村声景进行了分析,从视听协调设计、营造和利用动物声、水声、风声、雨雪声等自然声、增强活动声体验等多方面提出设计方法,为严寒地区乡村声景的传承提供技术支持。
2. 适于严寒气候的乡村住宅绿色技术,主要包括:
(1)节能与能源利用技术
1)建筑体形与空间布局优化技术。综合建筑体型、功能布局等要素,提出既满足农民生活需求又有利于节能的设计技术,该技术符合现代乡村居民的生活习惯,为农民创造健康、舒适、节能的居住空间。
2)围护结构节能构造技术。该技术适宜于严寒地区乡村的经济技术条件,可操作性强、施工简单。与传统住宅相比,围护结构热工性能可提升幅度达到45%以上。通过技术的实施,能够大幅度改善乡村住宅的室内热环境,提高居住舒适度,降低冬季采暖能耗。
3)被动式太阳能利用技术。针对严寒地区乡村技术经济及建材现状,研发了换热通气装置和通风窗一体化的被动式太阳能集热节能墙系统,该系统增加了墙体热阻,减少了热量损失,使供热和保温的综合性能得到提高。
(2)可再生材料利用技术
该技术可操作性强、造价低廉、保温效果好,节省冬季采暖能耗,且就地取材。稻草材料生产过程中不产生CO2和其他污染物,而且解决了大量农作物废弃物的处理问题,避免了稻草焚烧带来的环境污染和制做粘土砖引起的土地资源消耗。建筑报废时,稻草可以还田,实现了建筑在全寿命周期内的节能减排。
(3)室内空气质量改善技术
该技术结合乡村住宅特点,通过风帽和地下管道的通风及补风方式,可提高燃料燃烧效率,减少有害气体的产生,并避免烟气倒流,防止炊事时煤烟对室内空气的污染。同时该技术也保证了冬季门窗紧闭状态下居室的通风换气,有效改善空气质量,并减少由于通风换气带来的采暖能耗。
与国内外同类技术相比,本成果具有明显的地区适宜性和可操作性,可应用于我国严寒地区的广大村镇,既可以指导绿色新农村建设,也可为既有村镇绿色化改造提供设计依据和技术支持。该系列成果在内蒙古扎兰屯成吉思汗镇岭航新村的建设中集成应用,获得良好的效果,新农村人居环境得到了很大的改善,农民居住舒适度大幅度提高。与传统乡村相比,新村节地15%以上,住区绿化率达到35%以上,住区声环境优于现行国家标准5-8dBA,垃圾收集率达90%以上,住宅实现节能65%以上,有效的实现了"四节一环保"的目标。通过技术成果的进一步推广应用,将改善严寒地区乡村人居环境,提高农民生活水平,加快村镇区域经济发展,有效推动严寒地区乡村建设的可持续发展。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工业大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。