内蒙古农村牧区低能耗居住建筑模式研究

The project is guided by the concept of sustainable development,to promote the construction of well-off society in rural and pastoral areas in Inner Mongolia for the purpose ，supported by green building theory system。For the weakest rural and pastoral areas of Inner Mongolia building energy conservation to carry out research of low-energy consumption residential building model , in line with energy development strategy and vigorously promote the concept of green development in China.The project through field research, computer simulation , theoretical calculation , field measurement and other research methods, to carry out research on series key issues of affecting the rural and pastoral areas of residential building heating energy consumption and thermal comfort:Combining with the climate characteristics and Points climate zone of Inner Mongolia region to develop low-energy consumption residential building envelope thermal performance index system of rural and pastoral area;To establish structure optimization model system of high thermal efficiency and thermal comfort improvement Kang; To select low-energy consumption residential building design to both reduce energy consumption and consistent with farmers and herdsmen living habits;To propose multi-energy complementary heating balance solutions of efficient use of renewable energy.It is important to study the project, not only to dramatically reduce residential building heating energy consumption of Inner Mongolia rural and pastoral areas, and improve the quality of farmers and herdsmen living environment, also provide theoretical basis and technical support to construction of North China “no-coal village, low-carbon village”.

本项目以可持续发展理念为指导，以促进内蒙古农村牧区小康社会建设为宗旨，以绿色建筑理论体系为支撑，针对内蒙古建筑节能最薄弱的农村牧区开展低能耗居住建筑模式研究，符合我国能源发展战略及大力倡导的绿色发展理念。本项目通过实地调研、计算机模拟分析、理论计算、现场实测等研究方法，对影响农村牧区居住建筑供暖能耗、热舒适度的系列关键问题开展研究：结合内蒙古地区气候特点，分气候子区制定农村牧区低能耗居住建筑围护结构热工性能指标体系；建立热效率高、热舒适度良好的火炕优化构造模型体系；精选既利于降低能耗又符合农牧民生活习惯的低能耗居住建筑设计方案；提出实现可再生能源高效利用多能互补供暖平衡解决方案。本项目研究不仅对大幅降低内蒙古农村牧区居住建筑供暖能耗、提升农牧民居住环境品质具有重要意义，还将为在我国北方建设“无煤村、低碳村”构想提供理论基础和技术支撑。

随着绿色发展理念深入人心和乡村振兴战略的实施，在居住条件和生活环境不断改善的内蒙古农村牧区推动发展低能耗居住建筑和清洁能源高效供暖方案，既可减少冬季供暖能耗、提升农牧民生活品质，又可助力实现天蓝、地绿、水清的优美生态环境。. 本项目针对内蒙古建筑节能最薄弱以自建房为主且数量多、分布广、居住分散、单独供暖的农村牧区开展低能耗居住建筑模式研究。课题组根据内蒙古地处严寒地区、冬季气温低且持续时间长、供暖是建筑主要能耗但可再生能源等清洁供暖使用率很低、多数农牧民感受“高能耗、低舒适”的现状，重点对农村牧区居住建筑实现低能耗的途径和清洁供暖多能互补方案进行了研究：提出了低能耗居住建筑外围护结构热工性能指标体系和优化设计方案，通过计算得出低能耗住宅较现状住宅节能率在70%以上且热舒适度大幅提高；以VENT、ANSYS模拟软件为研究工具，对严寒B区大花洞火炕、严寒C区直洞式火炕的烟道形式进行改进设计，科学设置迎火墙、分烟墙和导烟墙，使烟气流场更加均匀地分布于炕洞内部以提高火炕热舒适度和热效率；多能互补供暖平衡方案是在低能耗居住建筑中充分应用被动太阳房技术、提高传统火炕热效率的基础上，为保持室内15℃的设计温度，在内蒙古严寒B区利用丰富的太阳能和风能资源选用风电和光电作为低能耗住宅平衡供暖的能源，在内蒙古严寒C区选用先进的太阳能光热技术和空气源热泵技术进行清洁能源供暖平衡方案设计，经计算实际供暖时间仅占供暖期的25%左右，实现了可再生能源高效利用、多能互补、供暖平衡。. 研究表明，在内蒙古农村牧区发展低能耗居住建筑不仅能够大幅减少冬季供暖能耗而且显著提高室内热舒适度；科学合理高效利用清洁能源不仅可以改善农牧区生态环境，也为农村牧区住宅多能互补、供暖平衡提供理论指导和技术支持，还可为在我国北方建设“无煤村、低碳村”构想提供借鉴。