碳中和视角下基于未来气候太阳能光伏高层住宅建筑设计趋势研究

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由于土地的集约利用,高层住宅是我国未来住宅的主要形式,在我国政府提出努力实现“碳中和”“碳达峰”的双碳背景下,研究其全寿命周期碳减排对我国节能减排工作具有重要意义。本文基于2050典型气象年的未来天气数据,以我国不同气候条件下高层住宅为研究对象,对不同建筑类型、窗墙面积比、光伏板光电转换率等因素下的建筑全寿命周期碳排放量进行分析。使用建筑能耗模拟软件,结合相关建筑碳排放计算方法计算了4个变量的210种组合的高层住宅全生命周期全生命周期净碳量C、建材固碳量Cm 、运行排碳量Co 和光伏减碳量Cp,对计算结果进行相关性分析,并量化、分析地域及建筑设计变量与低碳目标的作用机制。研究表明,寒冷地区、夏热冬暖地区、温和地区、严寒地区、夏热冬冷地区高层住宅实现碳中和的难度逐渐增大,为实现我国2060年碳中和目标,优先推荐在寒冷地区发展碳中和高层住宅。从碳中和角度出发,未来全国高层住宅的发展趋势是30-34层住宅;34层2梯4户工字型、33层2梯3户分别是南、北方地区碳中和高层住宅推荐类型;使用太阳能光伏板、提高光伏板光电转换率是以北京为代表的寒冷地区实现高层住宅碳中和的有效手段。
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