随着我国乡村振兴战略和美丽乡村建设的实施，内蒙古农牧民的居住条件和生活环境不断改善。在农业农村部办公厅印发的《2020年农业农村绿色发展工作要点》中提出:将持续推进农村人居环境整治。随着内蒙古农村牧区经济、社会的发展，农牧民收入水平稳步提高，对室内热舒适度的要求也在提升。所以，在内蒙古农村牧区推动发展低能耗居住建筑既有利于节能， 也有利于提升农牧民生活品质，也是改善农牧民生活环境的重要内容。

随着我国乡村振兴战略和美丽乡村建设的实施以及内蒙古农村牧区经济、社会的发展，农牧民收入稳步提高，居住条件和生活环境不断改善，对室内热舒适度的要求也在提升。农业农村部办公厅印发的《２０２０年农业农村绿色发展工作要点》中提出：持续推进农村人居环境整治。为此，在内蒙古农村牧区推动发展低能耗居住建筑，既有利于节能，又有利于提升农牧民生活品质，也是改善农牧民生活环境的重要内容。
随着绿色发展理念深入人心，在打赢蓝天保卫战 重大决策部署的推动下，可再生能源和能源的清洁化利用得到高度重视且技术快速进步。在冬季严寒且漫长的内蒙古农村牧区，充分利用其风、光资源丰富的优势，在低能耗居住建筑中发展多能互补清洁供暖技术，既可以减少冬季供暖能耗，又可以助力实现天蓝、地绿、水清的优美生态环境。
在国家自然科学基金内蒙古农村牧区低能耗居住建筑模式研究 （５１６６８０５１）项目的资助下，课题组成员对内蒙古农村牧区居住建筑实现低能耗的途径和清洁供暖多能互补方案开展了研究。在对内蒙古农村牧区居住建筑现状、供暖设施及燃料、供暖能耗及冬季室内热环境状况等进行广泛、深入调研的基础上，提出了实现居住建筑低能耗的优化设计方案、外围护结构热工性能指标体系以及可供选用的多种技术先进成熟、质量稳定可靠、材料性能优良、施工较为方便的外墙保温和屋面保温构造形式等；实现多能互补供暖平衡的技术措施可优化居住建筑平面空间设计、提高外围护结构热工性能、充分利用太阳能、提高火炕热效率的基础上，为保持室内适宜的热舒适度，通过光电、风电、空气源热泵等清洁能源进行补充供热，实现可再生能源高效利用、多能互补、供暖平衡。这符合《内蒙古自治区冬季清洁取暖实施方案》提出的农村地区优先利用地热、生物质、太阳能等多种清洁能源供暖，有条件地发展天然气或电供暖的政策要求，也说明推动清洁能源的利用是我国乡村振兴战略和可持续发展的必然选择。
本书分为上篇、中篇、下篇三个部分。上篇（第１章和第２章）对内蒙古严寒Ｂ区、严寒Ｃ区部分农村牧区居住建筑及环境状况的调研资料进行归纳统计和分析总结，发现现状住宅内部空间布局不够合理，外围护结构热工性能较差，传统火炕仍是冬季较为普遍的供暖设施之一，可再生能源等清洁供暖使用率很低，高能耗、低舒适 是多数农牧民的感受。中篇（第３章至第５章）以流体力学和建筑热工学理论为指导，以ＶＥＮＴ、ＡＮＳＹＳ模拟软件为研究工具，对严寒Ｂ区的大花洞火炕、严寒Ｃ区的直洞式火炕的烟道形式进行改进设计，科学合理设置迎火墙、分烟墙和导烟墙，改变烟气流场，使烟气能够更加均匀地分布于炕洞内部，提高火炕热舒适度和热效率。下篇（第６章至第
８章）分别对内蒙古严寒Ｂ区、严寒Ｃ区典型两居室中面积、三居室大面积住宅进行低能耗优化设计，通过模拟计算得出低能耗住宅较现状住宅节能率在７０%!以上且热舒适度大幅提高。具体介绍了在内蒙古严寒Ｂ区利用丰富的太阳能和风能资源，选取风电和光电作为低能耗住宅平衡供暖的能源；在内蒙古严寒Ｃ区选用先进的太阳能光热技术和空气源热泵技术进行清洁能源供暖平衡方案设计。
研究表明，在内蒙古农村牧区发展低能耗居住建筑不仅能够大幅减少冬季供暖能耗而且可显著提高室内热舒适度；科学、合理、高效地利用清洁能源， 不仅可以改善农村牧区生态环境，也可为农村牧区住宅多能互补、供暖平衡提供理论指导和技术支持，还可为在我国北方建设无煤村、低碳村 构想提供借鉴。

薛芸，内蒙古科技大学建筑学院副教授，硕士生导师。一级注册建筑师。研究方向为建筑技术设计及其理论。参编教材、地方标准多部，主持及参与多项及省部级课题。张杰：内蒙古科技大学建筑学院教授，硕士生导师。内蒙古绿色建筑评价标识评审专家、内蒙古建筑节能协会专家会员。研究方向为建筑物理环境与设计、建筑节能技术。主编、参编教材、内蒙古自治区工程建设地方规范、标准、规程、图集多部，主持及参与多项及省部级课题。

上篇 现状居住建筑
第1章 概 述
1.1 研究背景
1.1.1 我国建筑能耗现状
1.1.2 农村居住建筑能耗现状
1.1.3 内蒙古农村牧区居住环境
1.1.4 清洁能源供暖政策
1.1.5 清洁供暖潜力
1.2 研究目的及意义
1.3 概念阐述
1.3.1 建筑热工区划
1.3.2农牧区住宅用能
1.3.3 被动式太阳能建筑
1.3.4 室内热环境及热舒适度
1.3.5 低能耗居住建筑
第2章 内蒙古农村牧区现状调研
2.1 气候特征与建筑热工区属
2.1.1 气候特征
2.1.2 建筑热工区属
2.2 农村牧区基本情况
2.2.1 农户家庭组成
2.2.2 农户家庭生活、生产方式
2.2.3 生活习惯
2.2.4 居住情况
2.3 农村牧区居住建筑现状调研
2.3.1 调研地点及内容
2.3.2 严寒Ｂ区住宅平面布局
2.3.3 严寒Ｃ区住宅平面布局
2.4 住宅外围护结构
2.4.1 外墙
2.4.2 屋面
2.4.3 门窗
2.4.4 地面
2.4.5 外围护结构调研统计
2.5 供暖方式及供暖燃料
本篇总结
中篇 传统供暖设施火炕
第3章 居住建筑传统供暖设施火炕现状调研
3.1 火炕的基本构造和供暖原理
3.1.1 火炕的基本构造
3.1.2火炕的供暖原理
3.2 火炕的热工性能
3.2.1 热性能与供暖
3.2.2 热舒适与健康
3.2.3 热效率与节能
3.2.4 热舒适度和热效率的影响因素
3.3 严寒Ｂ区居住建筑大花洞火炕
3.3.1 居住建筑典型性调研
3.3.2 典型居住建筑的模型建立
3.3.3 大花洞火炕的模型建立
3.4 严寒Ｃ区居住建筑直洞式火炕
3.4.1 居住建筑典型性调研
3.4.2典型居住建筑的模型建立
3.4.3 直洞式火炕的模型建立
第4章 现状火炕的热舒适度和热效率
4.1 分析软件的选择
4.1.1ＶＥＮＴ模拟软件
4.1.2 ＡＮＳＹＳ模拟软件
4.2 大花洞火炕模拟研究
4.2.1 大花洞火炕热舒适度分析
4.2.2 大花洞火炕热效率分析
4.3 直洞式火炕模拟研究
4.3.1 模拟参数的设置
4.3.2 直洞式火炕类型Ⅰ、类型Ⅱ分析
第5章 改进型火炕的热舒适度和热效率
5.1 火炕的优化设计思路
5.2 改进型大花洞火炕的热舒适度和热效率
5.2.1 改进型火炕的模型建立
5.2.2 改进型火炕的热舒适度
5.2.3 改进型火炕与现状火炕的热舒适度对比
5.2.4 改进型火炕的热效率
5.2.5 改进型火炕与现状火炕的热效率对比
5.3改进型直洞式火炕的热舒适度和热效率
5.3.1 改进型火炕的模型建立
5.3.2 改进型火炕Ⅰ、改进型火炕Ⅱ分析
5.3.3 改进型火炕与现状火炕热工性能对比
本篇总结
下篇 清洁能源多能互补供暖方案
第6章 现状典型住宅冬季热环境及供暖能耗研究
6.1 严寒Ｂ区典型住宅模型建立
6.1.1 两居室户型现状
6.1.2 三居室户型现状
6.2 严寒Ｃ区典型住宅模型建立
6.2.1 两居室户型现状
6.2.2 三居室户型现状
6.3 ＤｅＳＴ－ｈ能耗模拟软件
6.4 严寒Ｂ区住宅冬季室内热环境及供暖能耗
6.4.1 冷月自然室温模拟
6.4.2 供暖季供暖能耗
6.4.3 冬至日外墙内表面温度计算
6.4.4 室内热舒适度
6.5 严寒Ｃ区住宅冬季室内热环境及供暖能耗
6.5.1 供暖季自然室温
6.5.2 冷日自然室温
6.5.3 供暖季供暖能耗
6.5.4 冷日表面辐射温度
第7章 居住建筑低能耗优化设计
7.1 优化设计思路
7.1.1 平面功能的合理布置
7.1.2 主要使用房间尺度控制
7.1.3 增建阳光间
7.2 严寒Ｂ区农村牧区居住建筑低能耗优化设计
7.2.1 两居室户型优化设计
7.2.2 三居室户型优化设计
7.2.3 平面优化设计方案
7.2.4外围护结构优化设计
7.3 严寒Ｂ区低能耗住宅与现状住宅模拟对比
7.3.1 冷月自然室温对比
7.3.2 供暖季室内自然温度对比
7.3.3 供暖季供暖能耗对比
7.3.4 外墙表面温度与相邻空气温差对比
7.3.5 室内热舒适度比较
7.4 严寒Ｃ区农村牧区居住建筑低能耗优化设计
7.4.1 两居室户型优化设计
7.4.2 三居室户型优化设计
7.4.3 平面优化设计方案
7.4.4 外围护结构优化设计
7.5 严寒Ｃ区低能耗住宅与现状住宅模拟对比
7.5.1 全年自然室温对比
7.5.2 供暖季自然室温统计分析
7.5.3 冷日自然室温对比
7.5.4 供暖季供暖能耗分析
7.5.5 冷日表面辐射温度对比
第8章 清洁能源多能互补供暖平衡方案
8.1 供暖平衡理论
8.1.1 太阳能供热量
8.1.2 生活产热量
8.1.3 火炕散热量
8.2 严寒Ｂ区平衡供热量ｑ的计算
8.2.1 低能耗住宅外墙热惰性指标Ｄ值的计算
8.2.2 冬季室外热工计算温度的取值
8.2.3 平衡供热量ｑ的计算
8.3 严寒Ｃ区平衡供热量ｑ的计算
8.3.1 低能耗住宅外墙热惰性指标Ｄ和冬季室外热工计算温度的计算
8.3.2 平衡供热量ｑ的计算
8.4 严寒Ｂ区农村牧区低能耗居住建筑供暖平衡方案
8.4.1 低能耗两居室中面积户型风电能辅助供暖平衡方案（非并网式方案）
8.4.2 低能耗三居室大面积户型光电能辅助供暖平衡方案（非并网式方案）
8.4.3 并网式方案
8.5 严寒Ｃ区农村牧区低能耗居住建筑供暖平衡方案
8.5.1 太阳能＋电能辅助供暖平衡方案
8.5.2 空气能＋电能辅助供暖平衡方案
本篇总结
参考文献
附录 内蒙古农村牧区居住建筑现状调查表