能源自给型乡村生态足迹分析与空间重构研究

项目来源

国家自然科学基金(NSFC)

项目主持人

王宇

项目受资助机构

山东建筑大学

项目编号

51708334

立项年度

2017

立项时间

未公开

项目级别

国家级

研究期限

未知 / 未知

受资助金额

25.00万元

学科

工程与材料科学-建筑与土木工程-建筑学

学科代码

E-E08-E0801

基金类别

青年科学基金项目

关键词

乡村空间重构 ; 生态足迹 ; 形态模式 ; 能源自给 ; Rural Space Reconstruction ; Ecological Footprint ; Energy self-sufficiency ; Morphological Pattern

参与者

崔永章;何文晶;肖华斌;倪剑波;张天宇;任继哲

参与机构

山东建筑大学

项目标书摘要:能源是我国农村发展必需的物质基础,走一条立足能源自给,融农业生产、农民生活和能源生产为一体的新农村人居环境建设之路,可以从根本上增加农村生态承载力,减少生态赤字,促进农村可持续发展。本项目以山东地区乡村为样本,通过多学科协作,运用生态足迹分析、研究性设计等方法,研究把能源生产作为关键要素纳入乡村人居环境,通过对样本村庄规模、空间及能源模式的分析研究,探索能源生产在乡村空间中的作用机制,科学构建能源自给型乡村形态模型并进行生态足迹核算,确立能源生产与空间占有量的量化关系,将能源生产空间与乡村空间进行耦合关联,藉由多种能源综合利用及适宜性技术,创建一个生态平衡甚至生态盈余的新乡村空间形态模式。本项目研究力图探索建立一种乡村空间重构的方法,引导农业生产空间、农民生活空间、能源生产空间的有效整合,以改善我国乡村住区的人居环境,并对乡村人居空间理论研究做出有益补充,从而具有重要理论意义和应用价值。

Application Abstract: The energy is the material basis of our country rural development.It is necessary to take a road based on energy self-sufficiency and integration of agricultural production,farmer’s life and energy production as one of the new rural living environment construction.It can fundamentally increase the rural ecological carrying capacity,reduce ecological deficit,and promote sustainable development in rural areas.This project takes the rural area of Shandong Province as a sample area and studies the energy production as a key factor into the rural living environment through the multidisciplinary collaboration,the application of ecological footprint analysis,research-based design and other methods.Through the study of the sample rural scale,spatial and energy analysis,the mechanism of energy production in the rural space is explored,the energy self-sufficiency rural morphological model is scientifically constructed and the ecological footprint is calculated,the quantitative relationship between energy production and space occupation is established,and coupling relationship between energy productive space and rural space is related.According to the comprehensive utilization of multi energy and appropriate technology system,we can create an ecological balance or even ecological surplus of the new rural space model.Through the research of this project,we can explore a rural space reconstruction method,guide effective integration of production space,living space and energy space to improve the living environment of rural residential area,make a useful supplement of the theory of rural human settlement.This has important theoretical significance and application value.

项目受资助省

山东省

项目结题报告(全文)

能源是我国农村发展必需的物质基础,如果能实现本地化、单元式的能源自给,对改善乡村人居环境可持续发展、推进农村现代化建设具有重要意义。能源生产空间的大量介入,打破了乡村原有空间格局,需要进行能源生产空间、农民生活空间、农业生产空间这三种空间的重构和有效整合,才能创造多功能、高效的乡村空间,避免简单并置带来的空间矛盾和技术低效。本项目以山东地区乡村为样本,通过多学科协作,运用生态足迹分析、研究性设计等方法,研究把能源生产作为关键要素纳入乡村人居环境,通过对样本村庄规模、空间及能源模式的分析研究,探索能源生产在乡村空间中的作用机制,科学构建能源自给型乡村形态模型并进行生态足迹核算,确立能源生产与空间占有量的量化关系,将能源生产空间与乡村空间进行耦合关联,藉由多种能源综合利用及适宜性技术,创建一个生态平衡甚至生态盈余的新乡村空间形态模式。计算样本村庄能源年消耗量和人均消耗量、村庄各功能空间的能源消费量,构建乡村模型;计算一定人口和规模条件下维持农民生活和农业生产所必需的能源生产空间,进行生态足迹分析和生态承载力分析,根据适宜技术支撑下的能源生产方式的生产性能,对样本村庄中各种能源消耗类型所需占用的能源生产面积进行计算,比较生态足迹需求与生态承载力,判断其生态类型,为乡村空间重构提供量化依据;选择样本村庄进行三生空间整合设计,为研究成果寻找理论验证和实践落脚点,探讨能源生产空间与农民生活空间、农业生产空间之间存在相互关联、相互依存的关系。通过乡村生产策略、生活方式、能源技术的综合设计,从可操作的角度出发,对不同整合方式进行筛选和评估,完成三生空间之间的有效整合设计研究。本项目研究力图探索建立一种乡村空间重构的方法,引导农业生产空间、农民生活空间、能源生产空间的有效整合,以改善我国乡村住区的人居环境,并对乡村人居空间理论研究做出有益补充,从而具有重要理论意义和应用价值。

  • 排序方式:
  • 3
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  • 1.基于双向渐进优化法的结构生成设计方法研究

    • 关键词:
    • 离散体结构双向渐进优化法拓扑优化结构设计智能建造基金资助:国家自然科学基金资助(编号:51708334);2022年度教育部人文社会科学研究规划(编号:22A10430009);2022年度济南市哲学社会科学研究课题(编号:JNSK22B50);DOI:10.19940/j.cnki.1008-0422.2022.019专辑:工程科技Ⅱ辑专题:建筑科学与工程分类号:TU318手机阅读
    • 王宇;邱宗念
    • 期刊

    建筑与结构之间的关系是建筑设计中最基本、最核心的问题之一,而复杂的建筑空间形态需要与结构设计相互协同才能生成。计算机技术不断发展,对于建筑结构的辅助作用也不断增强。利用拓扑优化方法进行结构生成式设计是可行的,优化后不仅能够满足力学性能,还能有效降低自重,节省材料。文章探讨了建筑师如何运用计算机技术辅助结构生成,研究基于双向渐进优化法,围绕建模软件Rhino及其参数化插件Grasshopper作为可视化平台,进行离散体结构拓扑优化与生成实验。对拓扑优化核心算法、模型的前处理设计以及后处理优化三个方面内容展开讨论,提出一种可行的建筑结构生成式设计方法,为建筑学领域提供了新的参考与新的可能。

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  • 2.居住空间适老化设计研究综述

    • 关键词:
    • 居家养老;居住空间;适老化设计;文献研究
    • 王宇;沈小玥;田炜令
    • 《中外建筑》
    • 2022年
    • 10期
    • 期刊

    随着我国经济发展水平的提升和人口老龄化的日益严峻,国家愈加重视老龄事业的发展,住房问题是影响我国养老保障制度的重要因素之一。以中国知网相关数据为基础,从国内外关于老年人居住空间适老化设计的文献研究入手,梳理国内外老年人住

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  • 3.乡村振兴中传统民居建筑地域特色传承研究——以鲁中山区乡村建筑特色屋顶为例

    • 关键词:
    • 乡村振兴;美丽村居;鲁中山区;屋顶面;传统民居;建筑设计
    • 王宇;张陶成;刘富余
    • 《重庆建筑》
    • 2021年
    • 12期
    • 期刊

    实施乡村振兴战略,各地一方面要响应国家宏观政策,同时还需结合自身地域特征,在振兴乡村中走出具有地域特色的道路。日前,山东省出台了相关政策,希望通过推行"美丽村居"规划,保护和传承传统村落的民居建筑文化。该文以鲁中山区部分传统村落中的民居单体为例,选取建筑的屋顶面作为研究对象,通过实地调研和资料收集,总结鲁中山区乡村民居屋顶面的特征,并对这些特征的成因和利弊进行分析,考察鲁中山区传统民居屋顶的现实价值,提出"美丽村居"背景下乡村民居建筑设计的原则,为"美丽村居"建设提供理论支撑,以更好地推动地域建筑文化传承。

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  • 4.基于环境行为心理学的高铁客运站建筑空间设计研究

    • 关键词:
    • 高铁站建筑空间;环境行为心理学;空间环境;设计策略
    • 王宇;田炜令;刘富余;沈小玥;张陶成
    • 《中外建筑》
    • 2021年
    • 11期
    • 期刊

    通过对城市高铁客运车站建筑的调查研究,并分析高铁站的建筑空间特点,总结当今城市高铁站的空间秩序、环境营造等方面有待改善的问题。在基于环境行为心理学的理论基础上,通过观察研究乘客的心理需求、候车行为特征以及车站空间的相互关

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  • 5.现代城市中的场所与人文精神传承——以南阳市宛城区民主街为例

    • 关键词:
    • 传统老街;日常生活;集体记忆;场所精神
    • 王宇;刘富余;张陶成
    • 《城市建筑》
    • 2021年
    • 10期
    • 期刊

    每一座城市都有自己独特的烙印,无论是历史文化、地理条件,还是人文情怀,都有自己不一样的魅力。正因为这许许多多的不同,才造就了不同城市的地域性。当徜徉于古城老街时,我们会发现建筑是历史留下的印记。而城市老街作为承载集体记忆的容器,反映着人们的文化认同和情感价值。城市化的高速发展和旧城大拆大建式的更新方式使得城市传统空间结构和肌理逐渐遭到破坏,导致记忆断层、归属感缺失,场所与人的联系逐渐减弱,人文情感与场所记忆难以建构与重生。针对这样的现象,文章以街区空间与日常生活为出发点,研究当前城市发展阶段下老街空间与民众日常在人文精神传承中的联系,提出相应的对策,以期为城市传统街区的保护策略提供借鉴。

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  • 6.环境生态学视角下的地坑院窑洞营造及优化分析

    • 关键词:
    • 环境生态学;窑洞民居;地坑院窑洞;营造;生态观
    • 刘富余;王宇;田炜令;沈小玥
    • 《重庆建筑》
    • 2021年
    • 6期
    • 期刊

    从环境生态学的角度出发,研究地坑院窑洞的选址思略、构造和营建过程,以及布局形式,解析窑院建筑蕴含的人与自然、人与社会和人与人之间和谐发展的生态观,并通过分析地坑院窑洞建筑存在的缺陷和不足,提出生态营造思想与当代建筑技术结

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  • 7.国内公共图书馆无障碍设计研究综述

    • 关键词:
    • 公共图书馆;无障碍设计;文献研究
    • 王宇;纪欣玫
    • 《中外建筑》
    • 2021年
    • 5期
    • 期刊

    随着我国经济文化水平的逐年提升,我国愈发重视维护残疾人获取知识及信息的权利。为保障残障人士的阅读需求,国内公共图书馆不断加强无障碍设施建设,但前往图书馆的残障读者数量并无显著提高。本文从政策法规、设计实践以及文献研究三

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  • 8.基于CFD模拟的住宅自然通风开口模式优化策略研究

    • 关键词:
    • CFD模拟;自然通风;开口模式;优化策略;健康住宅
    • 郭佩艳;易敏;吕太锋;王宇;刘庭风
    • 《建筑科学》
    • 2021年
    • 04期
    • 期刊

    良好的室内自然通风是健康住宅的基础,调研发现诸多户型设计中的自然通风开口模式有待优化。本文基于建成住宅现状和居住者日常生理需求分析了住宅开口模式存在的主要问题。针对现状问题选取典型户型,依据户型中不同的房间格局特点设定5种类型相对应12种开口工况,运用CFD模拟和比较研究的方法,通过不同开口工况下的风速和空气龄比较评价,提出了设计中可以提升室内自然通风状况的5项开口模式优化策略,为户型中相应房间格局的开口设计提供参考,从而优化未来住宅的室内自然通风。

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  • 9.美国生态村的建设实践

    • 倪剑波,;宋彦,;闫整;赵虎
    • 《国际城市规划》
    • 2020年
    • 04期
    • 期刊

    党的"十九大"把生态文明推向历史性高度,从战略层面确立了未来乡村建设的总体指导思想。当前,我国正进行大规模的生态村建设,对国外经验的总结和借鉴具有重要意义。我们选取了美国北卡罗来纳州的埃斯俄文(Earthaven)生态村、纽约州的伊萨卡(Ithaca)生态村、加利福尼亚州的洛杉矶(Los Angels)生态村以及田纳西州的"农场"(The Farm)生态村作为案例,从生态产业运营、生态环境保护、生态社区营造和生态文化教育四个方面总结美国生态村建设经验,以期为我国生态村建设提供参考。

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