王朝紅，楊 陽(yáng)，姚 勝

(河北工業(yè)大學(xué) 建筑與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，天津 300130)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于生活環(huán)境舒適度的要求不斷增強(qiáng)，面對(duì)可持續(xù)發(fā)展的新時(shí)代戰(zhàn)略目標(biāo)，讓人民擁有溫度適宜、空氣清潔、居住健康的家，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)中國(guó)社會(huì)和諧發(fā)展的重要內(nèi)容。目前北方地區(qū)以化石燃料燃燒為主的住宅取暖方式是促成冬季霧霾天的主要成因[1]，其帶來(lái)的環(huán)境污染、能源浪費(fèi)等問(wèn)題，嚴(yán)重降低了人們的生活品質(zhì)，對(duì)人們的身心健康產(chǎn)生了極大的影響。

近年來(lái)，被動(dòng)式附加陽(yáng)光間太陽(yáng)房因其具有初期投入低、建設(shè)難度小、運(yùn)行回報(bào)率高、適宜在我國(guó)北方地區(qū)推廣等特點(diǎn)，引起眾多學(xué)者的關(guān)注。有學(xué)者以太陽(yáng)房采暖為主題進(jìn)行了綜述研究，2017年鮑玲玲等[2]梳理和介紹了我國(guó)農(nóng)村在太陽(yáng)房采暖方面的使用現(xiàn)狀、國(guó)家的相關(guān)政策、太陽(yáng)房的分類及其具體概念，并總結(jié)了相關(guān)學(xué)者在太陽(yáng)能采暖關(guān)鍵技術(shù)方面的研究；2019年韋笑[3]闡述了太陽(yáng)能輔助供暖技術(shù)的相關(guān)概念，總結(jié)了其發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐現(xiàn)狀。現(xiàn)有綜述大多以定性分析的方法進(jìn)行梳理和闡述，受限于研究者文獻(xiàn)閱讀數(shù)量及其總結(jié)歸納的能力，主觀性較強(qiáng)。

文中針對(duì)附加陽(yáng)光間的設(shè)計(jì)研究問(wèn)題，采用定性與定量分析相結(jié)合的方法，運(yùn)用CiteSpace可視化文獻(xiàn)分析軟件對(duì)來(lái)自中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫(kù)附加陽(yáng)光間領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)進(jìn)行可視化定量分析及定性討論，梳理附加陽(yáng)光間設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀，為今后相關(guān)研究提供方法和方向參考。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來(lái)源

由美國(guó)陳超美團(tuán)隊(duì)利用Java編輯環(huán)境開發(fā)的CiteSpace軟件是在科學(xué)計(jì)量學(xué)、數(shù)據(jù)可視化背景下逐漸發(fā)展起來(lái)的一款引文可視化分析軟件。軟件能夠展現(xiàn)出學(xué)科主題之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，將樣本輸入到CiteSpace軟件中，運(yùn)算可得到關(guān)鍵詞、主題、作者、共被引、突現(xiàn)度等可視化圖譜，幫助研究人員快速理清某一領(lǐng)域的發(fā)展歷程，找到該領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵文獻(xiàn)和主要研究團(tuán)隊(duì)，分析出研究前沿和發(fā)展趨勢(shì)，極大地提高文獻(xiàn)調(diào)研效率[4]。

本研究以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中的文獻(xiàn)作為數(shù)據(jù)源，以附加陽(yáng)光間、陽(yáng)光間、被動(dòng)式太陽(yáng)房等相關(guān)詞匯為主題詞進(jìn)行初步檢索。文獻(xiàn)時(shí)間限定為1983—2020年，檢索結(jié)果共獲得1 056篇文獻(xiàn)，進(jìn)行分析整理并去除重復(fù)性文獻(xiàn)、篩選刪減與主題不密切相關(guān)的文獻(xiàn)以及會(huì)議演講等，最后得出期刊論文、碩博論文共452篇。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用CiteSpace文獻(xiàn)可視化分析軟件進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和總結(jié)，根據(jù)結(jié)果分析與討論，并提出附加陽(yáng)光間領(lǐng)域未來(lái)的研究方向。

2 文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析

2.1 發(fā)文量增長(zhǎng)趨勢(shì)分析

發(fā)文量的變化是相關(guān)領(lǐng)域研究進(jìn)展情況的直觀展現(xiàn)，是衡量該領(lǐng)域研究進(jìn)展的重要指標(biāo)[5]。分析圖1發(fā)文量的時(shí)間分布圖，可以發(fā)現(xiàn)附加陽(yáng)光間研究的態(tài)勢(shì)總體呈上升趨勢(shì)。1999年之前，年發(fā)文量均在5篇及以下，這一時(shí)間段國(guó)內(nèi)對(duì)于附加陽(yáng)光間的研究還處于起步階段，研究?jī)?nèi)容集中于附加陽(yáng)光間的基本概念、構(gòu)造形式、熱工機(jī)理、傳熱過(guò)程數(shù)學(xué)模型搭建、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法、舒適度評(píng)價(jià)方法等基礎(chǔ)理論的建立方面，總體研究力度較小。2000—2008年這一時(shí)間段，附加陽(yáng)光間的研究處于穩(wěn)步增長(zhǎng)期，太陽(yáng)房采暖開始受到學(xué)者們的關(guān)注，有賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，研究者開始通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬手段結(jié)合實(shí)測(cè)方法分析附加陽(yáng)光間的節(jié)能效果。2009年之后，發(fā)文量進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，并于2019年達(dá)到峰值，得益于新農(nóng)村建設(shè)、美麗鄉(xiāng)村等國(guó)家政策的提出，附加陽(yáng)光間這一降低農(nóng)宅能耗的有效手段開始得到廣泛關(guān)注，附加陽(yáng)光間的研究熱度不斷上升，相關(guān)研究?jī)?nèi)容不斷豐富與深入，研究方法也從一開始的定性研究逐步轉(zhuǎn)換為定性和定量相結(jié)合的綜合性研究，越來(lái)越多的學(xué)者通過(guò)動(dòng)態(tài)模擬等方法探索附加陽(yáng)光間熱環(huán)境、節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)化方法。隨著國(guó)家大力實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，鄉(xiāng)村住宅節(jié)能將會(huì)受到高度重視，而附加陽(yáng)光間領(lǐng)域的發(fā)文量預(yù)計(jì)在未來(lái)也會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。

圖1 附加陽(yáng)光間領(lǐng)域研究文獻(xiàn)時(shí)間分布圖Fig.1 Time distribution diagram of research literature in the field of additional sunspace

2.2 關(guān)鍵作者及研究機(jī)構(gòu)分析

分析表1可以得出：附加陽(yáng)光間研究發(fā)文量最多的作者是劉加平，共有18篇，其余發(fā)文量較多的作者有楊柳、金國(guó)輝、何泉等。從研究作者的中心性數(shù)據(jù)來(lái)看，除中心性為0.1的劉加平外，其余作者的中心性均為0，特性不顯著。從圖2中的圖譜也可以看出，劉加平及相關(guān)團(tuán)隊(duì)網(wǎng)絡(luò)較為集中，其他網(wǎng)絡(luò)較為分散，表明該研究領(lǐng)域已形成幾個(gè)核心的研究團(tuán)隊(duì)[6]，但相互間合作關(guān)聯(lián)性較弱，如劉加平團(tuán)隊(duì)和金國(guó)輝團(tuán)隊(duì)各自成一派，尚未形成具有重要影響力的合作網(wǎng)絡(luò)。從長(zhǎng)期來(lái)看，這樣相互獨(dú)立的研究不利于附加陽(yáng)光間研究的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，因此，加強(qiáng)學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)間的合作與深入交流，促進(jìn)學(xué)術(shù)研究的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是十分必要的。

表1 高頻作者及中心性Tab.1 High-frequency authors and centrality

圖2 附加陽(yáng)光間領(lǐng)域研究文獻(xiàn)發(fā)文作者的合作網(wǎng)絡(luò)Fig.2 Author cooperation network of literature in the field of additional sunspace

分析表2可知：以西安建筑科技大學(xué)為首的北方高校在附加陽(yáng)光間領(lǐng)域發(fā)文量較多，研究成果豐厚，而相關(guān)的公司企業(yè)、設(shè)計(jì)院、研究院等機(jī)構(gòu)的研究成果較少，未能達(dá)到“產(chǎn)學(xué)研”之間的高效合作；因此，在以后的研究過(guò)程中，加強(qiáng)高校與企業(yè)、研究院(所)間的深入合作交流是十分重要的。

表2 發(fā)文數(shù)量排名前七的研究機(jī)構(gòu)Tab.2 Top7 institutes in additional sunspace research

2.3 研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞可以揭示相關(guān)文獻(xiàn)的主要研究?jī)?nèi)容和核心思想，其共現(xiàn)圖譜可以直觀地呈現(xiàn)該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。文中通過(guò)運(yùn)用CiteSpace對(duì)附加陽(yáng)光間452篇有關(guān)研究性文獻(xiàn)中的關(guān)鍵字和頻次進(jìn)行共現(xiàn)分析，綜合統(tǒng)計(jì)出頻次≥4的關(guān)鍵詞，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖3所示。

通過(guò)對(duì)高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，附加陽(yáng)光間領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)集中于農(nóng)村住宅的附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)及其影響因素，特別是降低農(nóng)宅能耗、提高其室內(nèi)熱環(huán)境方面的研究尤為受到關(guān)注；另外，關(guān)于不同地區(qū)附加陽(yáng)光間的適宜性設(shè)計(jì)研究也是該領(lǐng)域研究的另一個(gè)熱點(diǎn)。為了進(jìn)一步探究附加陽(yáng)光間的研究熱點(diǎn)，對(duì)含圖3中關(guān)鍵詞的部分文獻(xiàn)進(jìn)行了定性分析，具體內(nèi)容見表3。

圖3 附加陽(yáng)光間研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig.3 Co-appearance network of keywords in additional sunspace

表3 附加陽(yáng)光間的研究熱點(diǎn)定性分析Tab.3 Qualitative analysis of research hotspots of additional sunspace

3 主要研究?jī)?nèi)容分析

通過(guò)閱讀文獻(xiàn)進(jìn)行定性分析及運(yùn)用Citespace進(jìn)行文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)定量分析，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)附加陽(yáng)光間領(lǐng)域的研究主要圍繞農(nóng)宅附加陽(yáng)光間的優(yōu)化設(shè)計(jì)展開。以下主要從附加陽(yáng)光間的概念內(nèi)涵與優(yōu)化設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來(lái)闡述現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)宅附加陽(yáng)光間研究的進(jìn)展。

3.1 相關(guān)概念

太陽(yáng)房一詞源于美國(guó)芝加哥，其定義是指主要依靠太陽(yáng)能采暖的房屋，分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩大類：主動(dòng)式太陽(yáng)房的采暖方式與利用常規(guī)能源房屋的采暖系統(tǒng)基本相同，是以太陽(yáng)能集熱器作為熱源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源進(jìn)行供暖；而被動(dòng)式太陽(yáng)房則是指不依靠任何機(jī)械動(dòng)力，通過(guò)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身完成吸熱、蓄熱、放熱過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能采暖目的的房屋。如圖4所示，被動(dòng)式太陽(yáng)房主要分為以下3類：

1)直接受益式：直接讓陽(yáng)光從窗戶照射進(jìn)來(lái)，利用室內(nèi)墻體、地面等蓄熱，在夜間室內(nèi)溫度降低時(shí)再將熱量釋放出來(lái)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。

2)集熱蓄熱墻式：利用集熱蓄熱墻吸收并儲(chǔ)存透過(guò)玻璃的一部分陽(yáng)光，另一部分陽(yáng)光加熱墻體與玻璃之間的空氣，然后將收集到的熱量傳入室內(nèi)。

3)附加陽(yáng)光間式：其為直接受益式和集熱蓄熱墻兩種方式的結(jié)合[16]。陽(yáng)光間的基本結(jié)構(gòu)是在建筑主體的南側(cè)搭建一座由玻璃材質(zhì)、金屬框架及蓄熱墻體構(gòu)成的建筑空間，冬季白天利用附加陽(yáng)光間接受太陽(yáng)輻射向室內(nèi)提供熱量，或通過(guò)集熱蓄熱結(jié)構(gòu)將熱量貯存起來(lái)在陰雪天或夜晚使用，以達(dá)到建筑采暖的目的[17]。

圖4 太陽(yáng)房集熱原理圖Fig.4 Schematic diagram of solar building heat collection

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

我國(guó)附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)研究主要針對(duì)農(nóng)村住宅，研究思路主要是基于文獻(xiàn)研究、問(wèn)卷調(diào)查、實(shí)地測(cè)繪與數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)建立附加陽(yáng)光間農(nóng)宅建筑標(biāo)準(zhǔn)模型，篩選建筑主體與附加陽(yáng)光間相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)與建筑能耗、預(yù)測(cè)平均熱感覺(jué)指標(biāo)(predicted mean vote，PMV)、采光系數(shù)與投資回收期等評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后通過(guò)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)計(jì)算或者是軟件動(dòng)態(tài)模擬進(jìn)行單目標(biāo)或多目標(biāo)優(yōu)化，最終提出適宜的附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，具體流程如圖5所示。

在附加陽(yáng)光間相關(guān)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)計(jì)算方面，1980年Balcomb[18-19]創(chuàng)建了附加陽(yáng)光間式被動(dòng)房的傳熱過(guò)程數(shù)學(xué)模型，編寫了被動(dòng)式太陽(yáng)房設(shè)計(jì)手冊(cè)。90年代初王德芳[20-23]提出了關(guān)于附加陽(yáng)光間和相鄰房間之間通過(guò)門洞的自然對(duì)流換熱計(jì)算公式，采用Carroll的平均輻射溫度網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行室內(nèi)各表面之間的換熱計(jì)算。1991年李元哲等[24]基于Balcomb提出的SLR(solar load ratio)理論，結(jié)合我國(guó)的建筑特點(diǎn)及國(guó)情，提出了多種集熱部件的效率曲線以及太陽(yáng)房平均室溫預(yù)測(cè)計(jì)算方法，編寫了《被動(dòng)式太陽(yáng)能熱工設(shè)計(jì)手冊(cè)》，該書至今仍是我國(guó)被動(dòng)式太陽(yáng)房設(shè)計(jì)最為系統(tǒng)和科學(xué)的參考資料。

通過(guò)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)計(jì)算分析對(duì)附加陽(yáng)光間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，主要出現(xiàn)在該領(lǐng)域研究的早期，通常應(yīng)用于對(duì)附加陽(yáng)光間的熱工性能進(jìn)行評(píng)估，通過(guò)評(píng)估結(jié)果來(lái)篩選合適的設(shè)計(jì)參數(shù)。2008年金虹等[25]通過(guò)對(duì)吉林地區(qū)的傳統(tǒng)農(nóng)宅進(jìn)行調(diào)研實(shí)測(cè)，并對(duì)“直接受益式+附加陽(yáng)光間式”組合式太陽(yáng)房與傳統(tǒng)農(nóng)宅進(jìn)行計(jì)算比較，結(jié)果表明該組合式太陽(yáng)房能夠達(dá)到超過(guò)70%的節(jié)能率。2013年王登甲等[26]通過(guò)對(duì)青藏地區(qū)某農(nóng)宅附加陽(yáng)光間進(jìn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，計(jì)算出Trombe墻的日平均熱效率能夠達(dá)到69.7%、陽(yáng)光間的節(jié)能率為72.8%，分析結(jié)果表明該地區(qū)Trombe式附加陽(yáng)光間具有較好的集熱和蓄熱性能。2015年楊艷霞[27]分析了附加陽(yáng)光間對(duì)建筑的熱作用機(jī)理，采用動(dòng)態(tài)熱網(wǎng)絡(luò)法建立了附加陽(yáng)光間的熱平衡方程，對(duì)遼南地區(qū)附加陽(yáng)光間冬季傳熱過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得到適用于遼南地區(qū)的附加陽(yáng)光間對(duì)流換熱系數(shù)和空氣循環(huán)熱流率的計(jì)算方法，以及該地區(qū)對(duì)流換熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值。綜合上述研究可以發(fā)現(xiàn)，該優(yōu)化方法計(jì)算速度較快，但計(jì)算結(jié)果不夠精確，且不能計(jì)算全年逐時(shí)能耗，只適用于粗略定性分析及簡(jiǎn)單的優(yōu)化選型。

動(dòng)態(tài)模擬優(yōu)化是一種計(jì)算機(jī)技術(shù)與各建筑專業(yè)技術(shù)相結(jié)合的數(shù)字模擬技術(shù)，是目前較為主流的優(yōu)化方法，其優(yōu)勢(shì)在于：1)能夠根據(jù)氣象數(shù)據(jù)、室內(nèi)人員情況等信息得出逐時(shí)建筑能耗，其結(jié)果相較于數(shù)學(xué)模型靜態(tài)計(jì)算更加準(zhǔn)確[16]。2)能夠靈活調(diào)整各設(shè)計(jì)參量取值，更有利于附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)。3)能夠搭載優(yōu)化算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。該方法適用于經(jīng)過(guò)較為準(zhǔn)確的模型信息調(diào)研基礎(chǔ)之上的模擬研究，模型參數(shù)的準(zhǔn)確性很大程度地影響了動(dòng)態(tài)模擬的準(zhǔn)確性。目前，我國(guó)關(guān)于附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)模擬分析通常是運(yùn)用DOE-2、TRNSYS、DeST、EnergyPlus、DesignBuilder等動(dòng)態(tài)模擬軟件進(jìn)行單一優(yōu)化目標(biāo)的模擬分析，得出相應(yīng)的優(yōu)化策略。吳皓俊[28]利用DeST-h對(duì)基于北京地區(qū)農(nóng)村節(jié)能住宅實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)建立的被動(dòng)式太陽(yáng)房預(yù)測(cè)模型與傳統(tǒng)農(nóng)宅模型進(jìn)行模擬分析，結(jié)果表明太陽(yáng)房采暖的節(jié)能率達(dá)到了69%。李棟等[11]運(yùn)用EnergyPlus動(dòng)態(tài)模擬軟件分析附加陽(yáng)光間對(duì)東北嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)宅冬季采暖能耗的影響，并通過(guò)模擬分析得出附加陽(yáng)光間使用雙層中空玻璃時(shí)中空層填充9 mm氪氣的節(jié)能效果最好。王芳等[29]為提高迪慶藏區(qū)農(nóng)宅的冬季熱環(huán)境，通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析及DesignBuilder模擬優(yōu)化，提出對(duì)該地區(qū)附加陽(yáng)光間具有針對(duì)性的量化提升策略。

圖5 附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)流程圖Fig.5 Flow chart of additional sunspace optimal design

3.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)

附加陽(yáng)光間的主要設(shè)計(jì)參數(shù)分為附加陽(yáng)光間本體參數(shù)以及建筑主體參數(shù)兩個(gè)方面(見圖6)。附加陽(yáng)光間本體參數(shù)主要包括陽(yáng)光間形式、保溫設(shè)計(jì)、窗體材質(zhì)、進(jìn)深、窗墻比、屋頂材料、入口位置、遮陽(yáng)設(shè)置等，建筑主體參數(shù)包括建筑主體的朝向、院落布局、體形系數(shù)、墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋頂結(jié)構(gòu)、窗墻比等。這些因素都會(huì)對(duì)農(nóng)宅的室內(nèi)熱環(huán)境、光環(huán)境、全年能耗等產(chǎn)生一定的影響。

圖6 附加陽(yáng)光間設(shè)計(jì)參數(shù)Fig.6 Design parameters of additional sunspace

3.2.2評(píng)價(jià)指標(biāo)

圖7 附加陽(yáng)光間評(píng)價(jià)指標(biāo)Fig.7 Evaluation indexes of additional sunspace

目標(biāo)優(yōu)化。以上研究進(jìn)一步表明，對(duì)建筑能耗和人居環(huán)境舒適度產(chǎn)生影響的因素有很多，并且在附加陽(yáng)光間設(shè)計(jì)和推廣過(guò)程中經(jīng)濟(jì)性因素也是非常重要的一環(huán)。各因素可能存在相互作用、相互影響的情況，僅通過(guò)單目標(biāo)的計(jì)算或模擬分析不一定能得出最適宜的優(yōu)化策略，對(duì)于附加陽(yáng)光間各影響因素的綜合優(yōu)化研究還有待學(xué)者們更近一步的探索。

3.2.3優(yōu)化策略

目前，關(guān)于附加陽(yáng)光間優(yōu)化策略的研究著重圍繞降低建筑能耗、改善建筑熱環(huán)境開展，同時(shí)，部分研究也綜合考慮能效、經(jīng)濟(jì)性等因素。

李恩等[16]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法，基于拉薩市集合式住宅建筑的熱環(huán)境測(cè)試資料建立了熱工模擬計(jì)算數(shù)據(jù)分析模型，確定了影響住宅冬季采暖能耗的各種被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)因素，其中包含空間布局、開間進(jìn)深組合設(shè)計(jì)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)(如外窗材質(zhì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能等)。呂環(huán)宇[31]針對(duì)我國(guó)寒地村鎮(zhèn)住宅建筑進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查和研究總結(jié)，并在嚴(yán)寒地區(qū)進(jìn)行了寒地實(shí)驗(yàn)農(nóng)宅的設(shè)計(jì)、建造、試驗(yàn)與計(jì)算分析，研究了附加陽(yáng)光間對(duì)于我國(guó)寒地農(nóng)宅熱環(huán)境的影響，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略。鄒廣宇[32]對(duì)東北嚴(yán)寒地區(qū)附加陽(yáng)光間被動(dòng)式太陽(yáng)房最能影響室內(nèi)熱舒適性及室內(nèi)溫度的因素進(jìn)行研究，通過(guò)實(shí)地調(diào)研建立了東北地區(qū)村鎮(zhèn)典型住宅模型，運(yùn)用DeST-h模擬軟件進(jìn)行單一變量分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。劉闊[33]以河北石家莊地區(qū)的村鎮(zhèn)住宅為主要研究對(duì)象，基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研建立了河北地區(qū)典型農(nóng)宅模型，通過(guò)定量計(jì)算提出適宜的優(yōu)化策略，并進(jìn)行了冬季輔助熱源的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，進(jìn)而為該地區(qū)今后的太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)及建造提供依據(jù)。黨琦[34]探討了包頭市附加陽(yáng)光間各影響因素變化對(duì)農(nóng)宅全年采暖能耗以及主臥室采光系數(shù)的影響規(guī)律，并通過(guò)對(duì)附加陽(yáng)光間的經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性指標(biāo)進(jìn)行分析，給出了符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民自身經(jīng)濟(jì)條件的陽(yáng)光間建造方案。相關(guān)學(xué)者針對(duì)農(nóng)宅附加陽(yáng)光間優(yōu)化設(shè)計(jì)提出的具體策略如圖8、表4所示。

圖8 農(nóng)宅附加陽(yáng)光間設(shè)計(jì)策略示意圖Fig.8 Schematic diagram of design strategy of additional sunspace for rural housing

表4 農(nóng)宅附加陽(yáng)光間設(shè)計(jì)策略Tab.4 Design strategy of additional sunspace for rural housing

4 問(wèn)題與展望

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的閱讀和整理，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)在農(nóng)宅附加陽(yáng)光間優(yōu)化領(lǐng)域的研究頗多，在附加陽(yáng)光間冬季熱工性能以及熱環(huán)境優(yōu)化方面的研究正逐步走向成熟，尤其是針對(duì)不同地域附加陽(yáng)光間的優(yōu)化，不同學(xué)者給出了不同的優(yōu)化策略，主要研究地區(qū)集中在新疆、拉薩、西北等太陽(yáng)輻射資源豐富的地區(qū)，以及有較好太陽(yáng)輻射資源且附加陽(yáng)光間能在冬季有較好節(jié)能效果的其他嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)；但目前對(duì)于我國(guó)附加陽(yáng)光間的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究還存在以下問(wèn)題：

1)針對(duì)冬季采暖耗能及熱舒適度優(yōu)化的研究較多，但在農(nóng)宅附加陽(yáng)光間夏季遮陽(yáng)及耗能方面的優(yōu)化研究較少，欠缺整體地考慮農(nóng)宅陽(yáng)光間全年的舒適度及節(jié)能問(wèn)題。

2)大部分研究只分析了附加陽(yáng)光間對(duì)建筑能耗的影響，較少的研究能夠考慮到附加陽(yáng)光間對(duì)建筑主體采光的影響以及給出相應(yīng)的優(yōu)化策略。

3)我國(guó)基于優(yōu)化算法的農(nóng)宅附加陽(yáng)光間的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究還較為欠缺，對(duì)于綜合考量各評(píng)價(jià)指標(biāo)間相互影響作用的最佳優(yōu)化策略研究還有待開展。

4)對(duì)于優(yōu)化后的附加陽(yáng)光間缺乏實(shí)際能耗數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，大多數(shù)預(yù)測(cè)模型未得到驗(yàn)證。

5)我國(guó)現(xiàn)有附加陽(yáng)光間研究集中于設(shè)計(jì)策略及性能研究，尚未與企業(yè)生產(chǎn)以及使用者實(shí)際需求相結(jié)合，設(shè)計(jì)生產(chǎn)目前未能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)?，F(xiàn)有附加陽(yáng)光間產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，對(duì)附加陽(yáng)光間的推廣與普及造成較大的阻礙，這在一定程度上影響了附加陽(yáng)光間的發(fā)展。

在當(dāng)今全球都在尋求可持續(xù)發(fā)展的背景之下，利用新能源來(lái)降低建筑能耗的研究具有光明的前景。我國(guó)地域遼闊，太陽(yáng)能資源豐富，發(fā)展太陽(yáng)能與農(nóng)村住宅相結(jié)合的被動(dòng)式附加陽(yáng)光間技術(shù)，能夠推進(jìn)農(nóng)村建筑節(jié)能的腳步，對(duì)我國(guó)農(nóng)村清潔取暖工程意義重大，也將為我國(guó)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和目標(biāo)發(fā)揮應(yīng)有的作用。