在碳达峰,碳中和目标的背景下,节能减排成为近年来重点关注的问题,建筑行业作为三大用能行业之一,其能源消耗与碳排放密切相关,减少建筑碳排放对实现“双碳”目标有重要意义,零碳建筑必然是建筑业未来的发展趋势。实现零碳建筑离不开对建筑碳排放的研究,而在建筑全生命周期中,运行阶段能耗是影响碳排放的一个重要因素,我国北方地区太阳能资源丰富,采用太阳能技术是降低建筑运行能耗的一种有效手段,得到了较为广泛的利用,但目前我国针对太阳能建筑全生命周期零碳排放的研究还比较少。本文以北方地区建筑为研究对象,以太阳能建筑技术为手段,以建筑零碳排放为目标,在对北方地区建筑碳排放特点分析的基础上,结合中国国际太阳能十项全能竞赛,完成北方地区零碳太阳能建筑设计,并对其全生命周期碳排放量及室内热环境进行了实测,使其达到全生命周期零碳排放的目标。首先通过理论研究和零碳建筑案例分析得到了建筑全生命周期各个阶段的减碳途径和零碳建筑中常用的技术手段。其次,在对北方地区建筑进行全生命周期阶段划分的基础上,采用碳排放因子法,计算各阶段的碳排放量,并分析各阶段碳排放特点,明确全生命周期中对碳排放影响最大的阶段,提出零碳理念下北方地区太阳能建筑设计流程。然后,基于上述理论框架,结合中国国际太阳能十项全能竞赛,通过分析其项目背景、建筑定位和当地气候条件,建立太阳能建筑典型模型,采用正交试验对建筑运行期间碳排放进行最小化设计,综合分析建筑全生命周期特点,通过太阳能主动技术和被动技术应用,完成零碳太阳能建筑设计。最后,针对太阳能建筑全生命周期,计算二氧化碳排放量,并测试室内热环境,结果表明:在被动式设计策略下,太阳能建筑能够大大减少运行阶段碳排放,结合建筑光伏一体化设计,能够满足零碳建筑要求。