我国采暖地区低技术集合住宅节能研究
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摘要
摘要：
在世界能源危机、环境污染、人口膨胀的社会背景下,人类走可持续发展的生存道路势在必行。建筑的节能设计是其中重要一枝,也将成为未来建筑设计发展的新领域。
本文以我国采暖地区集合住宅为研究对象,探讨适应我国国情的住宅建筑节能设计策略——低技术节能设计方法。低技术的节能设计方法是一个庞大、复杂的节能体系,并且需要结合建筑实地气候因素进行适应性的设计。文章从能源利用的角度,从被动式采暖和被动式降温两方面对低技术节能设计进行研究、总结。
由于阳光间兼具被动式采暖和降温的双层功能,本文将其作为重点,对其在我国采暖地区集合住宅中的应用进行深入研究。并通过ecotect不境分析软件对阳光间的节能策略进行模拟分析,将集合住宅节能设计中的定性分析与检验式的热工计算向技术方向推进,使建筑设计更加科学、合理,并具预见性。同时,本文以阳光间为核心的节能设计研究,旨在将集合住宅设计中的使用形式与建筑构造、材料、节能技术整合于一体,达到建筑节能设计一体化的目的,并探索一条具有中国传统居住文化中邻里交往概念的集合住宅节能设计途径。文章最后通过设计实践对以阳光间为核心的低技术集合住宅节能策略进行验证,总结出适合我国采暖地区集合住宅的低技术节能设计策略,为后续研究提供资料。
Because of the problems of the world energy crisis, environmental pollution and the population expansion, the road of sustainable developments becomes more and more important to human beings. As one part of sustainable development, architecture energy conservation design will be the new field in architecture design.
This thesis set amalgamated dwelling in heating district in China as the research object, and discusses the energy saving methods of residential building which adapt to Chinese national conditions--low technology energy saving design. Low technology energy saving design is a large, complex energy saving system, and it need to be combined with the architecture field climate factors of adaptive design. This article take the energy utilization as the breakthrough point, divided the system into two parts, one is passive heating, and the other one is passive cooling.
Because solar house has the double functions of passive heating and passive cooling. This thesis takes it as the emphasis, and delves into the using of solar house in heating district in our country. In this research, I use Autodesk Ecotect Analysis software to simulate and calculate the energy saving results of solar housing designed in amalgamated dwelling. This kind of simulation and calculation can make the architecture design more scientific, more reasonable, and make energy saving predictable. At the same time, taking the solar housing design as the core of the energy saving research aims to set the architecture design, construction, materials and energy efficient technology together to make a integrated design, and also looking for a way to achieve the traditional neighborhood communication mode in the amalgamated dwelling. In the end of this thesis, I made a amalgamated dwelling design to inspect and verify the low technology energy saving design methods. And summed up suitable low technology energy saving methods for amalgamated dwelling in the heating district which can be a initial value for further research.
在世界能源危机、环境污染、人口膨胀的社会背景下,人类走可持续发展的生存道路势在必行。建筑的节能设计是其中重要一枝,也将成为未来建筑设计发展的新领域。
本文以我国采暖地区集合住宅为研究对象,探讨适应我国国情的住宅建筑节能设计策略——低技术节能设计方法。低技术的节能设计方法是一个庞大、复杂的节能体系,并且需要结合建筑实地气候因素进行适应性的设计。文章从能源利用的角度,从被动式采暖和被动式降温两方面对低技术节能设计进行研究、总结。
由于阳光间兼具被动式采暖和降温的双层功能,本文将其作为重点,对其在我国采暖地区集合住宅中的应用进行深入研究。并通过ecotect不境分析软件对阳光间的节能策略进行模拟分析,将集合住宅节能设计中的定性分析与检验式的热工计算向技术方向推进,使建筑设计更加科学、合理,并具预见性。同时,本文以阳光间为核心的节能设计研究,旨在将集合住宅设计中的使用形式与建筑构造、材料、节能技术整合于一体,达到建筑节能设计一体化的目的,并探索一条具有中国传统居住文化中邻里交往概念的集合住宅节能设计途径。文章最后通过设计实践对以阳光间为核心的低技术集合住宅节能策略进行验证,总结出适合我国采暖地区集合住宅的低技术节能设计策略,为后续研究提供资料。
Because of the problems of the world energy crisis, environmental pollution and the population expansion, the road of sustainable developments becomes more and more important to human beings. As one part of sustainable development, architecture energy conservation design will be the new field in architecture design.
This thesis set amalgamated dwelling in heating district in China as the research object, and discusses the energy saving methods of residential building which adapt to Chinese national conditions--low technology energy saving design. Low technology energy saving design is a large, complex energy saving system, and it need to be combined with the architecture field climate factors of adaptive design. This article take the energy utilization as the breakthrough point, divided the system into two parts, one is passive heating, and the other one is passive cooling.
Because solar house has the double functions of passive heating and passive cooling. This thesis takes it as the emphasis, and delves into the using of solar house in heating district in our country. In this research, I use Autodesk Ecotect Analysis software to simulate and calculate the energy saving results of solar housing designed in amalgamated dwelling. This kind of simulation and calculation can make the architecture design more scientific, more reasonable, and make energy saving predictable. At the same time, taking the solar housing design as the core of the energy saving research aims to set the architecture design, construction, materials and energy efficient technology together to make a integrated design, and also looking for a way to achieve the traditional neighborhood communication mode in the amalgamated dwelling. In the end of this thesis, I made a amalgamated dwelling design to inspect and verify the low technology energy saving design methods. And summed up suitable low technology energy saving methods for amalgamated dwelling in the heating district which can be a initial value for further research.
引文
1 引自“国际能源网”：http://www. in-en.com。
2 引自“中国能源信息网”：http://www.nengyuan.net.
3 引自“中文维基百科”：http://zh.wikipedia.org。
4 数据来源：2009中国建筑节能年度发展报告.北京：中国建筑工业出版社,2009。
5 同上
6 图片来源：《建筑气候区划标准》(GB50178-93)。
7 王璞.低技术生态建筑的形态解析.合肥工业大学硕士学位论文。
8 引自“百度百科”：http://baike.baidu.com。
9 同上。
10 胡志领.我国太阳能供暖的研究与分析.科技创新导报,2011(1).
11 我国可再生能源发展战略丛书—太阳能卷.中国电力出版社.2008。
12 “集合住宅”定义引自《中国大百科全书》。
13 数据来源：中国能源服务网：http://www.chinaesco.net。
14 江忆.我国建筑耗能状况及有效的节能途径.暖通空调,2005(5)：30-40。
15 张丽.中国终端能耗与建筑节能.北京：中国建筑工业出版社,2007。
16 朱馥艺,刘先觉.生态原点——气候建筑.新建筑,2000(3)。
17 张宁.北方地区集合住宅被动式太阳能采暖策略及应用分析报告.北京交通大学硕士学位论文,2009。
18 [美]伊恩·伦诺克斯·麦克哈格著.黄经纬 译.设计结合自然.天津：天津大学出版社,2006。
9 引自百度百科：http://baike.baidu.com。
21 李东辉，《寒冷地区被动式多层住宅设计策略研究》大连理工大学硕士论文,2010.6
1 霍小平 《城市住宅阳光间热屏蔽效应测试与应用研究》建筑科学2009.2
2 Werner Lang. Is It All "just" a Facade? The Functional, Energetic and Structural Aspects of the Building Skin [M]. Berlin:Birkhauser,2006:29-45
3 The Center of Building Performance and Diagnostics. Ascending Energy Strategies [R]. Pittsburgh: [s.n.],2001:6-7
4 王焱《夏热冬冷地区住宅节能优化设计》博士论文
5 王霄飞 吕爱民《住宅可变表皮研究》《华中建设》2011.1¨
[1]Arian Mostaedi,《高技术策略的住宅》,机械工业出版社,2005.8
[2]Arian Mostaedi,《低技术策略的住宅》,机械工业出版社,2005.8
[3]艾莉森口G口夸克,沃尔特口T口格龙扎克,《绿色工作室设计手册》,中国建筑工业出版社,2010.7
[4]彼得□F□史密斯,《适应气候变化的建筑》,中国建筑工业出版社,2009.5
[5]彰国社,《国外建筑设计详图图集13口被动式太阳能建筑设计》,中国建筑工业出版社,2004
[6]彰国社,《国外建筑设计详图图集12口集合住宅》,中国建筑工业出版社：,2004
[7]周浩明、张晓东,《生态建筑面向未来的建筑》南京：东南大学出版社,2002
[8]荆其敏、张丽安,《世界传统民居——生态家屋》,天津科学技术出版社,1996
[9]清华大学建筑节能研究中心,《中国建筑节能年度发展报告2011》,中国建筑工业出版社,2011
[10]中国太阳能建筑应用发展研究报告课题组,《中国太阳能建筑应用发展研究报告》,中国建筑工业出版社,2009.8
[11]柳孝图,《建筑物理(第二版)》,中国建筑工业出版社,2000
[12]王立雄,《建筑节能》,中国建筑工业出版社,2009
[13]尤惟定、武涌,《建筑节能技术》,中国建筑工业出版社,2009
[14]江忆,林波荣,曾剑龙,朱颖心等,《住宅节能》,中国建筑工业出版社,2006
[15](日)谷口汎邦、石氏克彦等,张丽丽(译),《多层集合住宅》,中国建筑工业出版社,2001
[16]克里斯汀口史蒂西,《太阳能建筑》,大连理工大学出版社,2009
[17]克里斯汀口史蒂西,《建筑表皮》,大理工业出版社,2009
[18]比尔口邓斯特、克雷格口西蒙斯、鲍比口吉尔伯特、陈硕 著,《建筑零能耗技术——针对日益缩小世界的解决方案》大连理工业大出版社,2009
[19]喜文华、王恒一,《被动式太阳房的设计与建造》,化学工业出版社,2007
[20]孙茹雁、鸟尔夫口赫斯特曼等,《节能建筑从欧洲到中国》,东南大学出版社,2011
[21](日)松村秀一 著、范悦、刘彤彤译,《住区再生——重获新生的欧美集合住宅》,机械工业出版社,2008
[22]中国可再生能源学会太阳能建筑专业委员会,《2011台达杯国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品集》,中国建筑工业出山版社,2011
[23]中国可再生能源学会太阳能建筑专业委员会,《2007台达杯国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品集》,中国建筑工业出版社,2007
[24]王崇杰、薛一冰等,《太阳能建筑设计》中国建筑工业出版社,2007
[25]宋德萱,《节能建筑设计与技术》统计大学出版社,2003
[1]李涛、刘丛红,《LEED与<绿色建筑评价标准>结构体系对比研究》,建筑学报,2011.3
[2]陈晓杨、钟德昆,《被动节能自然通风策略》,建筑学报,2011.9
[3]梅洪元、张向宁、林国海,《东北寒地建筑设计的适应性设计策略》,建筑学报,2011.9
[4]杨向群、高辉,《零能耗太阳能住宅建筑设计理念与技术策略——以太阳能十项全能竞赛为例》,建筑学报,2011.8
[5]陈翬、Petre Herman,《欧洲被动式住房理念及其技术的发展与应用研究》,建筑学报,2011.9
[6]木村文雄、秋本敬子、王琋慧,《可持续发展试验住宅——日本积水住宅公司实验住宅案例介绍》,建筑学报,2010.8
[7]李振宇、邓丰,《欧洲生态节能住宅的表皮设计》,建筑学报,2010.1
[8]和田纯夫、王琋慧,《日本“零排放住宅”》,建筑学报,2010.1
[9]周正楠,《对欧洲“被动房”建筑的介绍与思考》,建筑学报,2009.5
[10]张雪松,《高性能建筑立面设计研究》,建筑学报,2009.5
[11]索健、赵金玲,《寒冷地区被动式多层居住建筑研究——中外住宅被动式采暖降温技术的对比分析》,2009.
[12]徐峰、张国强、解明镜,《以建筑节能为目标的集成化设计方法与流程》,建筑学报,2009.11
[13]赵金彦、郭成林,《欧洲节能示范住宅》,建筑学报,2008.4
[14]张通,《清华大学环境能源楼——中意合作的生态示范性建筑》,建筑学报,2008.2
[15]下毅,《中国城市住宅20年变奏》,建筑学报,2008.4
[16]卢求、Henrik Wings,《德国低能耗建筑技术体系及发展趋势》,建筑学报,2007.9
[17江亿,《建筑节能与生活模式》,建筑学报,2007.12
[18]辛同生、杨吕明,《集合住宅中太阳能技术应用研究》,建筑学报,2006.10
[19]蔡慧明,《关于城市集合住宅的反思》,中国建筑装饰装修,2010.5
[201]冯佑葆,《多层住宅中被动式太阳房的设计探讨》,建筑学报,1982.2
[21]克劳斯口丹尼尔斯、吴蔚,《通过整体设计提高建筑适应性》,世界建筑2000.4
[22]袁莹、胡琳,《太阳能技术在建筑中的应用》,世界建筑,2000.4
[23]宋德萱、张峥,《建筑平面形体设计的节¨能分析》,新建筑,2000.3
[24]霍小平,《城市住宅阳光间热屏蔽效应测试与应用研究》,建筑科学,2009.2
[25]任乃鑫、王增龙,《住宅建筑阳光间节能理念探析》,科技咨询导报,2007N0.22
[26]刘慧琴,《夏热冬冷地区的封闭阳台设计》,住宅科技,2008.2
[27]王艳红,《太阳能住宅建筑一体化的设计研究》,建筑节能,2010.1
[28]聂雨,《简易阳光间的太阳能应用分析》,国外建材科技,2008.4
[29]石磊、赵乘文、张秉瑜,《反向阳光间被动式太阳能空气采暖系统》,能源技术,2002.12
[30]张世诚,《不同类型的被动式太阳房采暖实例(上)》,建筑知识,1995.6
[31]周烨恒、常荣杰,《低技术化的节能建筑设计——一被动式节能的应用》,福建建筑,2009.1
[32]周查理、庚莉萍,《发达国家建筑节能立法经验》,上海房地,2010.1
[33]刘培琴、刘淑敏,《我国建筑节能现状及发展》,煤气与热力,2002.3
[34]黄传坤,《关于建筑节能及发展趋势的几点思考》,江西煤炭科技,2010.1
[35]李泉、王玉连,《节能住宅建筑的现状与对策》,墙材革新与建筑节能,2001.3
[36]俞善庆、倪德良,《国内外建筑节能现状》,上海节能,1999.1
[37]郝刚立、王维早,《浅谈国内外建筑节能现状》,四川建筑,2011.1
[38]谢景,《国外建筑节能》,建造师,2007.4
[39]陈秉政《国外建筑节能综述》,华北石油设计1995.4
[40]金虹、张伶伶,《北方传统乡土民居节能精神的延续与发展》,新建筑2002.2
[41]夏为、路艳伟,《对于中国传统民居环境的研究》,低温建筑技术,2005.1
[42]缪小龙,《附件传统民居节能技术初探》,建筑科学,2007.12
[43]王湘昀,《论传统民居对现代居住建筑文化的启示》,南方建筑,2004.6
[44]刘铮、克宁、巴特尔,《内蒙古传统民居节能意识》,村镇建设,1998.6
[45]黄东亮,《生态建筑表现形式的归纳》,中外建筑,2001.5
[46]夏云、夏葵,《生态建筑与建筑的持续发展》,建筑学报,1995.6
[47]宋晔皓,欧美生态建筑理论发展概述,世界建筑,1998.1
[48]李保峰,“双层皮”幕墙类型分析及应用展望,建筑学报,2001.11
[49]林波荣,谭刚,王鹏等,皖南民居夏季热环境实测分析,清华大学学报(自然科学版)2002.8
[50]田园、布鲁诺凯勒,怎样在中国建设高舒适度低能耗的住宅建筑建筑节能,建筑学报,2001.1
[1]陈华,《寒冷地区住宅建筑采暖节能综合设计与分析》,天津大学,2004.6
[2]郁文红,《建筑节能的理论分析与应用研究》,天津大学,2004.6
[3]夏博,《上海高层住宅建筑节能控制方法与技术策略研究》,同济大学,2008.5
[4]邓蕾,《夏热冬冷地区住宅的气候适应性设计研究》,华中科技大学,2004.5
[5]王焱,《夏热冬冷地区住宅节能优化设计》,尔南大学,2003.1
[6]王璞,低技术生态建筑的形态解析,合肥工业大学,2007.5
[7]张宁，《北方地区集合住宅被动式太阳能采暖策略及应用分析报告》,北京交通大学,2011.7
[8]李东辉,《寒冷地区被动式多层住宅设计策略研究》,大连理工大学,2010.6
[9]李保峰,吴靖杰,《运用生物气候学原理进行被动式建筑降温》高层建筑与智能建筑国际学术研讨会论文集,哈尔滨
[1]M. SantamouriS, K. Pablou, A. Synnefa, etal. Recent progress on passibecool ing techniques Advanced technological de Velopments to improvesuribabi 1 ity. Athens:University of Athens, 2007
[2]M. SantamouriS, K. KapsiS, O. Korres, etal. On the relation between theenergy and social charOOOacteristiCS of the residential sector. Athens:University of Athens,2006
2 引自“中国能源信息网”：http://www.nengyuan.net.
3 引自“中文维基百科”：http://zh.wikipedia.org。
4 数据来源：2009中国建筑节能年度发展报告.北京：中国建筑工业出版社,2009。
5 同上
6 图片来源：《建筑气候区划标准》(GB50178-93)。
7 王璞.低技术生态建筑的形态解析.合肥工业大学硕士学位论文。
8 引自“百度百科”：http://baike.baidu.com。
9 同上。
10 胡志领.我国太阳能供暖的研究与分析.科技创新导报,2011(1).
11 我国可再生能源发展战略丛书—太阳能卷.中国电力出版社.2008。
12 “集合住宅”定义引自《中国大百科全书》。
13 数据来源：中国能源服务网：http://www.chinaesco.net。
14 江忆.我国建筑耗能状况及有效的节能途径.暖通空调,2005(5)：30-40。
15 张丽.中国终端能耗与建筑节能.北京：中国建筑工业出版社,2007。
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17 张宁.北方地区集合住宅被动式太阳能采暖策略及应用分析报告.北京交通大学硕士学位论文,2009。
18 [美]伊恩·伦诺克斯·麦克哈格著.黄经纬 译.设计结合自然.天津：天津大学出版社,2006。
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21 李东辉，《寒冷地区被动式多层住宅设计策略研究》大连理工大学硕士论文,2010.6
1 霍小平 《城市住宅阳光间热屏蔽效应测试与应用研究》建筑科学2009.2
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4 王焱《夏热冬冷地区住宅节能优化设计》博士论文
5 王霄飞 吕爱民《住宅可变表皮研究》《华中建设》2011.1¨
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[7]周浩明、张晓东,《生态建筑面向未来的建筑》南京：东南大学出版社,2002
[8]荆其敏、张丽安,《世界传统民居——生态家屋》,天津科学技术出版社,1996
[9]清华大学建筑节能研究中心,《中国建筑节能年度发展报告2011》,中国建筑工业出版社,2011
[10]中国太阳能建筑应用发展研究报告课题组,《中国太阳能建筑应用发展研究报告》,中国建筑工业出版社,2009.8
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[14]江忆,林波荣,曾剑龙,朱颖心等,《住宅节能》,中国建筑工业出版社,2006
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[17]克里斯汀口史蒂西,《建筑表皮》,大理工业出版社,2009
[18]比尔口邓斯特、克雷格口西蒙斯、鲍比口吉尔伯特、陈硕 著,《建筑零能耗技术——针对日益缩小世界的解决方案》大连理工业大出版社,2009
[19]喜文华、王恒一,《被动式太阳房的设计与建造》,化学工业出版社,2007
[20]孙茹雁、鸟尔夫口赫斯特曼等,《节能建筑从欧洲到中国》,东南大学出版社,2011
[21](日)松村秀一 著、范悦、刘彤彤译,《住区再生——重获新生的欧美集合住宅》,机械工业出版社,2008
[22]中国可再生能源学会太阳能建筑专业委员会,《2011台达杯国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品集》,中国建筑工业出山版社,2011
[23]中国可再生能源学会太阳能建筑专业委员会,《2007台达杯国际太阳能建筑设计竞赛获奖作品集》,中国建筑工业出版社,2007
[24]王崇杰、薛一冰等,《太阳能建筑设计》中国建筑工业出版社,2007
[25]宋德萱,《节能建筑设计与技术》统计大学出版社,2003
[1]李涛、刘丛红,《LEED与<绿色建筑评价标准>结构体系对比研究》,建筑学报,2011.3
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[3]梅洪元、张向宁、林国海,《东北寒地建筑设计的适应性设计策略》,建筑学报,2011.9
[4]杨向群、高辉,《零能耗太阳能住宅建筑设计理念与技术策略——以太阳能十项全能竞赛为例》,建筑学报,2011.8
[5]陈翬、Petre Herman,《欧洲被动式住房理念及其技术的发展与应用研究》,建筑学报,2011.9
[6]木村文雄、秋本敬子、王琋慧,《可持续发展试验住宅——日本积水住宅公司实验住宅案例介绍》,建筑学报,2010.8
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[8]和田纯夫、王琋慧,《日本“零排放住宅”》,建筑学报,2010.1
[9]周正楠,《对欧洲“被动房”建筑的介绍与思考》,建筑学报,2009.5
[10]张雪松,《高性能建筑立面设计研究》,建筑学报,2009.5
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[14]张通,《清华大学环境能源楼——中意合作的生态示范性建筑》,建筑学报,2008.2
[15]下毅,《中国城市住宅20年变奏》,建筑学报,2008.4
[16]卢求、Henrik Wings,《德国低能耗建筑技术体系及发展趋势》,建筑学报,2007.9
[17江亿,《建筑节能与生活模式》,建筑学报,2007.12
[18]辛同生、杨吕明,《集合住宅中太阳能技术应用研究》,建筑学报,2006.10
[19]蔡慧明,《关于城市集合住宅的反思》,中国建筑装饰装修,2010.5
[201]冯佑葆,《多层住宅中被动式太阳房的设计探讨》,建筑学报,1982.2
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[25]任乃鑫、王增龙,《住宅建筑阳光间节能理念探析》,科技咨询导报,2007N0.22
[26]刘慧琴,《夏热冬冷地区的封闭阳台设计》,住宅科技,2008.2
[27]王艳红,《太阳能住宅建筑一体化的设计研究》,建筑节能,2010.1
[28]聂雨,《简易阳光间的太阳能应用分析》,国外建材科技,2008.4
[29]石磊、赵乘文、张秉瑜,《反向阳光间被动式太阳能空气采暖系统》,能源技术,2002.12
[30]张世诚,《不同类型的被动式太阳房采暖实例(上)》,建筑知识,1995.6
[31]周烨恒、常荣杰,《低技术化的节能建筑设计——一被动式节能的应用》,福建建筑,2009.1
[32]周查理、庚莉萍,《发达国家建筑节能立法经验》,上海房地,2010.1
[33]刘培琴、刘淑敏,《我国建筑节能现状及发展》,煤气与热力,2002.3
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[36]俞善庆、倪德良,《国内外建筑节能现状》,上海节能,1999.1
[37]郝刚立、王维早,《浅谈国内外建筑节能现状》,四川建筑,2011.1
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[40]金虹、张伶伶,《北方传统乡土民居节能精神的延续与发展》,新建筑2002.2
[41]夏为、路艳伟,《对于中国传统民居环境的研究》,低温建筑技术,2005.1
[42]缪小龙,《附件传统民居节能技术初探》,建筑科学,2007.12
[43]王湘昀,《论传统民居对现代居住建筑文化的启示》,南方建筑,2004.6
[44]刘铮、克宁、巴特尔,《内蒙古传统民居节能意识》,村镇建设,1998.6
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[46]夏云、夏葵,《生态建筑与建筑的持续发展》,建筑学报,1995.6
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