在节能减排和治理雾霾的大背景下,推进北方村镇地区清洁取暖对降低取暖能耗、提高能源利用效率、打赢蓝天保卫战和大气污染防治攻坚战意义重大。在这些年的村镇地区清洁取暖改造工作中,一些地区初投资消耗巨大,在运行阶段发现没有补贴难以持续,电或气资源不足,农户们仍难以舒适过冬。为防止我国村镇住宅能耗的发展走上发达国家高能耗的老路,在北方村镇地区大规模开展清洁取暖的同时,在村镇地区实施建筑保温节能改造势必是清洁取暖的必要基础工作。而且北方村镇地区节能策略的制定不能照搬北方城市建筑的方式,需要符合村镇建筑的实际情况,因地制宜地选择合适的节能技术路径。本文结合寒冷地区典型村镇建筑模型、用能模式、人员行为习惯等特征,以“节能率65%”、“热舒适”、“经济适宜”为目标,研究基于多目标多因素技术方案优化模型,以围护结构被动优化和采暖空调设备主动提升相结合的理念为指导开展研究,提出适合寒冷地区推广的村镇建筑综合节能技术方案,为村镇建筑节能设计标准的下一阶段修订提供技术支撑。首先,课题组对北方村镇地区进行现场调研,了解农宅的平面形式演变、围护结构现状、人员行为习惯现状、热需求现状和农户节能改造的意愿度,为后续基准模型的建立提供数据支撑。调研发现村镇建筑的围护结构基本没有保温措施,保温性能不佳;调研住宅的室内温度平均值仅为11.2℃,有75%的农户对室内温度感到不舒适,村镇建筑室内热环境并不舒适,亟待改善;村镇建筑的节能改造应重视经济性、低能耗、热舒适性这三个主要因素。其次,选取37个模拟地点作为研究对象,这37个地点均匀分布在河南、河北、山东、山西等省市。根据各地采暖度日数的大小,将37个地点划分为三个子气候区进行研究。以基准建筑为研究对象,结合寒冷地区村镇建筑的实际情况进行参数设定,得到寒冷地区37个模拟地点的采暖空调能耗需求和室内热舒适状况,能耗模拟结果与划分子气候区时的采暖需求期望一致,各地的采暖空调能耗在55.81 k Wh/m~2～99.89 k Wh/m~2之间。通过分析节能技术措施实施前后采暖空调能耗的变化来量化节能效果,为后续的节能技术策略做对比和铺垫。再次,村镇建筑的节能改造工作应找到重点改造部位,因此需要研究影响供暖空调能耗的主要因素,以便明确在改造费用有限的情况下应优先改造村镇建筑的哪些被动参数。通过各种被动参数对能耗需求的敏感性分析和经济性分析,得出村镇建筑单项改造的建议。建议优先改造村镇建筑屋顶的保温性能,其次是外窗的性能,选择太阳得热系数较大,传热系数较小的中空双层玻璃,可以降低村镇建筑的采暖空调能耗。最后,有文献指出寒冷地区村镇建筑围护结构的传热系数若按《农村居住建筑节能设计标准》规定的限值设定后,比基准建筑相比,节能率在50%左右。因此确定以采暖空调能耗节能率65%、热舒适（0.75≤|a PMV|≤1）、经济适宜为节能技术策略的三个优化目标,建立多目标优化算法NSGA-II与能耗模拟软件Energy Plus相结合的多目标多因素技术方案优化模型,应用Python编程软件实现优化模型的赋值与运行,采用TOPSIS决策方法在获得的Pareto解集中求得能耗、热舒适、经济性三者最优且侧重于经济性的围护结构组合方案。以太原市为例,推荐的围护结构组合为wall 6＿roof 6＿window 1,优化方案相对于基准建筑采暖空调能耗下降了52.69%,同时A|a PMV|下降了0.275,距离采暖空调能耗节能65%仍有一定差距。为达到采暖空调能耗节能率65%的目标,提出围护结构被动优先、采暖空调设备主动提升的主动被动技术相结合的技术方案,并总结出适用于整个寒冷地区村镇建筑的推荐节能技术策略。最后通过对晋城市泽州县北义城村两户农宅进行采暖能耗验证,验证了节能改造策略的有效性。