摘要
随着人们生活水平的提高，住宅建筑运行阶段产生的碳排放量越来越大。然而，目前住宅建筑碳排放的测算大多忽略了人员用能行为的多样性。本研究根据不同地区居民的用能行为特点，构建了自下而上的居住建筑运行阶段碳排放测算方法。通过问卷和电网APP调研了西安、上海、福州三个不同气候区的居民家庭用能情况，得到居住者用能行为的量化指标，基于此建立住宅建筑的碳排放基准模型和提升模型。结果表明，不同气候区居民的能源使用习惯存在显著差异。西安、上海和福州的住宅运行碳排放量分别为13.6 kgCO2/m2·a（不包括集中供暖）、29.3 kgCO2/m2·a和17.2CO2/m2·a，其中家电设备所产生的碳排放量占总量的32.2%~64.1%。使用调研统计内扰和时间表建立的碳排放模型相比使用规范中参数建立的碳排放模型准确性提高了25.9%~37.4%。同时，三星级绿色住宅的碳减排率约为30%，而一、二星级的碳减排率并不显著。该研究结果为今后住宅建筑的碳排放测算和绿色建筑设计提供了一定的参考价值。
关键词：住宅建筑；调研方法；用能特征；模拟技术；碳排放测算
目前的碳排放测算研究存在以下不足：一是由于缺乏详细的能源使用数据，现有的碳排放测算研究大多使用标准或规范中的参数来建立物理模型，导致计算结果与实际情况存在较大差异。二是由于住宅数据较分散，收集相对困难，现有研究更多集中于公共建筑。本研究对西安（寒冷气候区）、上海（夏热冬冷气候区）和福州（夏热冬暖气候区）的家庭情况和用能习惯进行了问卷调查，同时收集得到被调研住户的实际用电账单（用户通过国家电网APP导出）。统计得到实际人员用能特点，采用EnergyPlus建立能耗仿真模型，通过排放因子法计算碳排放量。最后，构建不同技术组合对不同星级的建筑碳排放水平进行评估，为绿色住宅建筑设计提供参考。
（1）人员用能行为调查
(2) 碳排放模型建立与校验
(3) 绿色住宅碳排放分析
作者
Menghan Niu1, Ying Ji1,*, Miao Zhao1, Jiefan Gu2, Aonan Li3
1 Beijing Key Laboratory of Green Built Environment and Energy Efficient Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
本研究为北京工业大学姬颖课题组的研究成果。该课题组主要从事建筑性能仿真、HVAC系统优化控制、建筑大数据分析、区域能源规划等相关研究。第一作者牛梦涵为课题组在读研究生，主要研究方向为建筑性能仿真。
Niu M, Ji Y, Zhao M, et al. (2024). A study on carbon emission calculation in operation stage of residential buildings based on micro electricity usage behavior: Three case studies in China. Building Simulation, 17: 147-164.
https://doi.org/10.1007/s12273-023-1070-9
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基于用能情况调查统计的住宅建筑运行碳排放模拟研究
期刊介绍
Building Simulation 2008年创刊，是世界上第一本有关建筑模拟领域最新研究成果的英文学术期刊，跨多种学科领域，涉及建筑技术、土木工程、建筑学、环境工程、能源及动力工程等，致力于为中外同行提供一个高水平的学术交流平台。被SCI、EI Compendex、Scopus、CSCD等数据库收录。2024年SCI影响因子6.1，在JCR两个学科领域均位于Q1区；位于中科院期刊分区，工程技术类1区。
