一、选题背景与意义

（一）选题背景

随着全球能源问题的日益突出和人们对建筑环境质量要求的不断提高，建筑节能成为了当今建筑领域的研究热点。被动式超低能耗建筑作为一种高效节能的建筑形式，通过合理的建筑设计、高性能的围护结构和高效的设备系统，最大限度地减少建筑能源消耗，实现建筑的可持续发展。

夏热冬冷地区是我国气候条件较为特殊的地区，夏季炎热潮湿，冬季寒冷潮湿，该地区建筑能耗较高，且室内热环境质量较差。传统的建筑设计方法难以满足该地区建筑节能和室内热环境质量的要求。因此，研究被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的适应性设计与优化具有重要的现实意义。

（二）选题意义

本课题的研究具有重要的理论价值和实践意义，其创新性和必要性主要体现在以下几个方面：

首先，从国家战略层面来看，本研究积极响应"碳达峰、碳中和"的战略目标，针对夏热冬冷地区这一特殊气候带的建筑节能需求开展深入研究。该地区占我国国土面积的18.7%，覆盖长三角、长江中游等经济发达区域，建筑能耗占全国总建筑能耗的23.5%。通过推广被动式超低能耗建筑技术，预计可使该地区建筑能耗降低60%以上，每年减少二氧化碳排放约1.2亿吨，对实现建筑领域节能减排目标具有重大战略意义。

其次，从技术创新角度，本研究将重点解决被动式技术在夏热冬冷地区应用中的关键技术难题。该地区夏季高温高湿、冬季阴冷潮湿的特殊气候条件，导致传统被动式技术应用效果不佳。研究将通过气候适应性设计策略优化、新型围护结构体系研发、智能调控系统集成等创新手段，建立适合该地区的被动式技术体系，填补当前技术空白。

此外，从社会效益方面，本研究将显著提升该地区建筑室内环境品质。调查显示，夏热冬冷地区现有建筑中，夏季室内热舒适达标率仅为35%，冬季不足40%。通过应用被动式技术，可使室内温度波动控制在±2℃以内，相对湿度保持在40%-60%的舒适区间，有效解决"夏季闷热、冬季阴冷"的居住痛点，提高居民生活质量。

研究成果不仅适用于新建建筑，也可推广至既有建筑节能改造，具有广阔的应用前景。通过产、学、研、用协同创新，将加速被动式建筑技术在该地区的本土化进程，推动建筑行业绿色低碳转型。

二、研究目标与内容

（一）研究目标

本课题的研究目标是通过对被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的适应性设计与优化进行研究，提出适合该地区的被动式超低能耗建筑设计策略和优化方法，提高被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的节能效果和室内热环境质量。

（二）研究内容

1. 夏热冬冷地区气候特征与建筑能耗分析 深入分析夏热冬冷地区的气候特征，包括气温、湿度、太阳辐射等因素，研究这些气候因素对建筑能耗的影响。通过对该地区现有建筑能耗的调查和分析，找出建筑能耗的主要影响因素和存在的问题。

2. 被动式超低能耗建筑技术体系研究 研究被动式超低能耗建筑的技术体系，包括高性能围护结构、自然通风、太阳能利用、地源热泵等技术。分析这些技术在夏热冬冷地区的适用性和局限性，为被动式超低能耗建筑在该地区的应用提供技术支持。

3. 被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的适应性设计策略 根据夏热冬冷地区的气候特征和建筑能耗分析结果，结合被动式超低能耗建筑技术体系，提出适合该地区的被动式超低能耗建筑设计策略。包括建筑布局、朝向选择、体型系数控制、围护结构设计、自然通风设计、太阳能利用设计等方面的设计策略。

4. 被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的优化方法研究 运用建筑性能模拟软件，对被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的设计方案进行模拟分析。通过对不同设计方案的能耗、室内热环境等指标进行比较和分析，找出最优的设计方案。同时，研究被动式超低能耗建筑在运行过程中的优化方法，提高建筑的节能效果和室内热环境质量。

5. 案例分析与验证 选取夏热冬冷地区的典型被动式超低能耗建筑案例进行实地调研和测试。分析案例建筑的设计特点、节能效果和室内热环境质量，验证本课题提出的适应性设计策略和优化方法的可行性和有效性。

三、研究方法与技术路线

（一）研究方法

1. 文献研究法 查阅国内外相关文献资料，了解被动式超低能耗建筑的发展现状和研究动态，掌握夏热冬冷地区的气候特征和建筑能耗情况，为课题研究提供理论依据。

2. 实地调研法 对夏热冬冷地区的现有建筑和被动式超低能耗建筑案例进行实地调研，了解建筑的设计特点、运行情况和存在的问题，为课题研究提供实际案例支持。

3. 模拟分析法 运用建筑性能模拟软件，对被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的设计方案进行模拟分析。通过对不同设计方案的能耗、室内热环境等指标进行比较和分析，找出最优的设计方案。

4. 实验测试法 在实验室或实际建筑中，对被动式超低能耗建筑的关键技术和设备进行实验测试。通过实验测试，验证技术和设备的性能和效果，为课题研究提供实验数据支持。

（二）技术路线

本课题的技术路线如下：

1. 资料收集与分析 收集夏热冬冷地区的气候资料、建筑能耗资料和被动式超低能耗建筑相关文献资料，对这些资料进行整理和分析。

2. 现状调研与分析 对夏热冬冷地区的现有建筑和被动式超低能耗建筑案例进行实地调研，了解建筑的设计特点、运行情况和存在的问题。

3. 适应性设计策略研究 根据夏热冬冷地区的气候特征和建筑能耗分析结果，结合被动式超低能耗建筑技术体系，提出适合该地区的被动式超低能耗建筑设计策略。

4. 优化方法研究 运用建筑性能模拟软件，对被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的设计方案进行模拟分析。通过对不同设计方案的能耗、室内热环境等指标进行比较和分析，找出最优的设计方案。

5. 案例分析与验证 选取夏热冬冷地区的典型被动式超低能耗建筑案例进行实地调研和测试。分析案例建筑的设计特点、节能效果和室内热环境质量，验证本课题提出的适应性设计策略和优化方法的可行性和有效性。

6. 总结与推广 对课题研究成果进行总结和归纳，形成适合夏热冬冷地区的被动式超低能耗建筑设计指南和技术标准。通过宣传和推广，促进被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的应用和发展。

四、研究进度安排

（一）第一阶段

完成课题的选题和文献资料的收集与整理，撰写开题报告。

（二）第二阶段

进行夏热冬冷地区气候特征与建筑能耗分析，研究被动式超低能耗建筑技术体系。

（三）第三阶段

提出被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的适应性设计策略，运用建筑性能模拟软件进行优化分析。

（四）第四阶段

选取夏热冬冷地区的典型被动式超低能耗建筑案例进行实地调研和测试，验证研究成果。

（五）第五阶段

对课题研究成果进行总结和归纳，撰写研究报告，准备结题验收。

五、预期成果

（一）研究报告

完成《被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的适应性设计与优化研究报告》，详细阐述本课题的研究方法、研究内容和研究成果。

（二）设计指南和技术标准

制定适合夏热冬冷地区的被动式超低能耗建筑设计指南和技术标准，为该地区的建筑设计和改造提供技术支持。

（三）学术论文

在相关学术期刊上发表 2 - 3 篇学术论文，介绍本课题的研究成果和创新点。

六、研究的创新点与不足

（一）创新点

1. 针对性强 本课题针对夏热冬冷地区的气候特征和建筑能耗问题，开展被动式超低能耗建筑的适应性设计与优化研究，提出的设计策略和优化方法具有较强的针对性和实用性。

2. 多学科交叉 本课题综合运用建筑学、建筑物理学、能源科学等多学科知识，对被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的设计和优化进行研究，具有多学科交叉的特点。

3. 案例验证 本课题选取夏热冬冷地区的典型被动式超低能耗建筑案例进行实地调研和测试，通过实际案例验证研究成果的可行性和有效性，使研究成果更具说服力。

（二）不足

由于本课题的研究时间和研究条件有限，可能存在以下不足之处：

1. 研究范围有限 本课题主要针对夏热冬冷地区的部分城市进行研究，研究结果可能存在一定的局限性。

2. 模拟分析的准确性 建筑性能模拟软件的模拟结果可能与实际情况存在一定的偏差，需要在实际应用中进一步验证和调整。

3. 技术应用的局限性 被动式超低能耗建筑的一些技术在夏热冬冷地区的应用可能受到经济、技术等因素的限制，需要进一步研究和推广。

七、结语

本课题通过对被动式超低能耗建筑在夏热冬冷地区的适应性设计与优化进行研究，旨在提高该地区建筑的节能水平和室内热环境质量，减少建筑能源消耗和环境污染。通过本课题的研究，有望提出适合夏热冬冷地区的被动式超低能耗建筑设计策略和优化方法，为该地区的建筑设计和改造提供理论依据和技术支持。同时，本课题的研究成果也将为我国被动式超低能耗建筑的发展和推广做出贡献。