近日，冯若强教授课题组钟玉婷博士在SCI期刊《Journal of Cleaner Production》 (影响因子11.1, 中科院1区TOP期刊)发表题为“Low-carbon design: Building optimization considering carbon emission, material utilization, and daylighting”的研究论文。

根据联合国环境规划署发布的《2021年年度报告》表明，气候变化和全球变暖导致的碳排放增加将对生态系统和生物多样性造成严重威胁。此外，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，中国力争 2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标。因此，在全球倡议实现碳中和的时代，通过降低能源消耗以减少碳排放比以往任何时候都更加紧迫。

研究表明，建筑的建造和运营所消耗的能源占全球总能耗的40% ~ 60%，其碳排放量约占总排放量的1/3。因此，减少建筑建设和运营的碳排放是对抗全球变暖的有效方法之一。本研究提出了一种新的低碳设计方法，旨在通过改变建筑外观、窗墙比、建筑围护结构的热学性质以减少建筑碳排放，同时优化材料利用率和采光性能。通过所提出的方法，优化后建筑的材料利用率增加119%，采光增加184%，而碳排放和全生命周期成本分别比原建筑减少了23%和19%。此外，本研究还考虑了不同设计偏好下的结构设计，未来研究将进一步探索不同地理区域和功能需求的建筑自动化低碳设计，为响应国家双碳目标，降低建筑能耗做出积极贡献。