一、任务来源
本项目在国家自然科学基金面上项目（52278024、51778350）；国家自然科学基金青年项目（51608308）；山东省重点研发计划项目（2015GSF122006）；山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目（2022TSGC1097）等项目连续支持下，经过多年的艰苦努力，构建了寒冷地区建筑围护结构节能降碳技术体系。
二、应用领域和技术原理
城乡建设绿色低碳发展，建筑围护结构节能降碳。
三、性能指标
本项目研究成果先后应用于济南领秀城雲麓（P-5地块）、济南新旧动能转换先行区崔寨组团安置区项目、北京广华新城居住区616地块职工住宅建设项目、山东潍坊市泰和上筑项目、天津·津南区葛沽镇项目、山东省潍坊市丰麓苑被动式住宅项目、山东省潍坊市华建大酒店及上郡华府被动式住宅项目、山东省华建铝业皇山社区中心项目等建设项目。其中，济南新旧动能转换先行区崔寨组团安置区项目能源消费量减少18.24%，减少CO2排放量直接减小17.07%，经济效益增加24.48%；山东潍坊市泰和上筑项目能源消费量减少16.96%，减少CO2排放量直接减小15.35%，经济效益增加25.33%；北京广华新城居住区616地块职工住宅建设项目能源消费量减少19.14%，减少CO2排放量直接减小18.78%，经济效益增加20.72%；山东省潍坊市丰麓苑被动式住宅项目能源消费量减少19.05%，减少CO2排放量直接减小18.77%，经济效益增加23.59%，山东省潍坊市华建大酒店及上郡华府被动式住宅项目能源消费量减少14.259%，减少CO2排放量直接减小12.94%，经济效益增加20.45%。寒冷地区建筑围护结构节能降碳技术研究与应用的研究成果体系不仅对政府部门、城乡规划、建设等政府行业管理部门进行节能降碳的协调统筹和综合管理提供决策参考，更为建筑设计单位、科研机构和专业教育等领域开展相关方案设计、工程建设、技术研发和课题研究提供详实案例，未来将在更广泛领域为城市管理者、设计建设者、开发者和公众提供更加高效有力的沟通协调及应用环境，促进建筑建设向推广绿色低碳理念及其标准化建设方向科学稳健发展。
四、与国内同类技术比较
项目提出的寒冷地区建筑围护结构的节能降碳多因素协同设计方法、寒冷地区建筑围护结构的节能降碳全流程协同技术体系、寒冷地区建筑围护结构的DAE碳平衡诊断理论模型；形成的寒冷地区建筑围护结构的节能降碳技术标准体系中的高性能低碳化透光围护结构的标准体系和节能安全一体化非透光围护结构的标准体系。研发的寒冷地区建筑围护结构节能降碳的关键技术与产品中的基于保温隔热的高性能隔离式纳塑材料及产品应用技术，基于安全耐久的一体化复合墙体关键构造技术体系，基于密封防渗的低能耗围护结构关键技术及产品；以及构建的寒冷地区建筑围护结构的光伏光热一体化应用技术中的防火保温储能一体化隔离式纳塑光伏板设计及智造技术和高耐久性钒钛黑瓷太阳能集热模块与建筑一体化构成技术。以上技术及其包含的各分项协同技术的研究内容与技术创新成果，以“中国科技项目创新成果鉴定意见数据库(中国知网)”、“中国学术期刊数据库(万方数据)”、“中国国家知识产权局专利检索系统”、“EiCompendex®(工程索引)”等38个国内外成果与文献数据库进行查新检索，在所查的国内外文献范围内，除项目自身发表专利文献涉及查新内容外，未见其它相同或类似报道，本项目具有新颖性。
综上所述，本项目在国内外有关技术领域具备创新型，在技术体系和成果方面填补了国际与国内空白。
五、成果创新性、先进性
创新成果1：提出了寒冷地区建筑围护结构的节能降碳全要素流程技术理论
率先建立了面向寒冷地区建筑围护结构的节能降碳全要素流程技术理论，具体包括寒冷地区建筑围护结构的节能降碳多因素协同设计方法、寒冷地区建筑围护结构的节能降碳全流程协同技术体系、寒冷地区建筑围护结构的DAE碳平衡诊断理论模型。
创新成果2：形成了寒冷地区建筑围护结构的节能降碳技术标准体系
首次构建了寒冷地区建筑围护结构的节能降碳技术标准体系，具体包括寒冷地区建筑高性能低碳化透光围护结构的标准体系、寒冷地区建筑节能安全一体化非透光围护结构的标准体系。
创新成果3：研发了寒冷地区建筑围护结构节能降碳的关键技术与产品
率先形成了寒冷地区建筑围护结构低碳安全的关键技术与产品，具体包括基于保温隔热的高性能隔离式纳塑材料及产品应用技术、基于安全耐久的一体化复合墙体关键构造技术体系、基于密封防渗的低能耗围护结构关键技术及产品。
创新成果4：构建了寒冷地区建筑围护结构的光伏光热一体化应用技术
构建了寒冷地区建筑围护结构光伏光热一体化应用技术，具体包括形成了防火保温储能一体化隔离式纳塑光伏板设计及智造技术、研发了高耐久性钒钛黑瓷太阳能集热模块与建筑一体化构成技术。
六、作用意义
1.社会方面
（1）推动建筑节能降碳的深入发展
本项目不仅可以持续提高建筑领域能源利用效率、降低碳排放水平，更为建筑设计院、施工单位、科研机构等开展相关工程设计与课题研究提供实证，有助于寒冷地区建筑围护结构节能降碳技术的标准化与可行性推广，对于推动我国高品质住宅绿色低碳发展具有重要意义。
（2）为人民营造健康舒适、绿色低碳的居住空间
坚持以人民为中心的发展思想，不断实现人民对美好生活的向往。相关技术已在多个项目中应用，并取得到了良好的效果，推动建筑从“规模型”向“品质型”转变。通过探索研究高性能建筑技术，编制标准化技术图集，加快提升建筑领域绿色低碳发展质量。
（3）推动区域高品质建筑的发展
本项目通过试点示范项目建设，打造一批精品住宅项目，形成一批技术研发和开发建设龙头企业，充分发挥示范引领作用。其中多个住宅项目获得鲁班奖、詹天佑奖等具有影响力的奖项，对推动高品质住宅建设具有积极的带动作用。
2.环境方面
寒冷地区建筑围护结构采用节能降碳技术，具有较高的碳减排效益，相较于传统围护结构，高性能的建筑围护结构二氧化碳减排量及其他污染物减排量可达约40%；可实现节能约5.55kW·h; 年可减少二氧化碳排放840001t。同时，在后续运维中,可合理控制增量成本,提升增量效益,还可进一步降低投资动态回收期, 提高节能与减排效费比, 进而获得更高的碳减排效益。
建筑具有量大面广的特点，建筑围护结构与太阳能一体化设计，是实现碳中和，碳达峰的重要途径和方法，通过推动建筑光伏一体化建设等技术应用，进一步挖掘建筑储能和可灵活用能资源，推动建筑从单纯的电力消费者转为具有“产、消、蓄、调”功能的电力产消者。通过对光伏系统建设投资与运营期发电效益的分析，建设5000m2的光伏系统，如果采取发电全部上网，能在第7年左右收回光伏投资成本，在光伏全寿命期，发电总量25534860.56kW·h，减少二氧化碳排放16980.682t。因此，通过充分利用建筑围护结构发展可再生能源，达到节能减排的目的，具有良好的环境效益。、
3.经济方面
本项目研究成果先后应用于济南领秀城雲麓（P-5地块）、济南新旧动能转换先行区崔寨组团安置区项目、北京广华新城居住区616地块职工住宅建设项目、山东潍坊市泰和上筑项目、山东省潍坊市丰麓苑被动式住宅项目、山东省潍坊华建大酒店及上郡华府被动式住宅项目、山东省华建铝业皇山社区中心项目等数十个建设项目。设计和应用的建筑总面积超过300万平米，累计新增销售额50多亿元。
七、推广应用的范围、条件和前景
本项目先后应用于北京、济南、西安等地项目，服务建筑面积接近300万m2，总投资额超过300多亿元。研究成果在多个寒冷地区建筑建设工程项目中实践应用，取得了显著的经济、社会和环境效益，对于我国寒冷地区建筑围护结构节能降碳具有创新性推动作用。除此之外，积累了一批从方案设计、建设实施到运营管理的整体协同实践经验及关键技术，引领了我国建筑围护结构节能降碳的技术发展。
八、存在的问题和改进意见
目前研究成果主要应用于新建建筑上面，未来，城市更新项目是城乡建设领域进行节能降碳的主要领域，希望本项目研究成果能够为更多的城市更新项目提供技术支撑。

项目研究成果成功先后应用于北京、天津、济南等诸多城市的数百项工程，支撑多个示范项目及推广应用的工程实践项目荣获鲁班奖、詹天佑奖、广厦奖、泰山杯等30余项奖励。有力推动了我国寒冷地区建筑围护结构的节能降碳的发展，取得了显著的社会、经济和环境效益。其代表应用项目及工程代如下：
1.2018年12月28日1 号应用于北京市广华新城居住区616 和617 地块职工住宅建设项目，项目总建筑面积约64.65万平方米，北京广华新城居住区616地块职工项目因其优异的设计水平和高质量的施工水平，先后荣获中国土木工程领域工程建设项目科技创新的最高荣誉奖—2022中国土木工程詹天佑奖—优秀住宅小区金奖，2021年北京市优秀工程勘察设计奖住宅类二等奖等荣誉。
2.2019年9月18日，山东省住房和城乡建设厅组织专家对省级被动式超低能耗绿色建筑示范项目“丰麓苑”进行专项验收。项目总建筑面积50326m2。潍坊市丰麓苑被动式住宅项目因其卓越的性能，先后荣获中国土木工程领域工程建设项目科技创新的最高荣誉奖—2020中国土木工程詹天佑奖—优秀住宅小区金奖，荣获2020-2021年度中国建设工程鲁班奖（国家优质工程），2020年度山东省建设质量“泰山杯”工程，2018年山东省建筑工程优质结构奖，2017年山东省建筑施工安全文明标准化示范工地等荣誉。
3.2022年11月21日，济南领秀城雲麓二期及山体公园项目用地面积约6.39万㎡，总建筑面积13.14万㎡，596户。领秀城雲麓社区先后获得健康社区设计铂金级标识证书、三星级绿色建筑设计标识证书、健康建筑设计标识证书、2023-2024 年度广厦奖等荣誉。
4.2019年12月20日，山东省潍坊市华建大酒店及上郡华府被动式住宅项目，山东省华建大酒店及上郡华府被动式住宅项目以被动式智慧生态家园为设计理念，严格按照被动式住宅建筑设 计标准施工，创新应用被动式建筑技术，通过北京建筑节能发展 中心超低能耗建筑测评，是临朐首个高端被动式超低能耗绿色节能生活区，入选山东省绿色建筑与建筑节能试点示范项目，荣获中国绿色建筑二星级标识建筑。其中，山东华建大酒店总建筑面积约7.1万平方米，是目前国内建筑面积最大的经德国PHI和中国建筑节能协会双认证的被动式超低能耗五星级酒店。
5.2021年1月20日，新旧动能转换先行区崔寨片区安置五区村民安置项目，采用山东创伟外墙保温材料集团有限公司的隔离式纳塑保温板。
6.2019年6月6日，山东建筑大学教学实验综合楼示范工程位于山东省济南市临港开发区山东建筑大学新校区内。教学实验综合楼建筑主体共六层，1～2层主要为实验室，3～6层为研究用房，总建筑面积为 9696.3m2。本项目为国内钢结构装配式与被动式建筑相结合的首次尝试，教学实验楼装配率高达90%，同时本工程具有高气密性(N50≤0.6)、高性能保温、无热桥、室内四季如春，空气新鲜，是被动式超低能耗建筑在我国发展中的一次重大突破与创新。