本文是一篇建筑论文，本文基于呼和浩特市日度、月度实测气象数据，深入分析了严寒气候区气候特点。对中海河山大观超低能耗居住建筑进行详实的基础数据调研，系统的整理了严寒气候区超低能耗居住建筑的非透明围护结构、透明围护结构、热回收新风系统、建筑辅助供暖等方面的调研成果。
第一章绪论
1.1研究背景
20世纪以来，气候变化所导致的一系列问题正在切实地影响着人类的生活，“低碳”这一概念渐渐的被人们所熟知。随着各国对全球气候变化科学深入的了解，越来越多的国家开始控制本国的温室气体的排放，进而抢占低碳经济的竞争制高点。
1.1.1气候变化形式严峻
二十世纪六、七十年代以来，全球气候变暖、粮食危机等一系列环境压力因素引起全球范围内的普遍关注。国际社会意识到气候变化问题严重性，世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）于1988年成立了政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change,简称IPCC）。
1979年的第一届哥本哈根大会开始将全球气候变化提升到了国际事务性合作的高度。随着气候变化研究的深入，世界各国逐渐开始重视碳排放对环境的影响。人类活动通过化石燃料的燃烧，工业原材料加工和将森林、芦原转换成低生物量的生态系统三种主要方式，使固定的碳元素以气体分子的形式释放到大气中，从而增加大气碳含量[1]。
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1.2研究目的与意义
1.2.1研究目的
本文研究的总目标旨在对双碳背景下严寒气候区的超低能耗居住建筑碳排放进行优化，在揭示严寒气候区超低能耗居住建筑节能措施减碳影响规律基础上，总结出与该规律相应的严寒地区超低能耗住宅碳排放优化设计方法。该总目标可以分为以下几个阶段性目标：
（1）建立严寒气候区超低能耗居住建筑节能技术措施碳排放影响因素体系。
建立特定气候区下不同被动式节能技术影响因素体系是激发超低能耗居住建筑节能减碳潜力的必要前提。我国严寒地区冬季严寒且漫长，年温差、日温差较大，发展推广超低能耗建筑已成为当下的趋势。
（2）构建严寒气候区超低能耗居住建筑节能措施能耗与碳排放的对比模型。
对不同节能措施单一因素变量方案的建筑运行阶段碳排放进行计算比较，通过优选超低能耗居住建筑相关节能措施，为优化建筑物碳排放合理性提供技术依据，对严寒气候区超低能耗居住建筑设计的在地性实施提供参考。
（3）挖掘严寒气候区下超低能耗居住建筑节能措施减碳规律。
深入挖掘严寒气候区下超低能耗居住建筑节能措施减碳规律是进一步增强超低能耗居住建筑节能减碳的核心内容。超低能耗居住建筑中不同节能措施对建筑整体节能、减碳等方面有直接影响。因此，总结严寒气候区下超低能耗居住建筑节能措施减碳规律对目前超低能耗居住建筑设计阶段有指导作用，并且进一步将理论与实践进行相对论证。
（4）验证严寒气候区下超低能耗居住建筑节能措施减碳规律的正确性。
确保严寒气候区下超低能耗居住建筑节能措施减碳规律的正确性与实用性是从规律转向实践的必要手段。本文针对严寒气候区超低能耗居住建筑对不同节能措施碳排放优化的考虑不足这一实际存在的现象，以呼和浩特地区中天云府项目为例，研究结合现有案例实践对严寒地区现有居住建筑进行基于超低能耗居住建筑节能措施减碳规律下的在地性改造，提高现有居住建筑节能节碳率、增强不同超低能耗居住建筑节能措施在严寒气候区的地域实施性。
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第二章超低能耗居住建筑节能技术及碳排放理论研究
2.1超低能耗建筑概述
超低能耗建筑是基于合理的采用各种被动式节能技术、优质的建筑材料以及拥有较高能源效率的设备系统，基于气候适应性的条件下，用极少的能源消耗来提供建筑内部舒适环境。而对于近零能耗建筑、零能耗建筑甚至负能耗等比超低能耗建筑更高一级的建筑，其本质就是通过增大建筑对可再生自然资源的的利用，如：太阳能、风能等，使得建筑物在运行过程中彻底摆脱对于传统能源的依赖，可再生能源全年供能可以接近、等于甚至超过建筑物的全年运行能耗，如图2-2所示。
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2.2超低能耗居住建筑节能技术体系
超低能耗居住建筑节能技术体系主要是利用被动的手段来增强建筑本身的保温隔热性能，并且在此过程中尽可能利用可再生资源[74]。主要的节能技术体系如下：高效能保温、提高建筑气密性、高效热回收新风系统、高性能门窗、无热桥设计、建筑运行阶段尽可能利用可再生能源。
2.2.1高保温隔热的非透明围护结构
与传统节能建筑相比，超低能耗建筑保温系统的选择更为严苛。在最新发布的《近零能耗建筑技术标准》GB/T 51350-2019中，对外围护结构的保温隔热性能提出了更高的要求。外围护结构的保温隔热性能主要通过建筑保温系统保证，故选择保温系统时，保温材料首先选用传热系数低的材料，保温层厚度应满足建筑保温隔热需求[75]。
高性能保温的作用主要有以下几个方面：提高建筑围护结构的内表面温度、降低建筑围护结构在冬季的热损失、降低夏季通过围护结构的得热、提高围护结构的内表面温度、提高建筑围护结构的隔声性能、保护建筑主体等。
2.2.2兼顾保温隔热和气密性的透明围护结构
外窗是室内外热量交换较为严重的部位，目前我国已建的被动式超低能耗建筑多采用三玻两腔外窗，且玻璃间层充氲气、氮气等情性气体来降低外窗的传热。通过采用高热工性能的窗框，配上高性能的三玻两腔充氲气的玻璃成功让原来热损失非常大的窗户变成了冬季得热大于热损失的构件。东西向的窗户基本可以维持热损失和得热的平衡，而北向的窗户则无法达到此效果。所以，设计时，在北方需要尽可能地降低北向窗户的面积，提高南向窗户的面积从而实现在窗户这个构件中得热大于热损失[76]。
高性能的外窗结构主要有以下几个方面：降低冬季通过围护结构的热损失；降低夏季通过围护结构的得热；提高冬季的太阳得热；提高夏季的太阳得热(不利因素)；提高建筑的围护结构隔声性能；提高建筑的围护结构防尘性能；提高建筑的围护结构气密性；有利于自然采光；大玻璃占比有利于提高建筑美感。
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第三章严寒气候区超低能耗居住建筑现状特征研究................................54
3.1调研概况....................................55
3.1.1调研对象..............................55
3.1.2调研内容..................................57
第四章超低能耗居住建筑节能措施减碳规律研究...........................107
4.1研究概述....................................107
4.1.1优化参数筛选..................................108
4.1.2研究方案设计......................108
第五章超低能耗居住建筑节能措施减碳规律应用研究.........................137
5.1项目概况........................................138
5.1.1项目基地分析...................................139
5.1.2项目户型设计分析..................141
第五章超低能耗居住建筑节能措施减碳规律应用研究
5.1项目概况
中天云府居住区又称“呼和春天”，该居住区位于内蒙古自治区呼和浩特市新城区爱民街与展览馆东路交叉路西南角，整片建筑用地呈“一”字形排布，见图5-2。居住区规划建设总用地面积为55744.151m2，建筑限高54米，规划容积率低于1.8，建筑密度低于25%，绿地率高于35%。中天云府始建于2021年，于2023年9月完成建设并交于居民使用。目前整个居住区已正常投入使用。
建筑论文参考
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第六章结论与展望
6.1研究结论
（1）基于地域性气候条件确定室内热舒适温度范围。
现行规范以及标准范围对于室内热舒适度范围仅仅是范围性概括，不同地区不同气候条件下热舒适温度范围也会不同，本文依据奥戈亚所提出的“生物气候图”对严寒气候区热舒适度范围确定为16.3℃-26.2℃，减少了超低能耗居住建筑采暖季供暖碳排放。
（2）严寒气候区需保持非采暖季的开窗通风环节。
对于超低能耗居住建筑而言，建筑整体气密性性能关乎建筑室内环境在炎热和极寒天气中与外界环境的热量交换，提升建筑的气密性有助于降低建筑整体供暖碳排放与制冷碳排放。若采用被动房所要求建筑运行阶段全时间机械通风无疑会使得建筑新风碳排放增强。此消彼长之下，提升建筑气密性对超低能耗居住建筑运行期间降低建筑碳排放效果不复存在。自然通风对于非采暖期的新风碳排放降低作用显著，以中海河山大观为例，开启自然通风后，建筑全年运行阶段可减少6.7%的建筑碳排放。
（3）严寒气候区超低能耗居住建筑非透明围护结构传热系数应按照极小值取值。
换言之，增强严寒气候区超低能耗居住建筑墙体保温蓄热能力有助于减少建筑运行阶段所产生的碳排放。本文研究中发现，降低超低能耗居住建筑外围护墙体传热系数会出现“反节碳”现象，当外围护结构传热系数模拟阈值内，建筑制冷碳排持续升高。因本地区建筑制冷碳排放远低于建筑供暖碳排放，整体来看当外墙传热系数降低时，建筑综合碳排放也会随之降低。
参考文献（略）