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加拿大的研究人員發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場太陽能發(fā)電的近零能耗建筑不應超過50 kWh/m2a的能源使用強度(EUI ),他們說這相當于最多10層樓。他們還確定凈零能耗狀態(tài)下允許的最大EUI為17至28 kWh/(㎡.a)。

由太陽能供電的建筑高度不應超過10層，如果它們必須達到凈零能源性能的話。

這是多倫多大學研究人員調查太陽能高樓技術可行性的主要結論幾乎零能耗的建筑(NZEBs)，特別是對一次能源需求非常低的住宅和商業(yè)建筑，可再生能源在很大程度上滿足了這些需求。

在這樣的建筑中，每年能源使用的總量大約等于現(xiàn)場生產的可再生能源的總量。加拿大研究人員表示:“全電力建筑中的凈零能源性能將抵消與從電網(wǎng)中提取的任何能源相關的排放，從而實現(xiàn)凈零排放狀態(tài)。”

科學家指出，大多數(shù)凈零能耗建筑要么是獨棟住宅，要么是低層建筑，并指出高層建筑很難達到NZEB的地位，因為它們的建筑面積與表面積之比很大，這減少了部署太陽能系統(tǒng)的可用空間。“在對歐洲32棟幾乎零能耗建筑的調查中，只有4棟建筑有五層或更多，最高的一棟有七層，”他們報告說。

該小組使用最大能源使用強度(EUI)作為主要參數(shù)進行分析，最大能源使用強度以千瓦時/立方米計算。他們調查了不同的太陽能系統(tǒng)配置，包括光伏和光伏熱(PVT)技術，評估了各種地理區(qū)域和建筑幾何形狀。

對于他們的評估，學者們假設了一個40層的建筑，40㎡× 40㎡占地面積，3.8米的天花板高度，所有墻壁上的窗墻比為50%。“為了涵蓋廣泛的位置、氣候和太陽能潛力，研究了北美的16個大都市，”他們解釋說，并指出他們在兩種不同的情況下考慮了光伏和PVT集熱器。

在第一個場景中，整個屋頂區(qū)域覆蓋著光伏系統(tǒng)，所有的墻壁都配備了建筑集成光伏(BIPV)板。在第二個方案中，屋頂和墻壁上所有可用的區(qū)域都覆蓋了PVT板。“這項研究假設屋頂和墻壁上的所有可用區(qū)域，包括朝北的墻壁，都覆蓋著光伏或PVT電池板，”科學家們指出，并補充說他們的分析也沒有考慮來自城市環(huán)境的陰影。這種假設在許多情況下是不切實際的，尤其是屋頂，因為建筑中的其他系統(tǒng)，例如HVAC，需要一些可用的面積。

分析表明，在第一種情況下，凈零能耗性能允許的最大EUI范圍為16.5 kWh/㎡至24.2千瓦時/㎡。在第二種情況下，EUI在18.6 kWh/㎡和27.8千瓦時/㎡之間。“從光伏到PVT集熱器的轉換將EUI提高了8%到44%，因為PVT的效率明顯更高，”學者們說。“將建筑物的朝向改為非方形地板形狀，可將光伏建筑的EUI提高52%，PVT建筑的EUI提高63%。”

他們的結論是，為了成為NZEBs，建筑物的EUI不應超過50 kWh/㎡他們說最多相當于10層樓。“相反，如果能源強度降低到只有75千瓦時/㎡如果要成為NZEB，建筑高度應該限制在5-6層。

他們的發(fā)現(xiàn)可以在論文中找到”利用太陽能實現(xiàn)高層建筑零能耗的可行性，”這本書最近發(fā)表在能源和建筑環(huán)境. 

原標題：為了達到凈零能耗狀態(tài)，光伏建筑不應超過10層