关中地区结构保温板农宅标准化设计研究.pdf

摘要

农宅作为农村居民的生活载体，对于传承农村特色文化、发展农村经济、改善人

们生活品质等方面起着至关重要的作用。当前，我国农村地区住宅普遍存在建筑质量

较差、能源效率偏低、装配式建筑比例与规模化程度低等问题，亟待向绿色节能型建

筑进行转型升级。本文所研究的结构保温板建筑是一种新型轻木结构建筑体系，采用

可再生或可循环再造材料构成墙体、楼板等模块，具有轻质高强、高效保温、低碳环

保等特点，且符合装配式建筑要求。然而，目前国内对结构保温板建筑的研究多集中

于其结构性能和物理性能上，缺乏结构保温板建筑设计方面的研究，在一定程度上限

制了该技术的推广应用。因此，综合上述背景，本文以陕西省关中地区既有农宅建筑

为研究对象，将标准化设计方法引入到结构保温板农宅设计当中，最终形成适用于陕

西关中地区的结构保温板农宅标准化设计方法。主要工作及研究成果如下：

（1）通过实地调研分析，总结出既有农宅典型平面布局和各功能空间尺寸。同时

通过走访、问卷调研等形式，得出不同农户的生产生活方式及家庭人口结构对农宅空

间的多样化需求。

（2）通过查阅国内外标准化设计相关文献，依据结构保温板建筑自身特性、构件

和部品等的尺寸要求，确立了适宜结构保温板农宅的基本模数和模数协调规则。将既

有农宅各功能空间尺寸与结构保温板农宅基本模数相适配，设计出不同功能标准单元

模块。将各功能单元模块进行组合设计，形成关中地区结构保温板农宅户型标准化设

计方案，根据不同生产生活方式及人口结构进行多样化设计，形成6套户型设计方案。

（3）开展结构保温板农宅关键节点构造研究。按照模数协调原则，参考起居室、

卧室、卫生间等功能单元模块尺寸，对结构保温板墙体、楼板及屋面板等构件尺寸进

行归纳，简化形成一套适用于标准化设计与生产的构件库。

（4）依据陕西关中地区气候、地貌特征，计算结构保温板标准化农宅屋面、楼面

和内、外墙体所受风荷载、地震荷载作用下的承载力。建立结构保温板标准化农宅的

有限元模型，通过ABAQUS有限元模拟软件对农宅整体结构性能进行计算验证。

（5）运用本文所提出的结构保温板农宅标准化设计方法，成功设计建造结构保温

板农宅试点房屋，对标准化设计方法的可行性给予验证。

关键词：陕西关中；农村住宅；结构保温板；标准化设计

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Abstract

Asthelifecarrierofruralresidents,ruralresidencesplayavitalroleininheritingrural

characteristicculture,developingruraleconomyandimprovingpeoplesqualityoflife.

However,therearemanyproblemsinruralhousinginChina,suchaspoorbuildingquality,

singleform,lowenergyefficiency,poorlivingcomfort,lowproportionandscaleof

prefabricatedbuildings.Itisurgenttotransformandupgradetogreenandenergy-saving

buildings.Thispaperstudiesthestructuralinsulatedpanels(SIPs)buildingtechnologywhich

usesrenewableorrecyclablematerials,formingbuildingcomponentsincludingwalls,floors

andfloors.SIPstechnologyhasthecharacteristicsoflightweight,highstren