农村住宅节能尚属于我国建筑节能薄弱部分。农村住宅普遍存在居住环境较差、建筑使用能耗偏高的现象。影响建筑能耗的因素较多,其中由外窗引起能耗约占建筑能耗的35%~45%。同时,外窗也影响着室内采光效果。目前,国内外对外窗体系的研究主要集中在城镇建筑而对农村住宅建筑研究较少,农村住宅与城镇住宅存在一定的区别,不能将城镇住宅外窗研究成果直接应用到农村住宅外窗中来。并且,现有建筑外窗的研究主要是对能耗方面的单独研究或者是采光方面的单独研究,很少两者同时研究。本文通过对外窗传热理论的分析将窗墙比、外窗玻璃类型、是否遮阳作为影响因素,并研究影响因素对建筑能耗、采光的影响程度,给出适宜华北寒冷地区农村住宅不同朝向下外窗的最优组合方案。首先,通过外窗传热理论分析,确定影响外窗能耗的主要因素为:朝向、窗墙比、窗户玻璃类型及是否遮阳。通过自然采光理论分析,给出室内自然采光评价依据。为下文采用软件模拟建筑能耗及室内自然采光提供理论支撑。其次,课题组对华北地区农村进行深入式调研,调研内容包括:华北地区农村住宅的整体概况、外窗结构形式、取暖方式、纳凉方式、住宅室内温度等内容,并对调研数据进行分类汇总为本文模型建立、参数的选取提供依据。再次,选取研究分析软件,基于调研结果的基础上建立典型住宅模型。采用Ecotect软件模拟窗墙比、玻璃类型、遮阳等因素对建筑自然采光的影响;采用De ST软件模拟窗墙比、玻璃类型、遮阳等因素对建筑能耗的影响。最后,通过设计正交实验减少实验次数,借助SPSS软件对模拟数据进行分析,并依据各影响因素对自然采光及建筑能耗显著性分析得出的影响因素影响效应程度,给出外窗的优化组合方案为外窗体系适宜双层玻璃,不设置遮阳,南向窗墙比为0.5,北向为0.2,东向为0.2,西向为0.25。