本文针对乡村住宅热工性能差、居住舒适度不佳的现状,以期改善村民的生活质量。选取鄂西南乡村住宅作为研究对象,并以居住热舒适性为切入点展开研究。在鄂西南地理气候条件的理论基础上,就该地区乡村住宅的现状进行了实地调研走访,采用现场实测和问卷调查相结合的方法,较为全面地分析了当地居民的居住热舒适状况。经调研统计分析可知,当地居民夏季热中性温度为25.3℃,80%居民可接受的温度区间为22.0～28.6℃;冬季热中性温度为13℃,80%居民可接受的温度区间为8.4～17.6℃。此外,调研结果显示当地住宅保温隔热性能较差,气密性不佳,热舒适性难以满足居民的需求,有极大的优化设计空间。为使研究更加深入,也更具科学性,本文利用Energy Plus能耗模拟软件,以室内夏冬两季的热舒适率作为热舒适性的评价指标。选取建筑朝向、外墙XPS保温层厚度、屋面XPS保温层厚度、屋顶坡度、窗墙面积比、外窗玻璃材料及厚度、外窗遮阳方式以及夏季通风策略等八个符合该地区地域特色的热环境优化策略,进而模拟不同优化策略组合下的鄂西南乡村住宅的热舒适改善效果。将模拟结果作为训练数据,以MATLAB为模型搭建平台,建立了基于BP神经网络的鄂西南乡村住宅热舒适预测模型。经验证,此模型相关性可达96.9%,训练样本与BP神经网络输出结果的相对误差在0.6%之内,训练效果良好,可以用于评估不同优化设计方案对室内热舒适的影响,并基于热舒适性对不同的建筑优化策略做出筛选。为了进一步探讨鄂西南乡村住宅的热舒适潜力,本文采用寻优能力强的粒子群算法在预测模型的基础上确立了热舒适性寻优模型。通过对建筑类型、窗墙面积比等九个约束条件的限制分别获得传统民居和新建住宅的最佳热舒适优化策略组合。从理论、两类乡村住宅优化策略差异对比、正交试验结果对比以及结合鄂西南地域特色四个方面对优化结果做出分析评价,证明该模型是一种效果较为理想的寻优模型。

随着乡村居民生活水平的提高,在追求现代化乡村住宅时,传统乡村住宅的精神文化内涵与建造技术逐渐消逝。然而,乡村住宅数量之多、分布地区之偏远、建筑设计之昂贵,乡村住宅的构建大多依赖于当地工匠的建设水平。因此加剧了乡村住宅千篇一律、千村一面的现象。随着国家大力推行乡村振兴,乡村住宅的建设在满足村民日常生活需求的同时,焕发乡村住宅新的生命力。本文以鄂西南地区的乡村住宅为研究对象,以当地平面特征为切入点,利用类型学与形态学方法归纳总结传统和现代乡村住宅的平面特征。在grasshopper平台中,利用GH＿Python编程语言构建住宅平面生成算法,实现了鄂西南乡村住宅设计经验转译为数理逻辑关系,构建了乡村住宅起吊的算法逻辑来适应地形高差。本文具体研究工作如下∶首先,通过调研大量鄂西南的传统村落,分析了鄂西南地区地形地貌特点,总结出鄂西南区域传统乡村住宅的布局特点与接地方式。从理论研究层面上归纳乡村住宅建造过程、乡村住宅形制特征和功能特点。其次,提炼鄂西南乡村住宅的布局经验,总结乡村住宅适应高差的起吊特征与适应不规则地形特点。以grasshopper参数化平台依托,利用GH＿python内置脚本编辑器,将传统乡村住宅布局设计经验转化为算法模型,实现鄂西南乡村住宅布局的算法生成。其三,分析鄂西南乡村住宅平面功能特征,提炼平面形制原型。利用GH＿python构建平面生成算法逻辑,主要包含设定输入变量的范围、构建住宅面积与住宅数理逻辑关系、平面形式与柱网逻辑算法构建以及平面功能分区算法构建。在利用编程语言赋予平面设计风格化的同时,用GH＿python编程语言指导rhino或grasshopper提升呈现结果与建筑的相关性,从而实现具有鄂西南特征的平面生成。最后,结合鄂西南乡村住宅细节特征构建细节优化设计方法,将GH＿python用于细节构建数据和逻辑处理,grasshopper作为平面细节生成的可视化呈现平台,将乡村住宅构件细节转化为优化构件算法逻辑,实现了乡村住宅的细节优化生成。

近年来,人们逐渐厌倦了水泥森林,并开始怀念起传统建筑的平静与祥和,传统建筑文化旅游因此而繁荣,同样促进了传统街道的更新和发展。传统街道是鄂西南地区重要的民居建筑和商业建筑,也是对外交流的重要节点和历史见证。在旅游政策的导向下鄂西南地区也开始对传统街道进行大力开发,但现有的更新与开发案例大都仅仅在拆除原有街道后重建一条形式和表皮上复原的商业街,并没有发掘出传统街道形态和特征背后长期应对环境因素而形成的环境适应机制。本文对鄂西南传统街道的环境适应机制进行研究,并以恩施红土老街为例,探求传统街道发展过程中对环境产生的适应机制。并对环境适应机制作用方式进行分析研究以及综合评价,用于出相应的保护与发展原则与策略,文章主要分为三个部分。第一部分:首先,选择红土老街作为鄂西南传统街道的研究对象。其次,基于适应环境因素,从1)街道选址和布局,2)街道形态和布置,3)建筑布局和功能,4)建筑形式构造和材料这四个方面,对红土老街进行调查分析,对各方面的特征和现状进行总结。第二部分:首先,基于建筑空间,对老街居民的基本情况、生活习惯、风土民情进行调研与问卷,探究街道和建筑“微空间”与居民生产生活之间的适应情况。其次,基于街道和建筑空间的“微气候”调节,对老街及建筑空间的进行实测与模拟研究,探究街道形态及建筑形态与对“微气候”的作用情况。最后,基于前文的分析研究,结合现状对环境适应机制进行分析评价。第三部分:首先,基于评价提出基于环境适应机制的保护与发展原则。最后,基于原则提出相应的保护与发展策略。本文在综合分析红土老街的环境适应机制的基础上,提出保护与发展策略。基于环境适应机制视角来研究传统街道可以为同类型的相关研究提供粗浅的基础,也能得到使历史街道和传统建筑得到更好的保护与发展。

当前我国乡镇养老面临着两大难题:集体养老接受度不高和居家养老条件不足。一方面,由于乡镇养老设施条件简陋,传统“孝”文化的根植,机构养老在乡镇地区的推行受到了较大阻力。另一方面,乡镇老年人愈发依赖住房条件所提供的物质支持,而乡镇住宅又缺乏专业设计,未考虑到乡镇居家老年人的特殊性,无法满足其养老需求。因此,面对存量巨大的乡镇住宅,如何使其更符合老年人居住需求,以给予居家养老老年人充分的环境支持,是笔者选题的缘由。首先,结合当地人口基础资料和养老情况调查结果,分析鄂西南乡镇养老概况。得出结论:乡镇人口老龄化具有女性化和空巢化特征;老年人平均受教育程度不高,以“在家养老”为主要养老模式;并且老年人的养老观念已经由“依靠子女养老”转变为“以自我照料为主”。在乡镇老年人愈发依赖住宅居住环境的情况下,亟需开展对居住空间的需求研究。其次,采用问卷调查和现场访问的方法进一步聚焦乡镇老年人身心特征、行为模式及其居住空间需求。并基于乡镇住宅居住实态调查,归纳总结不同住宅类型的各空间适老性问题。在此基础上设计鄂西南乡镇住宅空间适老性需求问卷,并开展进一步调查。以调查所得数据为分析样本,通过实证分析方法对住宅空间适老性需求的内容、层级及影响因素进行定量和定性研究。最后得出住宅空间适老性需求包括安全性需求、舒适性需求和健康性需求,其中安全性需求为第一层级。老年人个体特征和住宅条件中与适老性需求呈显著相关的因素有:年龄、居住模式、家庭结构、自理能力、经济自评、建设年代、住宅层数、住宅面积和住宅类型8项。然后采用逐步回归分析方法得出住宅空间适老性需求模型公式。最终基于需求研究结论,从宏观政策探索、中观规划设计以及微观住宅改造三个方面提出相应的建议。