一、选题背景和意义：
本课题采用高性能轻型房屋结构改造历史建筑，以四牌楼热能实验室作为改造对象。
历史建筑的改造与更新是当今建筑研究与实践中的重要课题。如何以系统的方式对原有建筑的物质和空间进行再利用，使其符合新的使用需求，是改造更新的首要目标。除了对功能和空间的关注，如何以一种轻质、易安装的结构形式实现历史建筑低损保护与高效更新，也是建筑改造中的热点问题。轻型结构体系作为一种较为成熟的技术，能够充分发挥其轻便、预制、易于快速建造等优势，为历史建筑改造与更新提供了新的思路。目前，轻型结构体系已经被广泛应用于建筑设计与建筑改造当中，系统研究该课题，建立基于建造的轻型房屋系统设计方法，并将其应用于具体的改造更新项目中，有助于历史建筑的高效保护与利用。
同时，在对建筑性能的要求日益提高的今天，大多数历史建筑无法提供舒适的室内环境，也无法满足节能环保的需求。在关注功能、空间、结构等问题的同时，也需要采用性能控制的设计方法，实现轻型房屋系统性能与设计的交互。研究轻型房屋高性能围护体技术，选择组织合适的材料，设计合理的材料排列及连接方式，采用相关性能控制软件，分阶段模拟分析，有助于性能控制与设计融合，及时优化设计，达到高性能改造的目标。
高性能轻型房屋系统的设计与建造研究为历史建筑高效、低损的改造与更新提供了新的方向，具有发展的意义与潜力。
二、课题关键问题及难点：
1.历史建筑改造
热能实验室位于四牌楼校园历史建筑保护区内，在改造过程中需要尊重历史文脉与老建筑现状，在保护原有建筑的同时使其适应新的功能和使用方式，为建筑学院师生提供公共使用空间。改造设计需基于对校园历史环境的充分调研，对老建筑现状的详细测绘，以及对新的使用需求的深度了解。
2.轻型结构
本课题采用轻型结构改造历史建筑，设计前需对轻型房屋结构体技术进行研究，确定合适的结构体系，设计出符合结构和材料性能的形式。新建结构需考虑与历史建筑原有结构的关系，设计合理的连接方式。同时，在设计初期即需要对建造问题有所考虑，采用轻型房屋快速建造技术，基于建造的建筑设计方法和工业化建造要求，研究复杂形式的快速建造方法，给出合理可靠切实可行的虚拟建造方案。
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