随着社会发展,资源与环境问题是影响和制约人类未来发展的重要枷锁。目前,我国约有一半以上人口生活在农村,农村地区每年消耗大量的资源、能源,其中因农村住宅围护结构和采暖设施设计不合理给资源和环境带来的损害非常严重,尤其严寒地区农村,自然环境较恶劣,传统农宅能耗大,人居环境差等问题日益显。所以改善农村住宅建设现状对降低我国资源能源消耗改善人居环境具有十分重要的意义。本文在国家加速社会主义新农村建设的背景下,基于国家十一五科技支撑计划《住宅节能技术标准与专题研究》(2008-BAJ08B12),以改善严寒地区农村住宅人居环境为核心,热宜居视角下对住宅围护结构系统和采暖设施系统进行设计研究,旨在为寒地农村住宅建设提供理论和方法指导。放眼于未来,农村建设是我国现代化建设进程中关键一步,但由于农村历史悠久,传统遗留下的问题较多,情况较复杂,所以开展农村建设是一项长期而艰巨的历史任务。统筹国外发达国家近年来在建筑上应用的新技术,其特点可概括为:以节约能源为目标的节约能源技术;以提高室内环境质量为核心的室内环境技术;以计算机、信息化为特征的能源节约技术以及对室内环境技术进行智能化控制的先进技术。我国的建筑技术起步晚,发展速度较缓慢,目前正处于解决能源节约问题的层面上,对于提高建筑物室内环境质量的研究还很少,以信息化技术为载体的建筑智能控制技术更是望尘莫及。本研究应用了以计算机为载体的住宅耦合设计技术,研究技术较前沿,为我国建筑领域的信息化发展贡献力量。本文以严寒地区农村住宅为研究对象,首先通过实验检测和问卷调研等方法,确定了严寒地区农村供暖季影响人居环境的主要问题为室内热环境和空气质量。为了更准确概括严寒地区农村住宅室内环境存在的主要问题,提出热宜居理念,包括室内温度和空气质量(换气量)两项指标,并确定了两项指标范围;造成这些问题的主要原因为围护结构保温性能差,采暖设施热效率低等。其次,从影响热宜居指标角度分析,将农村住宅设计系统划分为围护结构和采暖设施两大子系统,并提出两子系统的基础设计方案。围护结构设计包括:屋顶、外墙、门窗、窗墙比、体形系数等的基础设计方案,屋顶设计方案,包括屋顶类型,屋面材料,保温材料及保温层厚度等设计;外墙设计方案,包括砌体材料选择,保温材料选择及保温层厚度等;门窗设计方案,包括门窗材质,保温措施等设计;此外,对农宅窗墙比设计,体形系数范围等进行了研究,并提出在农宅围护结构上安置换气装置的方案。采暖设施设计包括:火炕、火墙、土暖气等的基础设计方案,火炕设计方案,包括火炕类型研究,炕面材料的选择及提高火炕热性能的研究;火墙设计方案,包括火墙类型的研究,墙体材料的选择及提高火墙热性能的研究;采暖设施系统其它部分的改进方案等;此外,研究了如何通过采暖设施系统将农宅换气方式进行改进,并得到具体方案;最后,由于农村住宅建筑设计系统各建设指标间关系较复杂,为了成功表述各指标间复杂关系,克服农宅建设过程各系统指标无法同时兼顾的难题,运用系统耦合方法对农宅系统各参数指标进行优化设计,确定建造方案。本文针对我国严寒地区农村住宅现状,提出热宜居理念,并以节能设计为基础,以改善人居环境为核心,通过实践检测、问卷调查、举例分析等方法,提出热宜居视角下严寒地区农村住宅的设计方案,包括农村住宅围护结构设计方案,采暖设施设计方案以及计算机耦合设计方案等。为农村住宅设计领域研究提供新思路,为建筑节能设计提供数据参考,为人居环境改善提供方法指导,具有一定的现实意义和实用价值。