基于LCA能耗理论的辽南居住建筑优化设计研究

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经济快速发展使得农村居住建筑形式发生一系列的改变。在快速发展的同时,居住建筑的也面临一些问题。在本研究中,笔者将问题分为空间和能耗两方面进行优化设计。采用LCA能耗理论作为研究的技术路线,对辽南地区韩姜村的袁氏住宅——参考建筑进行LCA能耗计算,统计出各阶段的能耗数据清单以及LCA各阶段的C02排放量,并对参考建筑的空间问题进行分析。对出现的问题进行优化改进,最终达到满足村民日常生活及降低建筑LCA能耗及碳排放的目的。本文分为七个章节来对课题进行论述。第一章,以我国目前的建筑现状、运行能耗以及辽宁地区农村居住现状作为本论文的研究背景。通过对国内外的研究学者的学习以及相关资料查阅,充分了解LCA能耗理论,并建立计算模型。第二章,通过对韩姜村居住建筑的能耗现状及建筑空间使用现状进行实地调研。对农村居住建筑存在的问题进行分析,包括空间以及能耗两个方面。同时对居住建筑围护结构的现状进行记录。第三章,对韩姜村居住建筑实例进行分析,收集建材用量数据,统计出不同类型建筑数量。根据调研结果设立参考建筑,对其进行LCA各阶段能耗计算,并对建筑总能耗进行分析。基于对参考建筑LCA能耗所得的数据,对其进行敏感度计算分析,得出建筑使用年限越长,单位面积的年能耗越低。第四章,对参考建筑的空间问题提出优化设计策略,依据人体和人体活动尺度、家具及家庭设备尺度、建筑类型学和人居环境学。在空间的优化上,分别对居住部分、厨房、卫生间、储藏间和交通部分进行优化。住宅平面组合设计,根据居住建筑采取不同的采暖形式进行设计,并对空间进行组合。第五章,对建筑围护结构提出优化设计策略,分为建筑结构、建筑屋顶以及门窗等。同时,在对太阳能的利用上提出优化方案,结合当地人生活习惯以及建筑能耗情况,将附加阳光间的设计进行完善。第六章,综合参考建筑存在的不足,提出三种优化设计方案。方案一的设计中,建筑采用轻钢结构。方案二中建筑采用钢木结构。方案三中采用另一种形式的轻钢结构——“工”字钢,该建材作为承重部分,并统计出各方案建材的用量清单。最后采用LCA能耗理论对其分别进行能耗计算并与参考建筑对比,得出结论。第七章,对优化建筑能得到推广提出一些可实施的方式,同时也希望政府的积极介入,增加村民对低能耗建筑的了解。
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